JP2014179304A - Method and device for forming electrode laminate for secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばノート型パーソナルコンピューター、ハイブリッド自動車、電気自動車等のバッテリーに使用する二次電池の構成要素をなす二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing an electrode laminate for a secondary battery, which is a constituent element of a secondary battery used for a battery of, for example, a notebook personal computer, a hybrid vehicle, and an electric vehicle.
従来から、例えばノート型パーソナルコンピューター、ハイブリッド自動車、電気自動車等のバッテリーに使用する二次電池の構成要素をなす二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置は公知である(例えば特許文献1及び特許文献2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a method and an apparatus for producing an electrode laminate for a secondary battery, which is a constituent element of a secondary battery used for a battery of a notebook personal computer, a hybrid vehicle, an electric vehicle, etc. (for example,
特許文献1に開示された電極シートは、搬送コンベアーによって搬送され下セパレーター巻き出し部から巻き出された下セパレーターの上面に正極板と負極板を移動ハンドの吸着部を介して交互に載せ、その後上セパレーター巻き出し部から巻き出された上セパレーターを、ニップロールを介して重ね合わせ、2枚のセパレーターによってそれぞれ内部に正極板と負極板を挟み込んで収容した電極板をスイング機構によって交互に重ね合わせて積層部を形成するようになっている。
The electrode sheet disclosed in
特許文献1に開示された二次電池用電極積層体作成装置を用いて電極シートを作成しようとすると、各セパレーター上に正極板と負極板をそれぞれ正確に位置決めしながら載せるために、正極板と負極板をセパレーターに載せる際にセパレーターの搬送装置を毎回停止させる必要がある。このようなセパレーターの間欠的な送り動作を行うと電極シートの生産効率が著しく低下するとともに、コンベアー上におけるセパレーターの急停止や急な移動開始動作によるセパレーター自体のコンベアー上のずれやセパレーターとこれに重ねられた正極板や負極板同士の相対的な位置ずれが生じさせないようにする特別な構造を必要とする。
When an electrode sheet is to be produced using the secondary battery electrode laminate production apparatus disclosed in
その理由は、このような位置ずれが生じると、欠陥品としてラインから排されて歩留まりが低下してしまうか、又は、製品となると不良品となって電極同士が接することで短絡して事故の原因となり得るおそれがあるからである。 The reason for this is that if such a misalignment occurs, it will be rejected from the line as a defective product and the yield will decrease, or if it is a product, it will be a defective product and the electrodes will contact each other, causing a short circuit and an accident. This may be a cause.
一方、特許文献2に開示された二次電池用電極積層体作成装置は、同文献の段落(0043)乃至(0048)の記載及びこれに関連する図面から明らかなように、1枚のセパレーターを縦方向に流してからジグザグ折り手段によりジグザグ折り状態とした後、このジグザグ折りされたセパレーターの左右の一方から正極板、他方から負極板を入れてこれを積み重ねることで二次電池用電極積層体を作成するようになっている。 On the other hand, in the secondary battery electrode laminate manufacturing apparatus disclosed in Patent Document 2, as is clear from the description in paragraphs (0043) to (0048) of the same document and the drawings related thereto, one separator is provided. After flowing in the vertical direction, the zigzag folding means is used to make the zigzag folded state, and then a positive electrode plate is inserted from one of the left and right sides of the zigzag folded separator, and the negative electrode plate is stacked from the other, thereby stacking them. Is supposed to create.
しかしながら、特許文献2に記載の二次電池用電極積層体は、上述した特許文献1と同様に、互いに所定の間隔を隔てて供給される正極板の両面を、連続して送り出されるセパレーターで挟み、この状態のセパレーター同士の重ね合わせ部を切断してできた電極シートを負極板と交互に1枚ずつ積層するような工程を経ていないため、二次電池用電極積層体を短時間で精度よく効率的に作成することができない。これに加えて、特許文献2に記載の二次電池用電極積層体の作成方法によると、セパレーターの折り返し部に折れ線がしっかりと形成できないために浮き上がり無駄な厚みが生じてしまうとともに、セパレーターの折り返し位置を厳密に管理するために複雑な装置構造を必要とする。また、特許文献2に開示された構成によると、前記工程の後さらに位置合わせ、溶着、切断の工程が必要となる。
However, in the electrode laminate for a secondary battery described in Patent Document 2, as in
そのため、1枚の正極板ごとにセパレーターで覆われた正極板シートと1枚の負極板をそれぞれ交互に積層させるとともに、その積層された多数枚の正極板シートと負極板の各縁部が一致して互いにずれが生じていない二次電池用電極積層体を短時間で効率良く連続して作成する二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置が要望されている。 For this reason, the positive electrode sheet and the negative electrode plate covered with the separator are alternately laminated for each positive electrode plate, and the edges of the laminated positive electrode sheets and negative electrode plates are equal to each other. Thus, there is a demand for a method and an apparatus for producing a secondary battery electrode laminate in which secondary battery electrode laminates that are not displaced from each other are produced continuously in a short time efficiently.
本発明の目的は、正極板シートとこれと反対の極性を有する負極板を積層する際に規定の寸法通りにかつ短時間で効率よく積層させることの可能な二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for producing an electrode laminate for a secondary battery that can be efficiently laminated in a short time according to a specified dimension when laminating a positive electrode plate sheet and a negative electrode plate having the opposite polarity. And providing a creation apparatus.
上述した課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の二次電池用電極積層体作成方法は、
それぞれロール状に巻かれ、当該ロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出される連続状の第1のセパレーターと第2のセパレーターを用意し、
前記第1のセパレーターと前記第2のセパレーターを連続して送り出しながらそれらの間に、これらのセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板をセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように挟み込み、
前記2枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着し、
所定長さのカッターを円周方向所定位置に長手方向に亘って備えたカッター胴と、前記カッターを受けるために円周方向所定位置に長手方向に亘って所定の長さだけ当該カッターに対応してカッター受けを備えたカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置を用意し、
前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴の円周面が前記セパレーターの走行方向と同じ方向となるように前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴を回転させ、
前記連続して送り出される連続状の2枚のセパレーターを前記カッター胴のセパレーター押さえと前記カッター受け胴のカッター受けの間に挟み込んだ状態で、前記セパレーターの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部をカッターによって切断することで、正極板の表裏が2枚のセパレーターで挟まれるとともに周囲がセパレーターの重ね合わせ部で囲まれた正極板シートを作成し、
前記作成された正極板シートを複数枚所定の間隔を隔てて連続して供給するとともに、前記正極板シートの外形寸法とほぼ同じ外径寸法となった複数の負極板を供給してこれらを1枚ずつ交互に集積する集積動作を行うととともに、前記正極板シートと前記負極板の相互のずれを所望の範囲内とするずれ防止動作を前記集積動作に合わせて行うことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a method for producing an electrode laminate for a secondary battery according to
Prepare a first separator and a second separator that are each wound in a roll shape and sent out so as to overlap each other from the state wound in the roll shape,
While the first separator and the second separator are continuously sent out, a positive electrode plate having a length in the width direction perpendicular to the separator running direction is shorter than that of the separator between these separators. Sandwiched at a predetermined interval
The positive electrode plates sandwiched between the two separators are partially welded at both sides in the width direction corresponding to the width direction of the separator and overlapping portions of the separators at a predetermined interval in the running direction of the separator. And partially welding the overlapping portion of the separators between the positive plates in the running direction of the separator at a predetermined interval in the width direction of the separator,
A cutter body provided with a predetermined length of cutter in the circumferential direction at a predetermined position in the longitudinal direction, and the cutter corresponding to the predetermined length in the longitudinal direction at a predetermined position in the circumferential direction to receive the cutter. Prepare a separator cutting device consisting of a cutter cylinder with a cutter holder,
Rotating the cutter cylinder and cutter receiving cylinder of the cutting apparatus so that the circumferential surfaces of the cutter cylinder and cutter receiving cylinder of the cutting apparatus are in the same direction as the traveling direction of the separator,
The two separators that are continuously sent out are arranged side by side at a predetermined interval in the running direction of the separator in a state where the separator is sandwiched between the separator presser of the cutter cylinder and the cutter receiver of the cutter receiver cylinder. By cutting the overlapping part of the separator located between the positive electrode plates with a cutter, a positive electrode sheet is created in which the front and back of the positive electrode plate are sandwiched between two separators and the periphery is surrounded by the overlapping part of the separator And
A plurality of the prepared positive electrode plate sheets are continuously supplied at a predetermined interval, and a plurality of negative electrode plates having the same outer diameter as the outer dimensions of the positive electrode plate sheet are supplied. A stacking operation for alternately stacking sheets one by one is performed, and a shift prevention operation for setting a shift between the positive electrode plate sheet and the negative electrode plate within a desired range is performed in accordance with the stacking operation.
また、本発明の請求項4に記載の二次電池用電極積層体作成装置は、
正極板と負極板を絶縁性シートからなるセパレーターを介して互いに絶縁しながら積層した構造を有する二次電池に用いる正極板シートの作成装置であって、
それぞれロール状に巻かれた連続状の第1のセパレーターと第2のセパレーターを当該ロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出すセパレーター供給装置と、
前記第1のセパレーターと前記第2のセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板を供給する正極板供給装置と、
前記正極板供給装置によって供給された正極板を所定位置に搬送する正極板搬送装置と、
前記正極板搬送装置によって搬送された正極板を前記送り出された2枚のセパレーターの間にセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように順次挟み込む挟込装置と、
前記2枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着する溶着装置と、
所定長さのカッターを円周方向所定位置に長手方向に亘って備えたカッター胴と、前記カッターを受けるために円周方向所定位置に長手方向に亘って所定の長さだけ当該カッターに対応してカッター受けを備えたカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置であって、前記2枚のセパレーター間にそれらの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部をそれぞれ二分するように前記重ね合わされたセパレーターを切断する切断装置を備えるとともに、
前記切断装置で切断され、所定の間隔を隔てて連続して送られる複数の正極板シートと、前記正極板シートの外形寸法とほぼ同じ外径寸法となった複数の負極板を1枚ずつ交互に集積する積層部と、前記正極板シートと前記負極板の相互のずれを所望の範囲内とするずれ防止部とを有する積層装置を備えたことを特徴としている。
Moreover, the electrode laminated body preparation apparatus for secondary batteries of Claim 4 of this invention is the following.
A device for producing a positive electrode plate sheet used for a secondary battery having a structure in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated while being insulated from each other via a separator made of an insulating sheet,
A separator supply device for feeding the continuous first separator and the second separator wound in a roll shape so as to overlap each other from the state wound in the roll shape;
A positive electrode plate supply device that supplies a positive electrode plate whose length in the width direction perpendicular to the separator travel direction is shorter than that of the first separator and the second separator;
A positive plate transport device for transporting the positive plate supplied by the positive plate supply device to a predetermined position;
A sandwiching device for sequentially sandwiching the positive electrode plate conveyed by the positive electrode plate conveyance device so as to be separated by a predetermined interval in the separator delivery direction between the two fed-out separators;
The positive electrode plates sandwiched between the two separators are partially welded at both sides in the width direction corresponding to the width direction of the separator and overlapping portions of the separators at a predetermined interval in the running direction of the separator. And a welding device that partially welds the overlapping portion of the separators between the positive plates in the running direction of the separator at a predetermined interval in the width direction of the separator;
A cutter body provided with a predetermined length of cutter in the circumferential direction at a predetermined position in the longitudinal direction, and the cutter corresponding to the predetermined length in the longitudinal direction at a predetermined position in the circumferential direction to receive the cutter. A separator cutting apparatus comprising a cutter receiving cylinder provided with a cutter receiver, wherein the separators are positioned between the two separators and arranged between the positive plates arranged at predetermined intervals in the running direction. A cutting device for cutting the stacked separators so as to bisect the mating portions,
A plurality of positive plate sheets that are cut by the cutting device and fed continuously at a predetermined interval, and a plurality of negative plate plates that have substantially the same outer diameter as the outer dimensions of the positive plate sheet are alternately placed one by one. And a stacking device having a shift prevention unit that sets a shift between the positive electrode plate sheet and the negative electrode plate within a desired range.
本発明の請求項1に係る二次電池用電極積層体作成方法及び請求項4に係る二次電池用電極積層体作成装置によると、ロール状に巻かれた2枚の帯状のセパレーターを互いに重ね合わせるように連続的に送り出し、この連続的に送り出された2枚のセパレーターを重ね合わせる際にそれらの間に正極板を互いに所定間隔隔てた状態で順次連続的に挟み込んでいくようになっている。そのため、特許文献1に開示された発明のように正極板を正確に位置決めしてセパレーターに載せる際、毎回セパレーターの搬送装置を間欠的に停止させる必要がない。すなわち、セパレーターの間欠的な送り動作を行う必要がないので、正極板シートの生産効率が従来技術に比べて遥かに向上するとともに、正極板搬送ベルトの急停止や急な移動開始動作によって正極板自体の搬送ベルト上のずれやセパレーターとこれに重ねられた正極板のずれが生じるのを回避する。
According to the secondary battery electrode laminate production method according to
また、上述した集積装置を有することで、正極板ごとにセパレーターで覆われた正極板シートと負極板をそれぞれ交互に積層させるとともに、その積層された多数枚の正極板シートと負極板の各縁部が一致して互いにずれが生じていない二次電池用電極積層体を規定の寸法通りにかつ短時間で効率よく作成することができる。そのため、特許文献2に記載された発明のようにセパレーターの折り返し部に無駄な厚みが生じることがなくかつセパレーターの折り返し位置を厳密に管理するための複雑な装置構造も必要としない。 In addition, by having the above-described stacking device, the positive electrode sheet and the negative electrode plate covered with the separator are alternately stacked for each positive electrode plate, and each edge of the stacked positive electrode sheet and negative electrode plate It is possible to efficiently produce a secondary battery electrode laminated body having the same part and not shifted from each other according to the specified dimensions in a short time. Therefore, unlike the invention described in Patent Document 2, no unnecessary thickness is generated in the folded portion of the separator, and a complicated device structure for strictly managing the folded position of the separator is not required.
また、本発明の請求項3に記載の二次電池用電極積層体作成方法は、請求項1又は請求項2に記載の二次電池用電極積層体作成方法において、
前記正極板シート及び前記負極板は矩形状をなすとともに、前記電極積層体の底面を支える支持基板と、前記支持基板の第1の縁部から当該支持基板の上面に対して垂直方向に立ち上がった第1の側板と、前記支持基板の第2の縁部から当該支持基板の上面に対して垂直方向に立ち上がるとともに、前記第1の側板とのなす角が直角となった第2の側板を有する集積部を用いて前記積層動作を実施するとともに、
前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負極板の積層体の積層方向の第1の側縁が前記第1の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるとともに、前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負極板の積層体の積層方向の第2の側縁が前記第2の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるように前記積層部に前記ずれ防止部が振動を与えることで前記ずれ防止動作を実施することを特徴としている。
Further, the secondary battery electrode laminate preparation method according to claim 3 of the present invention is the secondary battery electrode laminate preparation method according to
The positive electrode plate sheet and the negative electrode plate have a rectangular shape, and a support substrate that supports the bottom surface of the electrode stack, and a first edge of the support substrate that rises in a direction perpendicular to the upper surface of the support substrate. The first side plate has a second side plate that rises in a direction perpendicular to the upper surface of the support substrate from the second edge portion of the support substrate, and that the angle between the first side plate and the first side plate is a right angle. While performing the stacking operation using the integration unit,
The first side edge in the stacking direction of each positive electrode sheet and the stack of each negative electrode plate sequentially stacked on the support substrate of the integrated unit abuts the first side plate over the entire edge extending direction, A second side edge in the stacking direction of each positive electrode plate sheet and each negative electrode plate stack sequentially stacked on the support substrate of the stacking unit abuts on the second side plate in the entire edge extending direction. The shift prevention operation is performed by the shift prevention unit applying vibration to the stacked portion.
また、本発明の請求項5に記載の二次電池用電極積層体作成装置は、請求項4に記載の二次電池用電極積層体作成装置において、
前記正極板シート及び負極板は矩形状をなすとともに、前記積層装置の集積部は、前記電極積層体の底面を支える支持基板と、前記支持基板の第1の縁部から当該支持基板の上面に対して垂直方向に立ち上がった第1の側板と、前記支持基板の第2の縁部から当該支持基板の上面に対して垂直方向に立ち上がるとともに、前記第1の側板とのなす角が直角となった第2の側板を有し、
前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負極板の積層体の積層方向の第1の側縁が前記第1の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるとともに、前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負極板の積層体の積層方向の第2の側縁が前記第2の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるように前記積層装置のずれ防止部が前記集積部に振動を与えることを特徴としている。
Moreover, the electrode laminated body preparation apparatus for secondary batteries of Claim 5 of this invention is the electrode laminated body preparation apparatus for secondary batteries of Claim 4,
The positive electrode sheet and the negative electrode plate have a rectangular shape, and the stacking unit of the stacking device includes a support substrate that supports a bottom surface of the electrode stack, and a first edge of the support substrate on the upper surface of the support substrate. The angle between the first side plate rising in the vertical direction and the second side edge of the support substrate in the vertical direction with respect to the upper surface of the support substrate is perpendicular to the first side plate. A second side plate
The first side edge in the stacking direction of each positive electrode sheet and the stack of each negative electrode plate sequentially stacked on the support substrate of the integrated unit abuts the first side plate over the entire edge extending direction, A second side edge in the stacking direction of each positive electrode plate sheet and each negative electrode plate stack sequentially stacked on the support substrate of the stacking unit abuts on the second side plate in the entire edge extending direction. The misalignment prevention unit of the laminating apparatus applies vibration to the stacking unit.
本発明の請求項3に係る二次電池用電極積層体作成方法及び請求項5に係る二次電池用電極積層体作成装置によると、これらで特定した具体的な内容により上述した請求項1及び3に係る本願発明の作用を確実に発揮することができるようになる。
According to the secondary battery electrode laminate manufacturing method according to claim 3 of the present invention and the secondary battery electrode laminate preparation apparatus according to claim 5 of the present invention, the above-described
本発明によると、正極板シートとこれと反対の極性を有する負極板を積層する際に規定の寸法通りにかつ短時間で効率よく積層させることの可能な二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置を提供することができる。 According to the present invention, when a positive electrode plate sheet and a negative electrode plate having the opposite polarity are laminated, a method for producing an electrode laminate for a secondary battery capable of efficiently laminating according to specified dimensions and in a short time, and A creation device can be provided.
以下、本発明の一実施形態に係る二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置について図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る二次電池用電極積層体作成方法に使用する二次電池用二次電池用電極積層体作成装置の全体構成を示す側面図である。 Hereinafter, a method and apparatus for producing an electrode laminate for a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a secondary battery electrode laminate forming apparatus for use in a secondary battery electrode laminate producing method according to an embodiment of the present invention.
本願発明に係る二次電池用電極積層体作成方法に使用する二次電池用電極積層体作成装置1は、正極板供給装置10と、正極板搬送装置20と、セパレーター供給装置30と、挟込装置40と、溶着装置50と、切断装置60と、検査装置70と、不良品排出装置80と、集積装置200とを有している。なお、本実施形態において、正極板シート作成装置は、正極板供給装置10から切断装置60を含んで構成される。
A secondary battery electrode
正極板供給装置10は、正極板を順次一定の時間間隔で1枚ずつ正極板搬送装置20に供給するためのものであり、また正極板搬送装置20は、正極板供給装置10から供給された正極板を正極板同士が所定間隔を隔てるようにして搬送し、1枚ずつ挟込装置40に供給するためのものである。
The positive electrode
セパレーター供給装置30は、ロール状に巻かれた連続状の2枚のセパレーター121,122(120)を供給するためのもので、上段側セパレーター供給装置30Uと下段側セパレーター供給装置30Lとを有している。上段側及び下段側にはそれぞれテンションコントロール装置(不図示)を有しており、挟込装置40にて正極板110(図5参照)を挟み込みながら上段側のセパレーター121と下段側のセパレーター122を重ね合わせる際に、一定の張力を常に保つようにして、セパレーター120が皺や弛み、伸び等が生じない状態で正極板シート100(図5参照)を作成する。
The
挟込装置40は、上段側セパレーター供給装置30Uと下段側セパレーター供給装置30Lからそれぞれ供給された連続状のセパレーター121,122の間に正極板搬送装置20から搬送された正極板110を所定間隔隔てながら順次挟み込むためのものである。挟込装置40は、斜め上方から供給される上段側のセパレーター121と斜め下方から供給される下段側のセパレーター122との間に正極板110を予め決められた配置条件で挟み込むようになっている。
The sandwiching
溶着装置50は、正極板110が挟み込まれた状態の上下2枚のセパレーター120を、正極板110がセパレーター120からはみ出さないように溶着するためのもので、正極板110の周囲であって、セパレーター同士の重ね合わせ部を所定間隔隔てて部分的に溶着するようになっている。
The
切断装置60は、連続的に連なった正極板シート100を幅方向に切断する装置である。切断装置60は、ここでは図示しないが、セパレーター120を切断するカッターと、カッターを保持するカッター胴と、カッターを受けるカッター受け胴と、を含んで構成される。カッターは、隣接する正極板間に位置する2枚のセパレーター120の重ね合わせ部120a(図4参照)をそのセパレーター120の走行方向と直交する幅方向に切断するようになっている。
The cutting
検査装置70は、切断装置60によって切断された正極板シート100の良否判定を行うためのものであり、検査によって不良品と判断した場合にその不良品とされた正極板シートを不良品排出装置80により取り除くものである。
The
集積装置200は、検査装置70によって良品として合格した正極板シート100を負極板150と交互に積層して、互いにずれないように積層させて電極積層体300を作成するためのものである。
The stacking
続いて、本実施形態に係る二次電池用電極積層体作成装置1の重要な部分をなす集積装置200の具体的構成について図面に基づいてより詳細に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る二次電池用電極積層体作成装置の集積装置を用いて二次電池用電極積層体を作成する途中の過程を概略的に示す側面図である。また、図3は、図2に示した集積装置をIII-III方向から示す正面図である。
Next, a specific configuration of the
集積装置200は、集積部210とずれ防止部220を有している。集積部210は、切断装置60で切断された後に、所定の間隔を隔てて連続して送られる複数の正極板シート100と、正極板シートの外形寸法とほぼ同じ外径寸法となった複数の電極板、すなわち本実施形態では負極板150を1枚ずつ交互に集積するためのものである。また、ずれ防止部220は、集積部210によって互い違いに複数枚集積されていく正極板シート100と負極板150の相互のずれを所望の範囲内とするためのものである。
The stacking
集積装置200の集積部210は、内部に集積部210の各構成要素の他にずれ防止部220も収容する筐体201と、筐体内に収容され電極積層体300の最下層を支える支持基板215と、支持基板215の第1の縁部215a(図3参照)からこの支持基板215の上面に対して垂直方向に立ち上がった第1の側板211と、支持基板215の第2の縁部215b(図3参照)からこの支持基板215の上面に対して垂直方向に立ち上がるとともに、第1の側板211とのなす角が直角となった第2の側板212を有している。支持基板215と、第1及び第2の側板211,212とは一体となっており、筐体201の上下方向に延在して設けられたガイド(図示せず)に沿って、スライダー(図示せず)を介して所定のストロークで上下動するようになっている。なお、支持基板215は、それ自体なめらかな滑りやすい材質でできており、その上面に集積される負極板150と正極板シート100が交互に集積する過程において、ずれ防止部220によって支持基板215に与えられる振動によって支持基板上を滑って第1の側板211及び第2の側板212に対応する各負極板150の縁部や各正極板シート100の縁部がそれらの縁部延在方向全体に亘って突き当たり易いようになっている。また、支持基板215の下面も摩擦抵抗が小さくなっており、後述するずれ防止部220の偏心カム221の周面が摩擦抵抗をそれほど受けず偏心カム221が滑らかに回転できるようになっている。
The stacking
筐体201は、上側に開口部201aを有した箱型形状をなし、上述したようにその内部に支持基板215、及び第1及び第2の側板211,212を収容するとともに、筐体201の底板201bと支持基板215との間にずれ防止部220をなす各構成要素が収容されている。なお、筐体201の開口部201aは、負極板150及び正極板シート100が入り込む側(図2中右側)が大きく開口している。筐体201の底板201bは、図2の方向から見ると水平面に対して角度αだけ傾いており、図3の方向から見ると水平面に対して角度βだけ傾いている。また、支持基板215は筐体201の底板201bと常に平行となるように設けられているので、支持基板215についても筐体201の底板201bと同様の角度で水平面に対して三次元的に傾いている。すなわち、支持基板215についても、図2の方向から見ると水平面に対して角度αだけ傾いており、図3の方向から見ると水平面に対して角度βだけ傾いている。
The
集積部210の一方の側、すなわち図2に示すように支持基板215を挟んで第1の側板211と対向する側には、その下方に負極板搬送ベルト250が配設されている。負極板搬送ベルト250の先端側251は、ベルト進行方向の延長線が第1の側板211の上方に丁度当たるように位置しており、その基端側近傍には、負極板150を負極板搬送ベルト250にわずかな時間的間隔をあけて所定枚数連続的に供給する(ベルト上に載せる)負極板供給装置260が備わっている。正極板シート搬送ベルト270は、負極板搬送ベルト250の基端側上方すぐ近くに配設されている。正極板シート搬送ベルト270は、不良品排出装置80によって排出されることのない合格品としての正極板シート100を搬送する経路の下流側末端に位置している。また、正極板シート搬送ベルト270の少し上方には光電スイッチ275が設けられ、負極板搬送ベルト250上に乗せられて搬送されている1枚の負極板150に正極板シート搬送ベルト270から1枚の正極板シート100が確実に重ね合わされるように供給しているか否かを常に検知している。
On one side of the stacking
また、集積装置200のずれ防止部220は、上述したように集積部210の筐体201の底板201bと支持基板215との間に設けられ、偏心カム221と、偏心カム221を回転させるカムシャフト222と、カムシャフト222に直結した駆動モータ(ここでは図示せず)を有している。偏心カム221の周面221a(図3参照)の一部は支持基板215に常に当接しており、偏心カム221が回転している間、集積装置200のずれ防止部220が集積部220の支持基板215及びこれと一体になった第1及び第2の側板211,212に上述したガイドとスライダーからなる往復動作機構(図示せず)を介して振動を与えるようになっている。
Further, as described above, the
そして、以上のように三次元的に傾いた集積部210の構成と集積装置200の集積部210とずれ防止部220により発生する集積部210の微小往復振動が協働することで、各負極板150と各正極板シート100が集積部210の支持基板215上に順次積層される過程において、各負極板150と各正極板シート100の電極積層体300(図6の完全に積層された電極積層体300参照)の積層方向の第1の側縁がそれぞれ第1の側板211に縁延在方向全体に亘って突き当たるとともに、各正極板シート100と各負極板150の積層方向の第2の側縁がそれぞれ第2の側板212に縁延在方向全体に亘って突き当たるようになっている。
As described above, the structure of the stacking
続いて、本実施形態に係る二次電池用電極積層体の作成方法を正極板シート100の作成方法から順番に説明する。最初に、図1に示すようにセパレーター供給装置30を介して第1のセパレーター121と第2のセパレーター122を連続して送り出す。また、これと同時に正極板供給装置10を介して正極板110を正極板搬送装置20に供給するとともに、正極板搬送装置20を介して正極板110を第1のセパレーター121と第2のセパレーター122の間まで搬送する。なお、第1のセパレーター121及び第2のセパレーター122よりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さ(以下、単に「幅方向の長さ」とする)に対して正極板110の幅方向の長さは若干短くなっている。
Then, the preparation method of the electrode laminated body for secondary batteries which concerns on this embodiment is demonstrated in order from the preparation method of the
そして、挟込装置40を介して正極板110を第1のセパレーター121と第2のセパレーター122の間に挟み込む。この正極板110を第1のセパレーター121と第2のセパレーター122の間に挟み込む際に、正極板110をセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように挟み込む。
Then, the
続いて、図4に示すように、2枚のセパレーター120に挟み込まれた各正極板110のセパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であってセパレーター同士の重ね合わせ部を溶着装置50によってセパレーター120の走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、セパレーター120の走行方向における正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部120aをセパレーター120の幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着する。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the overlapping portions of the separators on both sides in the width direction corresponding to the separator width direction of each
次いで、ここでは図示しないが、所定ピッチを有する鋸刃状のカッターと、カッターの円周方向の前後に配設したセパレーター押さえと、セパレーター押さえを支える付勢手段とを設けた構造を有するカッター胴と、所定の硬さを有する弾性体からなるカッター受けを設けた構造を有するカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置60を用いてセパレーター120の重ね合わせ部120aを切断する。
Next, although not shown here, a cutter cylinder having a structure provided with a saw blade-shaped cutter having a predetermined pitch, a separator press disposed in the front and rear in the circumferential direction of the cutter, and an urging means for supporting the separator press. Then, the overlapping
具体的には、連続して送り出される連続状の2枚のセパレーター120をカッター胴のセパレーター押さえとカッター受け胴のカッター受けの間に挟み込んだ状態で、セパレーターの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーター120の重ね合わせ部120aをその予め決められた切断線120b(図4の二点鎖線参照)によって鋸刃状のカッターによって切断する。このようにして、正極板110の表裏が2枚のセパレーター121,122で挟まれるとともに周囲がセパレーター120の重ね合わせ部で囲まれた正極板シート100を作成する。
Specifically, two
以下に、このようにして作成される正極板シート100の切断装置60による切断前後の状態について図面に基づいて両者を比較しながら説明する。図4は、図1に示した正極板シート作成装置により作成する正極板シートの作成直前の状態、すなわち切断装置によって正極板間のセパレーターの重ね合わせ部を切断する直前の状態を示す平面図である。また、図5は、本実施形態の切断装置によって切断されて作成された正極板シートの平面図、すなわち切断装置によって正極板間のセパレーターの重ね合わせ部を切断した直後の状態を示す平面図である。
Below, the state before and behind the cutting |
本実施形態に係る正極板シートの作成装置によって作成される正極板シート100のセパレーター切断前の状態は、図4に示すように、隣接する正極板110が所定間隔だけ隔てた状態で2枚のセパレーター121,122の間に挟み込まれた後、この隣接する正極板110間のセパレーター同士の重ね合わせ部120aの延在方向にセパレーター120の幅方向を長手方向とする長方形の溶着部131,132がセパレーター120の重ね合わせ部120aに互いに間隔を隔てて平行に複数形成されている。また、セパレーター120の幅方向両側の重ね合わせ部120aにも同様の溶着部135,136が形成されている。そして、これら溶着部130(131,132)間のセパレーター120の重ね合わせ部120aを、上述したように図4の二点鎖線で示す切断線120bに沿って切断装置60の鋸刃状カッターで切断し、切断部を鋸刃状カッターの刃に対応する極めて小さいピッチのギザギザの切断部120eを正極板シート100の対向する2つの縁部120e有した図5に示す個々の正極板シート100を作成する。
As shown in FIG. 4, the state of the
次いで、本実施形態においては、上述した集積装置200を用いて以下の手順で二次電池用電極積層体300(図6参照)を作成する。図2は、本発明の一実施形態に係る二次電池用電極積層体作成装置1の集積装置200を用いて二次電池用電極積層体を作成する途中の過程を概略的に示す側面図である。なお、この工程を説明するにあたって本実施形態においては、上述したように正極板シート搬送ベルト270と負極板搬送ベルト250が集積装置200に対して同方向(図中右方向)に配置されている。
Next, in the present embodiment, the secondary battery electrode laminate 300 (see FIG. 6) is created by the following procedure using the above-described
本実施形態においては、図2に示すように、正極板シート100の外形寸法とほぼ同じ外径寸法となった複数の負極板150を負極板供給装置260から1枚ずつ供給する。そして、負極板供給装置260から供給される負極板150を負極板搬送ベルト250に載せる。また、上述した正極板シート作成のための各工程によって作成された正極板シート100を正極板シート搬送ベルト270によって複数枚所定の間隔を隔てて連続して搬送する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of
そして、正極板シート搬送ベルト270の搬送方向先端側から落下してくる正極板シート100を1枚ずつこれに対応する負極板150に重ねる。この際、重ね合わせ漏れがないかどうかを光電スイッチ275で常に検知する。なお、図2の正極板シート搬送ベルト近傍においては、負極板搬送ベルト250上の負極板150の搬送方向進行側約3分の1に正極板シート100の進行方向約3分の1の部分が重なり、その他の部分が互いに重なる直前の状態を示している。
Then, the
また、この重なり途中の負極板150と正極板シート100に隣接して図2中左側(負極板搬送ベルト250の下流側)には、搬送方向先端が負極板搬送ベルト250の端部から一部飛び出した状態の負極板150と正極板シート100が互いに完全に重なった状態で示されている。また、集積装置200の集積部210には、負極板搬送ベルト250の先端から図中わずかに斜め左下方向を向く矢印の方向に飛び出しかつ第1の側板211につき当たった2組の負極板150及び正極板シート100が図2中に示されているとともに、それ以外にこの状態から図中下向きの矢印で示す方向に落下して集積部210の支持基板215上に積層した3組の負極板150及び正極板シート100が示されている。
Further, on the left side in FIG. 2 (on the downstream side of the negative electrode plate conveying belt 250) adjacent to the
集積部210は、図2及び図3に示すように電極積層体300の最下層を支える支持基板215と、支持基板215の第1の縁部215aから支持基板215の上面に対して垂直方向に立ち上がった第1の側板211と、支持基板215の第2の縁部215bから支持基板215の上面に対して垂直方向に立ち上がるとともに、第1の側板211とのなす角が直角となった第2の側板212を有している。そして、上述したように支持基板215についても、図2の方向から見ると水平面に対して角度αだけ傾いており、図3の方向から見ると水平面に対して角度βだけ傾いている。このような配置上の構成に加えて、ずれ防止部220が集積部210に振動を与えるようにずれ防止動作を行うようになっていることで、これら両者の作用に起因して集積部210の支持基板215上に順次積層される各負極板150と各正極板シート100の電極積層体300の第1の側縁211の一辺が第1の側板211に縁延在方向全てに亘って突き当てるとともに、電極積層体300の第2の側縁212の一辺が第2の側板212に縁延在方向全てに亘って突き当たっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、本実施形態においては、正極板シート100と負極板150の相互のずれを所望の範囲内とするずれ防止動作を積層動作に合わせて行うが、この代わりに積層動作を行った後にずれ防止動作を行うようにしても良い。
In this embodiment, the displacement prevention operation is performed in accordance with the stacking operation so that the mutual displacement between the positive
このようにして負極板150と正極板シート100が互いに重なった状態のものを集積部210に順次集積するとともに、ずれ防止装置220で集積部210に振動を加え続ける。そして、負極板150と正極板シート100を互い違いに所定枚数だけ集積部210に集積させた後、この最上部に負極板150を1枚だけ積層させて電極積層体300を完成させる。すなわち、nを自然数とすると、n+1枚の負極板150とn枚の正極板シート100の電極積層体300が、その上面と下面が負極板150となった状態ででき上がる。
In this way, the
次いで、本実施形態においては詳細には示さないが、図2、図3及び図6に示した集積装置200を負極板搬送ベルト250の延在方向と直交する方向、すなわち図6中においてはその紙面と直交する方向に2個並列配置させておき、一方の集積装置200における集積作業が完了したらこれを負極板搬送ベルト250から図6の紙面で直交する方向に沿って離間するように移動(シフト)させ、ハンドリング用のロボット等で図6では図示しない電極積層体300の搬送ベルトに載せ替えるようにするのが良い。この際、このハンドリング前又はハンドリング中に電極積層体300の各正極板シート100と負極板150がずれないようにロボット等を用いて一部をテーピングして電極積層体全体をさらにしっかりと一体化させるのが良い。
Next, although not shown in detail in the present embodiment, the stacking
以下に、本実施形態に係る二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置の作用についてより詳しく説明する。本実施形態に係る二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置によると、ロール状に巻かれた2枚の帯状のセパレーター121,122を互いに重ね合わせるように連続的に送り出し、この連続的に送り出された2枚のセパレーター121,122を重ね合わせる際にそれらの間に正極板を互いに所定間隔隔てた状態で順次連続的に挟み込んでいくようになっている。そのため、特許文献1に開示された発明のように正極板を正確に位置決めしてセパレーターに載せる際、毎回セパレーターの搬送装置を間欠的に停止させる必要がない。すなわち、セパレーターの間欠的な送り動作を行う必要がないので、正極板シートの生産効率が従来技術に比べて遥かに向上するとともに、正極板搬送ベルトの急停止や急な移動開始動作によって正極板自体の搬送ベルト上のずれやセパレーターとこれに重ねられた正極板のずれが生じるのを回避する。
Below, the effect | action of the electrode laminated body preparation method and preparation apparatus for secondary batteries which concern on this embodiment is demonstrated in detail. According to the method and apparatus for producing a secondary battery electrode laminate according to the present embodiment, the two strip-shaped
また、上述した集積装置200を有することで、正極板110ごとにセパレーター120で覆われた正極板シート100と負極板150をそれぞれ交互に積層させるとともに、その積層された多数枚の正極板シート100と負極板150の各縁部が一致して互いにずれが生じていない二次電池用電極積層体を規定の寸法通りにかつ短時間で効率よく作成することができる。そのため、特許文献2に記載された発明のようにセパレーターの折り返し部に折れ線がしっかりと形成できないために浮き上がり無駄な厚みが生じることがなくかつセパレーターの折り返し位置を厳密に管理するための複雑な装置構造も必要としない。また、既に溶着、切断の工程も終えているために、すぐに次の工程に移ることができる。
In addition, by having the above-described
特に、正極板シート100の切断縁部は、図5に示すように極めて小さいピッチの鋸刃状に切断された形態をなしているので、この切断縁部が集積装置200の第1の側板211に突き当たる際に集積装置200のずれ防止部220が集積部210の支持基板215及び第1の側板211を振動させることで、各正極板シート100とこの一方の面に重なった負極板150の積層方向の第1の側縁がそれぞれ第1の側板211に縁延在方向全てに亘ってしっかりと突き当たるようになっている。
In particular, since the cut edge of the
また、支持基板215についても、図2の方向から見ると水平面に対して角度αだけ傾いており、図3の方向から見ると水平面に対して角度βだけ傾いている。このように、支持基板215とこれと一体となった第1及び第2の側板211,212が三次元的に傾いていることで、集積部210の支持基板215上に順次積層される各正極板シート100と各負極板150の電極積層体300の積層方向の側縁の一辺を第1の側板211に縁延在方向全てに亘って突き当てるとともに、この側縁のうち他の一辺をこの側縁と直交する第2の側板212に縁延在方向全てに亘って突き当てることができる。これによって、集積装置200の集積部210の第1及び第2の側板211,212に対応する電極積層体300の側縁の積層面をそれぞれずれが設計上の許容範囲に収まるように電極積層体300を作成できるので、その後の工程を経た後に製造上の歩留まりを高めた設計寸法通りの品質に優れた二次電池を短時間で多数作成できるようになる。
Further, the
また、本実施形態の場合、負極板搬送ベルト250と正極板シート搬送ベルト270は、ともに集積装置200の一方の側であって第1の側板211と対向する側に位置するので、これら搬送ベルトの設置のための省スペースが図られている。しかしながら、このような形態を取らず、集積装置200の一方の側方に負極板搬送ベルト250を配設するとともに、他方の側に正極板シート搬送ベルト270を配設しても本発明の作用を充分発揮することは可能である。
In the case of the present embodiment, the negative
また、本実施形態の場合、1枚の負極板150の上に1枚の正極板シート100を負極板搬送ベルト250上で重ね合わせた後、集積装置200にこれを供給しているので、正極板シート100に比べて厚さの薄い負極板150を集積装置200の集積部210に確実に載せることができる。しかしながら、このような形態を取らず、負極板供給装置260から供給された負極板150を、負極板搬送ベルト250を介して集積装置200の集積部210に供給するとともに、これと交互して正極板シート搬送ベルト270から正極板シート100を集積装置200の集積部210に供給するようにしても、本発明の作用を充分発揮することは可能である。
In the case of the present embodiment, since one
なお、以上説明した実施形態で紹介した各構成要素の形状や寸法、数値、材質はあくまで例示的なもので、本発明の範囲を逸脱しない限り、様々な形状や寸法、数値、材質を適宜選択できることは言うまでもない。すなわち、本発明における二次電池用電極積層体作成装置は、上述した正極板シート作成装置の構成に限定して実現されるものではない。 The shapes, dimensions, numerical values, and materials of the components introduced in the above-described embodiments are merely examples, and various shapes, dimensions, numerical values, and materials are appropriately selected without departing from the scope of the present invention. Needless to say, you can. That is, the secondary battery electrode laminate production apparatus according to the present invention is not realized by being limited to the configuration of the positive electrode sheet production apparatus described above.
また、本実施形態においては、負極板搬送ベルト上において1枚の負極板上に1枚の正極板シートを重ね、この重ねられた負極板と正極板シートの対を集積部に順次投入して複数枚の負極板と正極板シートを交互に積層するようにしていた。しかしながら、負極板と正極板シートを1枚ずつ集積部に直接投入してこれらを交互に複数枚積層させることで二次電池用電極積層体を作成するようにしても、本発明の作用を十分発揮し得ることが可能である。 In the present embodiment, one positive electrode sheet is stacked on one negative electrode plate on the negative electrode transport belt, and the stacked negative electrode and positive electrode sheet pairs are sequentially introduced into the stacking unit. A plurality of negative electrode plates and positive electrode plate sheets were alternately laminated. However, even if the negative electrode plate and the positive electrode plate sheet are directly put into the stacking unit one by one and a plurality of these are alternately stacked, a secondary battery electrode laminate can be produced, and the effect of the present invention is sufficiently obtained. It can be demonstrated.
また、本実施形態では2枚のセパレーター間に正極板を挟み込む構造の二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置について説明したが、この代わりに2枚のセパレーター間に負極板を挟み込む構造の二次電池用電極積層体作成方法及び作成装置に本発明を適用しても同等の作用を奏し得ることは言うまでもない。 In the present embodiment, the method and apparatus for producing a secondary battery electrode laminate having a structure in which a positive electrode plate is sandwiched between two separators have been described. Instead, a structure in which a negative electrode plate is sandwiched between two separators. Needless to say, even if the present invention is applied to the method and apparatus for producing an electrode laminate for a secondary battery, the same effect can be obtained.
なお、ずれ防止部の構造としては、上述の実施形態のようなカム機構に限らず、モーターの回転に伴ってモーター自体を振動させることで、その振動を利用する振動発生手段を利用しても良い。さらには、ブザーやベル等の振動発生手段も適用可能である。 Note that the structure of the slip prevention unit is not limited to the cam mechanism as in the above-described embodiment, and vibration generating means that uses the vibration by vibrating the motor itself as the motor rotates can be used. good. Furthermore, vibration generating means such as a buzzer or a bell can be applied.
1 二次電池用電極積層体作成装置
10 正極板供給装置
20 正極板搬送装置
30 セパレーター供給装置
30U 上段側セパレーター供給装置
30L 下段側セパレーター供給装置
40 挟込装置
50 溶着装置
60 切断装置
70 検査装置
80 不良品排出装置
100 正極板シート
110 正極板
121,122(120) セパレーター
120a 重ね合わせ部
120b 切断線
120e 切断部
130(131,132) 溶着部
135,136 溶着部
150 負極板
200 集積装置
201 筐体
201a 開口部
201b 底板
210 集積部
220 ずれ防止部
211 第1の側板
212 第2の側板
215 支持基板
215a 第1の縁部
215b 第2の縁部
221 偏心カム
221a 周面
222 カムシャフト
250 負極板搬送ベルト
251 先端側
260 負極板供給装置
270 正極板シート搬送ベルト
275 光電スイッチ
300 電極積層体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1のセパレーターと前記第2のセパレーターを連続して送り出しながらそれらの間に、これらのセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板をセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように挟み込み、
前記2枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着し、
所定長さのカッターを円周方向所定位置に長手方向に亘って備えたカッター胴と、前記カッターを受けるために円周方向所定位置に長手方向に亘って所定の長さだけ当該カッターに対応してカッター受けを備えたカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置を用意し、
前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴の円周面が前記セパレーターの走行方向と同じ方向となるように前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴を回転させ、
前記連続して送り出される連続状の2枚のセパレーターを前記カッター胴のセパレーター押さえと前記カッター受け胴のカッター受けの間に挟み込んだ状態で、前記セパレーターの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部をカッターによって切断することで、正極板の表裏が2枚のセパレーターで挟まれるとともに周囲がセパレーターの重ね合わせ部で囲まれた正極板シートを作成し、
前記作成された正極板シートを複数枚所定の間隔を隔てて連続して供給するとともに、前記正極板シートの外形寸法とほぼ同じ外径寸法となった複数の負極板を供給してこれらを1枚ずつ交互に集積する集積動作を行うとともに、前記正極板シートと前記負極板の相互のずれを所望の範囲内とするずれ防止動作を前記集積動作に合わせて行うことを特徴とする二次電池用電極積層体作成方法。 Prepare a first separator and a second separator that are each wound in a roll shape and sent out so as to overlap each other from the state wound in the roll shape,
While the first separator and the second separator are continuously sent out, a positive electrode plate having a length in the width direction perpendicular to the separator running direction is shorter than that of the separator between these separators. Sandwiched at a predetermined interval
The positive electrode plates sandwiched between the two separators are partially welded at both sides in the width direction corresponding to the width direction of the separator and overlapping portions of the separators at a predetermined interval in the running direction of the separator. And partially welding the overlapping portion of the separators between the positive plates in the running direction of the separator at a predetermined interval in the width direction of the separator,
A cutter body provided with a predetermined length of cutter in the circumferential direction at a predetermined position in the longitudinal direction, and the cutter corresponding to the predetermined length in the longitudinal direction at a predetermined position in the circumferential direction to receive the cutter. Prepare a separator cutting device consisting of a cutter cylinder with a cutter holder,
Rotating the cutter cylinder and cutter receiving cylinder of the cutting apparatus so that the circumferential surfaces of the cutter cylinder and cutter receiving cylinder of the cutting apparatus are in the same direction as the traveling direction of the separator,
The two separators that are continuously sent out are arranged side by side at a predetermined interval in the running direction of the separator in a state where the separator is sandwiched between the separator presser of the cutter cylinder and the cutter receiver of the cutter receiver cylinder. By cutting the overlapping part of the separator located between the positive electrode plates with a cutter, a positive electrode sheet is created in which the front and back of the positive electrode plate are sandwiched between two separators and the periphery is surrounded by the overlapping part of the separator And
A plurality of the prepared positive electrode plate sheets are continuously supplied at a predetermined interval, and a plurality of negative electrode plates having the same outer diameter as the outer dimensions of the positive electrode plate sheet are supplied. A secondary battery that performs a stacking operation for alternately stacking sheets one by one, and performs a shift prevention operation in accordance with the stacking operation so that a shift between the positive electrode plate sheet and the negative electrode plate is within a desired range. Electrode laminate manufacturing method.
前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負極板の積層体の積層方向の第1の側縁が前記第1の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるとともに、前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負板の積層体の積層方向の第2の側縁が前記第2の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるように前記積層部に前記ずれ防止部が振動を与えることで前記ずれ防止動作を実施することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の二次電池用電極積層体作成方法。 The positive electrode plate sheet and the negative electrode plate have a rectangular shape, and a support substrate that supports the bottom surface of the electrode stack, and a first edge of the support substrate that rises in a direction perpendicular to the upper surface of the support substrate. The first side plate has a second side plate that rises in a direction perpendicular to the upper surface of the support substrate from the second edge portion of the support substrate, and that the angle between the first side plate and the first side plate is a right angle. While performing the integration operation using the integration unit,
The first side edge in the stacking direction of each positive electrode sheet and the stack of each negative electrode plate sequentially stacked on the support substrate of the integrated unit abuts the first side plate over the entire edge extending direction, A second side edge in the stacking direction of each positive electrode plate sheet and each negative plate stack sequentially stacked on the support substrate of the stacking unit abuts the second side plate over the entire edge extending direction. 3. The method for producing an electrode laminate for a secondary battery according to claim 1, wherein the deviation prevention operation is performed by applying vibration to the laminated portion.
それぞれロール状に巻かれた連続状の第1のセパレーターと第2のセパレーターを当該ロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出すセパレーター供給装置と、
前記第1のセパレーターと前記第2のセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板を供給する正極板供給装置と、
前記正極板供給装置によって供給された正極板を所定位置に搬送する正極板搬送装置と、
前記正極板搬送装置によって搬送された正極板を前記送り出された2枚のセパレーターの間にセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように順次挟み込む挟込装置と、
前記2枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着する溶着装置と、
所定長さのカッターを円周方向所定位置に長手方向に亘って備えたカッター胴と、前記カッターを受けるために円周方向所定位置に長手方向に亘って所定の長さだけ当該カッターに対応してカッター受けを備えたカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置であって、前記2枚のセパレーター間にそれらの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部をそれぞれ二分するように前記重ね合わされたセパレーターを切断する切断装置を備えるとともに、
前記切断装置で切断され、所定の間隔を隔てて連続して送られる複数の正極板シートと、前記正極板シートの外形寸法とほぼ同じ外径寸法となった複数の負極板を1枚ずつ交互に集積する積層部と、前記正極板シートと前記負極板の相互のずれを所望の範囲内とするずれ防止部とを有する積層装置を備えたことを特徴とする二次電池用電極積層体作成装置。 A device for producing a positive electrode plate sheet used for a secondary battery having a structure in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated while being insulated from each other via a separator made of an insulating sheet,
A separator supply device for feeding the continuous first separator and the second separator wound in a roll shape so as to overlap each other from the state wound in the roll shape;
A positive electrode plate supply device that supplies a positive electrode plate whose length in the width direction perpendicular to the separator travel direction is shorter than that of the first separator and the second separator;
A positive plate transport device for transporting the positive plate supplied by the positive plate supply device to a predetermined position;
A sandwiching device for sequentially sandwiching the positive electrode plate conveyed by the positive electrode plate conveyance device so as to be separated by a predetermined interval in the separator delivery direction between the two fed-out separators;
The positive electrode plates sandwiched between the two separators are partially welded at both sides in the width direction corresponding to the width direction of the separator and overlapping portions of the separators at a predetermined interval in the running direction of the separator. And a welding device that partially welds the overlapping portion of the separators between the positive plates in the running direction of the separator at a predetermined interval in the width direction of the separator;
A cutter body provided with a predetermined length of cutter in the circumferential direction at a predetermined position in the longitudinal direction, and the cutter corresponding to the predetermined length in the longitudinal direction at a predetermined position in the circumferential direction to receive the cutter. A separator cutting apparatus comprising a cutter receiving cylinder provided with a cutter receiver, wherein the separators are positioned between the two separators and arranged between the positive plates arranged at predetermined intervals in the running direction. A cutting device for cutting the stacked separators so as to bisect the mating portions,
A plurality of positive plate sheets that are cut by the cutting device and fed continuously at a predetermined interval, and a plurality of negative plate plates that have substantially the same outer diameter as the outer dimensions of the positive plate sheet are alternately placed one by one. And a stacking device having a stacking unit that accumulates on the substrate and a misalignment prevention unit that keeps the misalignment between the positive electrode plate sheet and the negative electrode plate within a desired range. apparatus.
前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負極板の積層体の積層方向の第1の側縁が前記第1の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるとともに、前記集積部の支持基板上に順次積層される各正極板シートと各負極板の積層体の積層方向の第2の側縁が前記第2の側板に縁延在方向全てに亘って突き当たるように前記積層装置のずれ防止部が前記集積部に振動を与えることを特徴とする請求項4に記載の二次電池用電極積層体作成装置。
The positive electrode sheet and the negative electrode plate are rectangular, and the stacking unit of the stacking device includes a support substrate that supports a bottom surface of the electrode stack, and a top surface of the support substrate from a first edge of the support substrate. The first side plate rising in the vertical direction with respect to the upper surface of the support substrate from the second edge portion of the support substrate, and the angle between the first side plate and the first side plate is a right angle Having a second side plate,
The first side edge in the stacking direction of each positive electrode sheet and the stack of each negative electrode plate sequentially stacked on the support substrate of the integrated unit abuts the first side plate over the entire edge extending direction, A second side edge in the stacking direction of each positive electrode plate sheet and each negative electrode plate stack sequentially stacked on the support substrate of the stacking unit abuts on the second side plate in the entire edge extending direction. The apparatus for creating an electrode laminate for a secondary battery according to claim 4, wherein the misalignment prevention unit of the stacking device applies vibration to the stacking unit.
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