JP2016157514A - Removal device for abnormal portion in separator material, and removal method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電池製造の際のセパレータ材における異常部位の除去装置およびその除去方法に関する。 The present invention relates to an apparatus for removing an abnormal portion in a separator material during battery manufacture and a method for removing the same.
セパレータ材における異常部位の除去装置およびその除去方法の従来技術としては、例えば、特許文献1に開示された電極積層装置が知られている。特許文献1に開示された電極積層装置は、水平方向の一方側から第1のセパレータシートを連続して繰り出す第1のセパレータロールと、水平方向の他方側から第2のセパレータシートを連続して繰り出す第2のセパレータロールとを有する。さらに、繰り出された第1、第2のセパレータシートを連続して貼り合わせるロール対が設けられている。電極積層装置は、ロールの周面が最も近接する対向位置(貼り合わせ位置)よりも上方に形成される第1、第2のセパレータシートの谷間に向けて、鉛直上方から鉛直方向に沿う姿勢で電極を順次供給する電極供給装置を有する。電極供給装置は、電極シートを繰り出す電極ロールと、電極ロールから繰り出された電極シートから電極を切り出すカッター装置と、切り出された電極を第1、第2のセパレータシートの谷間に向けて供給する電極供給ロール対と、を有する。
For example, an electrode stacking device disclosed in
第1、第2のセパレータシートを連続して貼り合わせるロール対は、少なくとも貼り合わせ位置に電極の下部が到達する前に、貼り合わせ位置において第1、第2のセパレータシート同士を溶着させる溶着装置を有する。このロール対に溶着装置を設けることで、第1、第2のセパレータシート同士の連続的な溶着が可能となる。ロール対の下流側には、2台の検査カメラと、コンベア装置とが設けられている。一方の検査カメラは、第1のセパレータシートを撮像し、当該撮像により取得したデータを制御装置に伝送する構成となっている。他方の検査カメラは、第2のセパレータシートを撮像し、当該撮像により取得したデータを制御装置に伝送する構成となっている。不図示の制御装置では、撮像データを画像処理し、第1のセパレータシート及び第2のセパレータシートの異常状態(縒れ、シワ、欠損(ピンホールや破れ)等)の有無を検査する。 The pair of rolls for successively bonding the first and second separator sheets is a welding apparatus for welding the first and second separator sheets at the bonding position before at least the lower part of the electrode reaches the bonding position. Have By providing a welding device in this roll pair, continuous welding of the first and second separator sheets becomes possible. Two inspection cameras and a conveyor device are provided on the downstream side of the roll pair. One inspection camera is configured to image the first separator sheet and transmit data acquired by the imaging to the control device. The other inspection camera is configured to image the second separator sheet and transmit data acquired by the imaging to the control device. In a control device (not shown), the imaged data is subjected to image processing, and the presence or absence of abnormal states (such as wrinkles, wrinkles, and defects (pinholes and tears)) of the first separator sheet and the second separator sheet is inspected.
しかしながら、特許文献1に開示された電極積層装置では、電極が包まれ、貼り合わされた第1、第2のセパレータシートを検査カメラが検査する。このため、例えば、第1のセパレータシートにのみ異常が生じ、第2のセパレータシートや電極は正常である場合、正常な第2のセパレータシートや電極を無駄にするという問題がある。因みに、第1のセパレータロールとロール対との間や、第2のセパレータロールとロール対との間にそれぞれ検査カメラを設け、第1、第2のセパレータシートの異常を検査するということが考えられる。そして、例えば、第1のセパレータシートにのみ異常が生じた場合、電極の供給を止め、ロール対を通過した第1、第2のセパレータシートを取り除くようにしてもよい。しかしながら、異常が生じていない第2のセパレータシートと異常のある第1のセパレータシートが互いに貼り合わせた後に取り除かれることから、異常が生じていない第2のセパレータシートを無駄にしてしまう。
However, in the electrode stacking apparatus disclosed in
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、貼り合わせ前のセパレータシートに異常部位があっても、異常部位のセパレータシートとの貼り合わせによるセパレータシートの無駄を防止可能とするセパレータシートにおける異常部位の除去装置およびその除去方法の提供にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to eliminate waste of the separator sheet due to pasting with the abnormal part separator sheet even if there is an abnormal part in the separator sheet before pasting. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for removing an abnormal site in a separator sheet that can be prevented.
上記の課題を解決するために、本発明は、連続して搬送されるセパレータシートの異常部位を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記異常部位を前記セパレータシートから除去する除去手段と、を備えたセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、前記異常部位の検出後に、前記セパレータシートを搬送方向と異なる方向へ引き出して折り返すことにより、前記異常部位を含む折り返し部を前記セパレータシートに形成するセパレータ操作手段と、前記折り返し部にて前記セパレータシートを重ねて連結する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成する連結手段と、前記異常部位の検出に基づき、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を制御する制御手段と、を備え、前記折り返し部は、前記異常部位が含まれ、かつ前記連結部が含まれない除去対象部を有し、前記除去手段は、前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a detecting unit that detects an abnormal part of a separator sheet that is continuously conveyed, and a removing unit that removes the abnormal part detected by the detecting unit from the separator sheet. In the apparatus for removing an abnormal part in a separator sheet, comprising: after the detection of the abnormal part, pulling back the separator sheet in a direction different from the conveying direction and folding it back, so that a folded part including the abnormal part is formed on the separator sheet. A separator operating means to be formed; a connecting means for connecting the separator sheets in an overlapping manner in the folded portion; a connecting means for forming the connecting portion in the width direction of the separator sheet; Control means for controlling the connecting means and the removing means, and the folding , The abnormal region is included, and has the connecting portion is not included removal target part, said removal means is characterized by excising the removal target part from the separator sheet.
本発明によれば、異常部位が検出されると、セパレータ操作手段により異常部位を含むセパレータシートが搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返された折り返し部を形成する。異常部位を含む折り返し部にセパレータシートを重ねて接続する連結部が連結手段により形成される。折り返し部は、異常部位を含み、かつ連結部を含まない除去対象部を有する。異常部位を含む除去対象部は、除去手段により除去されるが、連結部はセパレータシートの一部としてセパレータシートに残り搬送される。その結果、セパレータシートに異常部位が存在しても、例えば、他のセパレータシートと貼り合わされる前に異常部位のみを取り除くことができる。 According to the present invention, when an abnormal part is detected, a separator sheet including the abnormal part is pulled out in a direction different from the conveying direction by the separator operating means to form a folded part. A connecting portion that overlaps and connects the separator sheet to the folded portion including the abnormal part is formed by the connecting means. The folded portion includes a removal target portion that includes an abnormal portion and does not include a connecting portion. The removal target portion including the abnormal part is removed by the removing means, but the connecting portion remains on the separator sheet and is conveyed as a part of the separator sheet. As a result, even if an abnormal site exists in the separator sheet, for example, only the abnormal site can be removed before being bonded to another separator sheet.
また、上記のセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、前記セパレータシートの搬送速度と同速度にて搬送方向へ移動可能な移動体を備え、前記移動体は、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を備える構成としてもよい。
この場合、移動体がセパレータシートの搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動することにより、セパレータ操作手段、連結手段および除去手段はセパレータシートの搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動する。その結果、セパレータシートの搬送を停止させることなく、異常部位を除去することができる。
The apparatus for removing an abnormal part in the separator sheet includes a moving body that is movable in the conveying direction at the same speed as the separator sheet conveying speed, and the moving body includes the separator operating means, the connecting means, It is good also as a structure provided with the said removal means.
In this case, the moving body moves in the conveying direction at the same speed as the separator sheet conveying speed, so that the separator operating means, the connecting means, and the removing means move in the conveying direction at the same speed as the separator sheet conveying speed. To do. As a result, the abnormal part can be removed without stopping the conveyance of the separator sheet.
また、上記のセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、互いに異なる方向から搬送される一対の前記セパレータシートを合流させ、所定間隔にて一対の前記セパレータシートを重ねて接合する接合部を形成する一対の接合ロールと、一対の前記セパレータシートの間へ向けて電極を供給する電極供給手段と、を備え、前記制御手段は、前記連結部が接合部に位置するように、前記連結手段を前記一対の接合ロールと同期させて制御する構成としてもよい。
この場合、接合ロールにおいて一対のセパレータシートにより電極を包み込み、接合部が一対のセパレータシートに形成され、一対のセパレータシートは張り合わせられる。制御手段は、連結部が接合部に位置するように、連結手段を前記一対の接合ロールと同期させて制御する。このため、異常部位を除去したセパレータシートに形成される連結部は、一対の接合ロールにて接合され接合部を形成する。従って、電極に連結部が接触することはない。
Further, in the above-described apparatus for removing abnormal parts in the separator sheet, a pair that joins a pair of the separator sheets that are conveyed from different directions and forms a joint that overlaps and joins the pair of separator sheets at a predetermined interval. And an electrode supply means for supplying an electrode between the pair of separator sheets, and the control means moves the connection means to the pair so that the connection part is located at the joint. It is good also as a structure controlled in synchronization with the joining roll.
In this case, the electrodes are wrapped by the pair of separator sheets in the joining roll, the joining portion is formed in the pair of separator sheets, and the pair of separator sheets are bonded together. The control means controls the connecting means in synchronization with the pair of joining rolls so that the connecting part is located at the joining part. For this reason, the connection part formed in the separator sheet which removed the abnormal site | part is joined by a pair of joining roll, and forms a junction part. Therefore, the connecting portion does not contact the electrode.
また、上記のセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、前記制御手段は、前記検出手段により前記異常部位が検出されたとき、前記セパレータシートの搬送を停止する制御を行う構成としてもよい。
この場合、異常部位の除去の際に、セパレータ操作手段、連結手段および除去手段はセパレータシートの搬送速度と同速度により搬送方向へ移動する必要がない。その結果、セパレータ操作手段、連結手段および除去手段をセパレータシートの搬送速度と同速度により搬送方向へ移動する場合と比較して、装置の構成が簡単となる。
In the apparatus for removing an abnormal part in the separator sheet, the control unit may perform a control to stop the conveyance of the separator sheet when the abnormal part is detected by the detection unit.
In this case, when removing the abnormal portion, the separator operating means, the connecting means, and the removing means do not need to move in the transport direction at the same speed as the separator sheet transport speed. As a result, the configuration of the apparatus is simplified as compared with the case where the separator operating means, the connecting means, and the removing means are moved in the transport direction at the same speed as the separator sheet transport speed.
また、本発明は、連続して搬送されるセパレータシートの異常部位を検出し、前記異常部位を除去するセパレータシートにおける異常部位の除去方法において、前記異常部位の検出後に、前記異常部位を含むセパレータシートが、搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返される折り返し部を形成し、前記折り返し部に前記セパレータシートを重ねて接続する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成するとともに、前記折り返し部が有する除去対象部に前記異常部位を含ませ、前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とする。
本発明によれば、セパレータシートに異常部位が存在しても、例えば、他のセパレータシートと貼り合わされる前に異常部位のみを取り除くことができる。
The present invention also provides a method for removing an abnormal part in a separator sheet that detects an abnormal part of a separator sheet that is continuously conveyed and removes the abnormal part, and includes a separator including the abnormal part after the detection of the abnormal part. The sheet is formed in a folded portion that is pulled out and folded in a direction different from the conveyance direction, and a connecting portion that overlaps and connects the separator sheet to the folded portion is formed in the width direction of the separator sheet. The removal target part includes the abnormal part, and the removal target part is excised from the separator sheet.
According to the present invention, even if an abnormal site exists in the separator sheet, for example, only the abnormal site can be removed before being bonded to another separator sheet.
本発明によれば、貼り合わせ前のセパレータシートに異常部位があっても、異常部位のセパレータシートとの貼り合わせによるセパレータシートの無駄を防止可能とするセパレータシートにおける異常部位の除去装置およびその除去方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if there exists an abnormal part in the separator sheet before bonding, the removal apparatus of the abnormal part in a separator sheet which can prevent the waste of a separator sheet by bonding with the separator sheet of an abnormal part, and its removal A method can be provided.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る電極積層体製造装置について図面を参照して説明する。本実施形態の電極積層体製造装置は、電池が備える電極積層体を製造する装置である。電極積層体は、電極(正極又は負極)がセパレータシートにより袋状に包み込まれて形成されたものである。本実施形態の電極積層体製造装置は、本発明のセパレータシートにおける異常部位を除去する除去装置に相当する。
(First embodiment)
Hereinafter, an electrode laminate manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The electrode laminated body manufacturing apparatus of this embodiment is an apparatus which manufactures the electrode laminated body with which a battery is equipped. The electrode laminate is formed by wrapping an electrode (positive electrode or negative electrode) in a bag shape with a separator sheet. The electrode laminated body manufacturing apparatus of this embodiment is corresponded to the removal apparatus which removes the abnormal site | part in the separator sheet of this invention.
図1に示すように、電極積層体製造装置10は、第1セパレータシートS1を一方から他方へ向けて水平に連続して送り出す第1セパレータロール11を備えている。また、電極積層体製造装置10は、第2セパレータシートS2を一方から他方へ向けて水平に連続して送り出す第2セパレータロール12と、を備えている。第1セパレータロール11は、第1ロール軸13を備えており、第1ロール軸13には第1セパレータシートS1が巻回されている。第1ロール軸13の軸心方向は、水平方向であって第1セパレータシートS1の送り出し方向と直交する方向である。第1セパレータシートS1は、熱可塑性および絶縁性を有する多孔質の樹脂材料であり、電池におけるセパレータとして機能する。
As shown in FIG. 1, the electrode
第2セパレータロール12は、第2ロール軸14を備えており、第2ロール軸14には第2セパレータシートS2が巻回されている。第2ロール軸14の軸心方向は、水平方向であって第2セパレータシートS2の送り出し方向と直交する方向である。第2セパレータシートS2は、第1セパレータシートS1と同じ材料であって同サイズである。第2セパレータシートS2の送り出し方向は、水平方向であって第1セパレータシートS1の送り出し方向の反対方向である。第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2は互いに接近するように送り出される。
The
第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2の送り出し先には、平行な回転軸心を有する一対の溶着ロール15、16が配置されている。一対の溶着ロール15、16は一対の接合ロールに相当する。一対の溶着ロール15、16の回転軸心の方向は、水平方向であって第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2の送り出し方向と直交する方向である。一対の溶着ロール15、16の周面は互いに接近して対向する。一対の溶着ロール15、16は、電極Pが第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2に挟み込まれた状態にて第1セパレータシートS1と第2セパレータシートS2とを溶着により接合する。一対の溶着ロール15、16は相対回転して、第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2を合流させ、水平方向から鉛直方向下方へ向かわせる。 A pair of welding rolls 15 and 16 having parallel rotation axes are arranged at the delivery destination of the first separator sheet S1 and the second separator sheet S2. The pair of welding rolls 15 and 16 correspond to a pair of joining rolls. The direction of the rotation axis of the pair of welding rolls 15 and 16 is a horizontal direction and a direction orthogonal to the feeding direction of the first separator sheet S1 and the second separator sheet S2. The peripheral surfaces of the pair of welding rolls 15 and 16 approach each other and face each other. The pair of welding rolls 15 and 16 join the first separator sheet S1 and the second separator sheet S2 by welding in a state where the electrode P is sandwiched between the first separator sheet S1 and the second separator sheet S2. The pair of welding rolls 15 and 16 are rotated relative to each other so that the first separator sheet S1 and the second separator sheet S2 are merged and directed downward in the vertical direction from the horizontal direction.
一対の溶着ロール15、16の外周には、溶着機17がそれぞれ設けられている。溶着機17は溶着ロール15、16の周面が最も近接する位置において対向するように溶着ロール15、16に設けられている。溶着ロール15、16の溶着機17は、互いに対向したときに第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2を熱溶着により接合する。本実施形態では、各溶着ロール15、16には、180°の位相を以て2つの溶着機17がそれぞれ設けられている。なお、図示はしないが、溶着機17には、接合部Gの両端において周方向に第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2を接合可能する溶着可能部が設けられている。このため、電極Pは袋状の第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2に包み込まれる。一対の溶着ロール15、16が1回転すると、第1セパレータシートS1と第2セパレータシートS2との溶着による接合が2回行われ、一対の溶着ロール15、16の回転が継続されると所定間隔にて接合部Gを形成する。一対の溶着ロール15、16には、回転角を検出する回転角センサ(図示せず)がそれぞれ設けられている。溶着ロール15、16のそれぞれ溶着機17が再接近するタイミングを回転角0°(又は180°)としている。
A
一対の溶着ロール15、16の上方には、電極供給装置18が設置されている。電極供給装置18は電極(正極)Pを一対の溶着ロール15、16へ向けて供給する。電極供給装置18には、一対の供給ロール19が備えられている。一対の供給ロール19は、供給ロール19の間に電極Pを通し、電極供給装置18の鉛直方向の下方の溶着ロール15、16の間へ向けて供給する。溶着ロール15、16へ向けて供給される電極Pは、予め所定の寸法に製作されているほか、電極Pの表裏面には図示されない活物質(正極活物質)が塗工されている。電極供給装置18は制御手段20と電気的に接続されており、一対の溶着ロール15、16の回転に合わせて電極Pの供給を行うように制御手段20により制御される。電極供給装置18から溶着ロール15、16へ供給された電極Pは、一対の溶着ロール15、16において第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2により包み込まれる。そして、電極P、第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2は電極積層体Aを形成する。電極積層体Aには溶着機17により第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2を接合した接合部Gが形成されている。なお、制御手段20と回転角センサは接続されており、一対の溶着ロール15、16の回転角は、回転角センサにより常に検出されており、回転角センサの信号は制御手段20へ伝達される。
An
本実施形態の電極積層体製造装置10は、第1セパレータシートS1の異常を検出する検出手段としてのカメラ21を有する。カメラ21は、第1セパレータロール11の近傍であって、第1セパレータシートS1の上方に設けられ、第1セパレータロール11から溶着ロール15へ送り出される第1セパレータシートS1の表面を連続的に撮影する。カメラ21は制御手段20と電気的に接続されており、カメラ21の撮像データは制御手段20へ伝送される。撮像データは制御手段20にて解析され、制御手段20は、撮像データの解析から金属粉等の異物、皺およびピンホール等の異常部位の有無を判断する。また、電極積層体製造装置10は、第2セパレータロール12から溶着ロール16へ送り出される第2セパレータシートS2の異常を検出する検出手段としてのカメラ22を有する。第2セパレータシートS2を撮像するカメラ22は、第1セパレータシートS1を撮像するカメラ21と同じカメラであり、制御手段20と電気的に接続されている。
The electrode
本実施形態では、第1セパレータシートS1を撮像するカメラ21と溶着ロール15の間には、第1セパレータシートS1の引き出し方向において水平に往復移動可能な移動体23が設けられている。移動体23は、第1セパレータシートS1の引き出し速度と同じ速度にて引き出し方向へ移動可能である。移動体23の往復移動の駆動源(図示)は、制御手段20の指令に基づいて制御される。図2(a)に示すように、移動体23には、セパレータ操作手段としての操作ローラ24と、連結手段および除去手段を備えた連結除去ユニット25が備えられている。
In the present embodiment, a moving
操作ローラ24は、第1セパレータシートS1の異常部位の検出後に、第1セパレータシートS1の異常部位を搬送方向とは異なる方向へ引き出し、引き出しにより異常部位を含む折り返し部Tを形成するためのものである。図2(a)に示すように、操作ローラ24は、軸部26と軸部26に対して回転自在のローラ部27を備えている。操作ローラ24の軸心方向は、水平方向であって第1セパレータシートS1の搬送方向と直交する方向である。図2(b)に示すように、操作ローラ24は昇降手段(図示せず)により昇降可能であるほか、進退手段(図示せず)により第1セパレータシートS1の搬送方向と直交する方向へ進退可能である。操作ローラ24の昇降手段および進退手段は制御手段20により制御される。操作ローラ24は、第1セパレータシートS1に異常が生じていないときは、第1セパレータシートS1の上方に位置する。第1セパレータシートS1に異常が生じると、操作ローラ24は下降するが、異常部位が除去された後、第1セパレータシートS1から側方へ後退し、後退後には第1セパレータシートS1の搬送面よりも高くなるように上昇する。上昇後は、第1セパレータシートS1の上方に位置するように前進する。なお、折り返し部Tは、次に説明する連結除去ユニット25により除去される異常部位としての除去対象部T1と、除去されずに溶着ロール15へ搬送される残存対象部T2を有する。つまり、折り返し部Tは、異常部位を含み、かつ連結部Cを含まない除去対象部T1を有する。
The
連結除去ユニット25は、移動体23において搬送される第1セパレータシートS1の裏面を臨む位置に設けられている。連結除去ユニット25は、第1セパレータシートS1に異常部位が生じたとき、異常部位を含む折り返し部Tから除去対象部T1を切断して除去する機能のほか、2枚重ねの残存対象部T2を溶着により連結する機能を有している。連結除去ユニット25は、所定の間隔を空けて互いに対向して配置される一対のユニット部29、30を有している。一対のユニット部29、30は、駆動源(図示せず)により移動体23に対して移動体23の移動方向と同方向に往復移動可能であり、互いに進退することにより接近、離隔する。一対のユニット部29、30の所定の間隔は、操作ローラ24の通過を許容する間隔に設定されている。ユニット部29、30を移動する駆動源は、制御手段20の指令に基づいて制御される。
The
ユニット部29の上部には、第1セパレータシートS1の裏面と当接可能なガイドローラ31が設けられている。ユニット部30の上部には、ユニット部29と同様に第1セパレータシートS1の裏面と当接可能なガイドローラ32が設けられている。ガイドローラ31、32は転動自在である。ユニット部29においてユニット部30と対向する対向面には、加熱部34が形成されている。加熱部34は第1セパレータシートS1が溶融する温度まで加熱される。ユニット部30においてユニット部29と対向する対向面には、加熱部34と対向する圧着部35が形成されている。加熱部34および圧着部35は連結手段に相当する。加熱部34および圧着部35が折り返し部Tを挟みつつ加熱することにより、折り返し部Tの幅方向に溶着により第1セパレータシートS1を重ねて接続する連結部Cが形成される。加熱部34の加熱制御は制御手段20により行われる。
A
ユニット部29においてユニット部30と対向する対向面には、切断刃36が設けられている。切断刃36はユニット部30と対向する対向面から出没自在である。ユニット部30においてユニット部29と対向する対向面には、切断刃36と対向する刃受部37が形成されている。切断刃36は、折り返し部Tが形成された状態では、ユニット部29、30が最接近した状態では、対向面から突出することにより、刃受部37と当接し、折り返し部Tを切断する。切断刃36および刃受部37は除去手段に相当する。切断刃36および刃受部37は、折り返し部Tの除去対象部T1を第1セパレータシートS1から切除する。なお、切断刃36の出没は制御手段20により制御される。
A
連結除去ユニット25は、操作ローラ24により形成した折り返し部Tに対して、連結部Cを形成するとともに、異常部位を含む除去対象部T1を切断して第1セパレータシートS1から除去する。本実施形態では、第1セパレータシートS1において継ぎ目となる連結部Cが溶着ロール15、16の溶着機17により形成される接合部Gに必ず含まれるように、制御手段20は連結除去ユニット25を制御する。連結部Cが接合部Gに含まれるための制御については後述するが、第1セパレータシートS1が溶着機17と接触する接合部Gを形成する位置から連結部Cの位置までの長さが、基本的に溶着ロール15の外周面の半周の長さの整数倍であればよい。制御手段20は、連結部Cが接合部Gに位置するように、溶着ロール15、16と同期させて連結除去ユニット25を制御する。
The
本実施形態では、第2セパレータシートS2を撮像するカメラ22と溶着ロール16の間には、第2セパレータシートS2の引き出し方向において水平に往復移動可能な移動体23が設けられている。移動体23は、第1セパレータシートS1を撮像するカメラ21と溶着ロール15の間に設けられた移動体23と同じ構成であるため、説明を援用して省略する。
In the present embodiment, a moving
次に、本実施形態の電極積層体製造装置10の作用を説明する。第1セパレータシートS1は、第1セパレータロール11から溶着ロール15へ向けて引き出されて搬送され、第2セパレータシートS2は、溶着ロール16へ向けて引き出て搬送される。第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2が溶着ロール15、16に達すると、電極供給装置18から電極Pが第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2の間に供給される。電極供給装置18から電極Pの供給は、溶着ロール15、16の回転角に合わせて、間欠的に行われる。溶着ロール15、16では、電極Pが第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2により挟み込まれる。溶着機17は第1セパレータシートS1と第2セパレータシートS2とを溶着により接合し、接合部Gを形成する。そして、第1セパレータシートS1と第2セパレータシートS2により電極Pが包み込まれた電極積層体Aが得られる。
Next, the operation of the electrode
本実施形態では、カメラ21が溶着ロール15へ向けて引き出される第1セパレータシートS1を連続的に撮像し、カメラ21により撮像された撮像データは制御手段20へ伝送される。また、カメラ22は溶着ロール16へ向けて引き出される第2セパレータシートS2を連続的に撮像し、カメラ22により撮像された撮像データは制御手段20へ伝送される。制御手段20は撮像データの解析を行い、第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2に、金属粉等の異物、皺やピンホールといった異常部位が発生すると、移動体23の連結除去ユニット25を作動させる。
In the present embodiment, the
ここでは、第1セパレータシートS1の表面に異物Yが存在する場合について説明する。図3に示すように、制御手段20は、カメラ21の撮像データの解析により第1セパレータシートS1に異物Yが存在すると判断すると、異物Yの検出後に第1セパレータシートS1の上方に待機している操作ローラ24を下降する指令を出す。図4に示すように、操作ローラ24は、制御手段20の指令を受けて下降し、第1セパレータシートS1を搬送方向とは異なる下方向へ引き出す。第1セパレータシートS1を引き出すとき、操作ローラ24の下降に対応させて第1セパレータロール11の回転速度を上昇させ、第1セパレータシートS1の第1セパレータロール11からの引き出し速度を増大させる。このとき、溶着ロール15、16は回転速度が変更されず回転を維持する。
Here, the case where the foreign material Y exists on the surface of 1st separator sheet S1 is demonstrated. As shown in FIG. 3, when the
第1セパレータシートS1が操作ローラ24により引き出されることにより、第1セパレータシートS1において搬送面から操作ローラ24へ向かう部位と、操作ローラ24にて折り返されて操作ローラ24から搬送面へ向かう部位が形成される(図2(a)、図2(b)を参照)。これらの部位は、折り返し部Tを構成する。図5に示すように、操作ローラ24は、折り返し部Tに異物Yが含まれるように下降し、その後に下降を停止する。
By pulling out the first separator sheet S1 by the
次に、制御手段20は、連結除去ユニット25に対して、折り返し部TにてセパレータシートS1を重ねて連結する連結部CをセパレータシートS1の幅方向に形成する指令を出すほか、折り返し部Tの除去対象部T1をセパレータシートS1から切除する指令を出す。また、制御手段20は、連結部Cの形成および除去対象部T1の切除の際に、セパレータシートS1の搬送速度と同速度にて移動体23を搬送方向へ移動させる指令を出す。
Next, the control means 20 issues a command to form a connecting part C in the width direction of the separator sheet S1 to the connecting / removing
制御手段20の指令を受けた連結除去ユニット25では、図6に示すように、ユニット部29、30が互いに最も接近し、折り返し部TのセパレータシートS1は重なる。そして、加熱部34と圧着部35が重なったセパレータシートS1を押圧し、折り返し部Tには重なったセパレータシートS1を連結する連結部Cが溶着により形成される。連結部Cが溶着により形成される時点では、異物Yは除去対象部T1に位置する。連結部Cの形成とほぼ同時に、切断刃36は折り返し部Tへ向けて前進して折り返し部Tを切断する。切断刃36が折り返し部Tから除去対象部T1を切除し、連結部Cを含む残存対象部T2は、セパレータシートS1に残存する。
In the
ところで、制御手段20は、回転角センサからの信号により一対の溶着ロール15、16の回転角を常に把握している。そして、制御手段20は、連結部Cを形成する位置が、電極積層体Aにおける接合部Gに含まれるように、連結部Cの形成のタイミングを設定する。本実施形態では、溶着ロール15には180度の位相角を以て、溶着機17が設けられている。このため、図7に示すように、セパレータシートS1において溶着機17が最接近する接合部G(接合部Gの形成が予定される位置を含む)の中心から連結部Cの距離K(以下、「設定距離K」と表記する)が、溶着ロールの半周分の周長Lのn倍(nは1以上の整数)であれば最適である。接合部Gの長さが連結部Cよりも長い場合には、設定距離Kは、n倍の長さに限定されず、接合部Gに連結部Cが含まれる距離(L・n+α、α:許容長さ)であればよい。そして、除去対象部T1の除去のタイミングにおいて異物Yが折り返し部Tの除去対象部T1に含まれていればよい。
By the way, the control means 20 always grasps the rotation angle of the pair of welding rolls 15 and 16 based on a signal from the rotation angle sensor. And the control means 20 sets the timing of formation of the connection part C so that the position where the connection part C is formed is included in the joint part G in the electrode laminate A. In the present embodiment, the
折り返し部Tから除去対象部T1が切除されると、連結部Cを含む残存対象部T2は、セパレータシートS1の一部として溶着ロール15へ送り出される。溶着ロール15に達した連結部Cは、溶着機17の溶着により形成される連結部Cに含まれる。一方、移動体23は移動前の原位置に復帰する。また、操作ローラ24は下降されたまま軸方向へ後退し、セパレータシートS1から離脱する(図2(b)を参照)。セパレータシートS1から離脱した操作ローラ24は、セパレータシートS1の搬送面より高い位置まで上昇する。操作ローラ24は上昇後にセパレータシートS1へ向けて軸方向に前進し、原位置に復帰する。他方、連結除去ユニット25のユニット部29、30は、図8に示すように、互いに離隔しつつ原位置へ復帰する。そして、移動体23、操作ローラ24および連結除去ユニット25は次の異常部位の除去に備える。
When the removal target portion T1 is cut off from the folded portion T, the remaining target portion T2 including the connecting portion C is sent to the
第1セパレータシートS1に異物Yが発生した異常部位を除去したが、第2セパレータシートS2において異常部位が生じる場合も、第1セパレータシートS1の場合と同様に、第2セパレータシートS2側の移動体23、操作ローラ24および連結除去ユニット25が異常部位を除去する。また、異常部位が生じる原因は、異物Yに限らず、第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2の皺やピンホールである。
Although the abnormal part where the foreign matter Y has occurred in the first separator sheet S1 has been removed, even when an abnormal part occurs in the second separator sheet S2, the movement on the second separator sheet S2 side is the same as in the case of the first separator sheet S1. The
本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
(1)異常部位がカメラ21(22)により検出されると、操作ローラ24により異常部位を含む第1(第2)セパレータシートS1(S2)が搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返された折り返し部Tを形成する。異常部位を含む折り返し部Tの幅方向に溶着により第1(第2)セパレータシートS1(S2)を重ねて接続する連結部Cが形成される。折り返し部Tは、異常部位を含み、かつ連結部Cを含まない除去対象部T1を有する。異常部位を含む除去対象部T1は、連結除去ユニット25により除去されるが、連結部Cは第1(第2)セパレータシートS1(S2)の一部として第1(第2)セパレータシートS1(S2)に残り搬送される。その結果、例えば、第1セパレータシートS1に異常部位が存在しても、例えば、他の第2セパレータシートS2と貼り合わされる前に異常部位のみを取り除くことができる。
According to this embodiment, there exist the following effects.
(1) When the abnormal part is detected by the camera 21 (22), the first (second) separator sheet S1 (S2) including the abnormal part is pulled out and folded by the
(2)移動体23が第1(第2)セパレータシートS1(S2)の搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動することにより、操作ローラ24、連結除去ユニット25は第1(第2)セパレータシートS1(S2)の搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動する。その結果、第1(第2)セパレータシートS1(S2)の搬送を停止させることなく、異常部位を除去することができる。その結果、効率良く異常部位の除去と電極積層体Aの製造を図ることができる。
(2) When the moving
(3)溶着ロール15、16において第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2により電極Pを包み込み、溶着による接合部Gが第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2に形成される。第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2は接合部Gにより互いに張り合わせられる。制御手段20は、連結部Cが接合部Gに位置するように、連結除去ユニット25を一対の溶着ロール15、16と同期させて制御する。このため、異常部位を除去した第1(第2)セパレータシートS1(S2)に形成される連結部Cは、溶着ロール15、16にて接合され接合部Gを形成する。従って、電極積層体Aにおいて電極Pの面に連結部Cが接触することはない。
(3) The
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る電極積層体製造装置について説明する。本実施形態では、移動体に連結除去ユニットが設けられない例である。第1の実施形態と同一の構成については第1の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。
(Second Embodiment)
An electrode laminate manufacturing apparatus according to a second embodiment will be described. In the present embodiment, the moving body is not provided with a connection removal unit. About the same structure as 1st Embodiment, description of 1st Embodiment is used and a code | symbol is used in common.
図9に示す電極積層体製造装置40では、操作ローラ24、連結除去ユニット25は、移動することのない固定体41に設けられている。また、溶着ロール15、16は第1の実施形態と同じ構成であるが、制御手段20により異常部位の発生時に連続回転せず一時停止する制御を受ける。具体的には、溶着ロール15、16は、折り返し部Tに連結部Cが形成され、折り返し部Tから除去対象部T1が切除されるときに停止する。第1セパレータロール11および第2セパレータロール12は溶着ロール15、16の停止時に合わせて停止される。折り返し部Tから除去対象部T1が切除された後、溶着ロール15、16が回転されるとともに第1セパレータロール11および第2セパレータロール12も回転される。
In the electrode laminated
本実施形態によれば、第1の実施形態の作用効果(1)、(3)と同等の作用効果を奏する。また、本実施形態によれば、溶着ロール15、16は、折り返し部Tに連結部Cが形成され、折り返し部Tから除去対象部T1が切除されるときに停止する。また、第1セパレータロール11および第2セパレータロール12は溶着ロール15、16の停止時に合わせて停止される、このため、異常部位が生じたとき、操作ローラ24および連結除去ユニット25を第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2の搬送速度と同じ速度にて移動させる必要がない。その結果、先の実施形態の移動体23のような移動のための機構が不要となり、装置の構造が簡単となる。
According to this embodiment, there exists an effect equivalent to the effect (1), (3) of 1st Embodiment. Moreover, according to this embodiment, the welding rolls 15 and 16 stop when the connection part C is formed in the folding | turning part T, and the removal object part T1 is excised from the folding | returning part T. FIG. Further, the
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention. For example, the following modifications may be made.
○ 上記の実施形態では、溶着により連結部を形成するとしたが、連結部の形成は溶着に限らない。例えば、接着剤を用いて連結部を形成してもよい。また、溶着により連結部を形成する場合、熱溶着に代えて超音波溶着により連結部を形成するようにしてもよい。
○ 上記の実施形態では、第1セパレータシートおよび第2セパレータシートを水平方向に引き出すようにしたがこの限りではない。図10に示すように、第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2が上方から斜め下方へ向けて引き出されるようにしてもよい。この場合、第1セパレータシートS1および第2セパレータシートS2の溶着ロール15、16による巻き癖を上記の実施形態より抑制することができる。
○ 上記の実施形態では、セパレータシートの異常部位を検出する検出手段としてカメラを用いたが、検出手段はカメラに限定されない。例えば、レーザー光を用いたスキャンによる検出手段でもよく、あるいは、エックス線走査による検出手段であってもよい。
○ 上記の実施形態では、操作手段を操作ローラとしたがこの限りではない。操作手段は折り返し部をセパレータシートに形成することが可能であれば、操作手段の形状や構造は特に限定されない。例えば、検出手段は丸棒でよく、十分に張られた紐であってもよい。操作手段はセパレータシートとの接触するためセパレータシートに損傷を与えることのない材質や形状が好ましい。
○ 上記の実施形態では、一対の溶着ロールのそれぞれに2個の溶着機が設けられる構成であったが、溶着機は2個に限らず任意の数でもよい。溶着機を任意の数とする場合、セパレータシートにおいて溶着機が最接近する接合部(接合部の形成が予定される位置を含む)の中心から連結部の距離(設定距離)が、溶着ロールにおける溶着機の間の周長のn倍であればよい
○ 上記の実施形態では、電極として正極を用いた電極積層体の例について説明したが、電極として負極を用いた電極積層体としてもよい。
In the above embodiment, the connecting portion is formed by welding, but the formation of the connecting portion is not limited to welding. For example, the connecting portion may be formed using an adhesive. Moreover, when forming a connection part by welding, you may make it form a connection part by ultrasonic welding instead of heat welding.
In the above embodiment, the first separator sheet and the second separator sheet are pulled out in the horizontal direction, but this is not restrictive. As shown in FIG. 10, the first separator sheet S1 and the second separator sheet S2 may be pulled out obliquely downward from above. In this case, the winding flaw by the welding rolls 15 and 16 of 1st separator sheet S1 and 2nd separator sheet S2 can be suppressed from said embodiment.
In the above embodiment, the camera is used as the detection unit that detects the abnormal part of the separator sheet, but the detection unit is not limited to the camera. For example, detection means by scanning using laser light may be used, or detection means by X-ray scanning may be used.
In the above embodiment, the operation means is the operation roller, but this is not restrictive. The shape and structure of the operation means are not particularly limited as long as the operation means can form the folded portion on the separator sheet. For example, the detection means may be a round bar or a sufficiently stretched string. Since the operating means is in contact with the separator sheet, a material or shape that does not damage the separator sheet is preferable.
In the above embodiment, two welding machines are provided on each of the pair of welding rolls, but the number of welding machines is not limited to two, and any number may be used. When the number of welding machines is an arbitrary number, the distance (set distance) from the center of the joining portion (including the position where the joining portion is planned to be formed) closest to the welding machine in the separator sheet is set in the welding roll. In the above embodiment, an example of an electrode laminate using a positive electrode as an electrode has been described. However, an electrode laminate using a negative electrode as an electrode may be used.
10、40 電極体製造装置
11 第1セパレータロール
12 第2セパレータロール
15、16 溶着ロール
17 溶着機
18 電極供給装置
20 制御手段
21、22 カメラ(検出手段としての)
23 移動体
24 操作ローラ(セパレータ操作手段としての)
25 連結除去ユニット(連結手段および除去手段としての)
34 加熱部
35 圧着部
36 切断刃
41 固定体
A 電極積層体
S1 第1セパレータシート
S2 第2セパレータシート
T 折り返し部
T1 除去対象部
T2 残存対象部
C 連結部
G 接合部
P 電極
Y 異物
K 設定距離
DESCRIPTION OF
23 moving
25 Connection removal unit (as connection means and removal means)
34
Claims (5)
前記検出手段により検出された前記異常部位を前記セパレータシートから除去する除去手段と、を備えたセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、
前記異常部位の検出後に、前記セパレータシートを搬送方向と異なる方向へ引き出して折り返すことにより、前記異常部位を含む折り返し部を前記セパレータシートに形成するセパレータ操作手段と、
前記折り返し部にて前記セパレータシートを重ねて連結する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成する連結手段と、
前記異常部位の検出に基づき、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を制御する制御手段と、を備え、
前記折り返し部は、前記異常部位が含まれ、かつ前記連結部が含まれない除去対象部を有し、
前記除去手段は、前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とするセパレータシートにおける異常部位の除去装置。 Detecting means for detecting an abnormal portion of the separator sheet conveyed continuously;
In the removal device for abnormal sites in the separator sheet, comprising a removing unit that removes the abnormal sites detected by the detection unit from the separator sheet,
Separator operating means for forming a folded portion including the abnormal part on the separator sheet by pulling out the separator sheet in a direction different from the conveyance direction and folding it after detection of the abnormal part;
A connecting means for forming a connecting portion that overlaps and connects the separator sheets at the folded portion in the width direction of the separator sheet;
Control means for controlling the separator operating means, the connecting means and the removing means based on the detection of the abnormal part,
The folded portion includes a removal target portion that includes the abnormal portion and does not include the connecting portion;
The apparatus for removing an abnormal part in a separator sheet, wherein the removing means cuts the part to be removed from the separator sheet.
前記移動体は、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を備えることを特徴とする請求項1記載のセパレータシートにおける異常部位の除去装置。 A movable body that is movable in the transport direction at the same speed as the transport speed of the separator sheet,
The apparatus for removing an abnormal part in a separator sheet according to claim 1, wherein the movable body includes the separator operating means, the connecting means, and the removing means.
一対の前記セパレータシートの間へ向けて電極を供給する電極供給手段と、を備え、
前記制御手段は、前記連結部が接合部に位置するように、前記連結手段を前記一対の接合ロールと同期させて制御することを特徴とする請求項1又は2記載のセパレータシートにおける異常部位の除去装置。 A pair of joining rolls that join a pair of the separator sheets conveyed from different directions and form a joining part that overlaps and joins the pair of separator sheets at a predetermined interval;
An electrode supply means for supplying an electrode between the pair of separator sheets,
The said control means controls the said connection means synchronizing with said pair of joining roll so that the said connection part is located in a junction part, The abnormality site | part in the separator sheet of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Removal device.
前記異常部位の検出後に、前記異常部位を含むセパレータシートが、搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返される折り返し部を形成し、
前記折り返し部に前記セパレータシートを重ねて接続する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成するとともに、前記折り返し部が有する除去対象部に前記異常部位を含ませ、
前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とするセパレータシートにおける異常部位の除去方法。 In the method for removing an abnormal part in the separator sheet that detects an abnormal part of the separator sheet that is continuously conveyed and removes the abnormal part,
After the detection of the abnormal part, the separator sheet including the abnormal part forms a folded part that is pulled out and folded in a direction different from the conveyance direction,
Forming a connecting portion that overlaps and connects the separator sheet to the folded portion in the width direction of the separator sheet, and includes the abnormal portion in the removal target portion of the folded portion;
The method for removing an abnormal site in a separator sheet, wherein the removal target portion is excised from the separator sheet.
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