JP2018166061A - 電極搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電極の搬送に際して、活物質層の粉落ち抑制しながら電極の位置決めが可能な電極搬送装置を提供する。【解決手段】電極搬送装置20は、正極8を搬送するための搬送コンベア23と、搬送コンベア23上において正極8の位置決めを行うための位置決め機構40と、を備える。搬送コンベア23は、循環駆動される環状部30を有する。環状部30は、正極8が載置される載置面35sを含む。位置決め機構40は、環状部30に設けられ、正極8に当接して正極8を位置決めするための当接面41sを含む当接部材41と、当接部材41の姿勢を、当接面41sが載置面35sに沿った第1姿勢から、当接面41sが載置面35sに交差する第2姿勢に変換するガイド部材42と、を有する。【選択図】図5

Description

本発明は、電極搬送装置に関する。
従来の電極搬送装置としては、例えば特許文献1に記載されている装置が知られている。特許文献1に記載の電極搬送装置は、電極板を走行方向に搬送する搬送ベルトと、搬送された電極板のタブと反対側に配設される平板状の幅方向位置規制部と、搬送ベルトの両側に配設され、搬送された電極板を所望の位置に移動させるガイドコロ群とを備えている。幅方向位置規制部は、電極板の走行方向と逆方向側に向かうに従って所定の角度傾斜する第1の幅方向位置規制板と、この第1の幅方向位置規制板に連続して走行方向に対し平行に延在する第2の幅方向位置規制板とからなっている。
特開2014−186799号公報
上記の電極搬送装置においては、電極板供給装置から電極板が搬送ベルトに供給されると、ガイドコロ群の作用により、幅方向位置規制部の第2の幅方向位置規制板に電極板のタブと反対側の側端部が当接することで、電極板の位置決めが行われる。
幅方向位置規制部の第2の幅方向位置規制板により位置決めされた電極板は、第2の幅方向位置規制板に当接した状態で走行方向に搬送される。このとき、幅方向位置規制部は固定されている。このため、電極板は、第2の幅方向位置規制板と擦れた状態で搬送されることになる。従って、電極板に形成された活物質層の粉落ちが発生しやすくなる。
一方で、走行方向に沿った電極板の位置決めを行うためには、例えば次のような構成が考えられる。すなわち、一例として、搬送ベルトに対してサン等の突起を設けると共に、搬送ベルトに対して相対的に静止するように搬送ベルト上に幕(暖簾)を設ける。この場合には、電極板は、搬送ベルトにより搬送されながら幕に当接する。そして、電極板は、幕との摩擦によって走行方向の上流側に向けて搬送ベルト上を摺動され、突起に突き当てられる。これにより、走行方向における電極板の位置が突起により規定される。
しかしながら、突起に突き当てられた電極板は、突起と共に走行方向に搬送される。このとき、電極板上を幕が接触しながら通過する。したがって、この場合にも、上記の場合と同様に、電極板に形成された活物質層の粉落ちが発生しやすくなる。また、電極板が最初に静止した幕に当接する際にも、同様に活物質層の粉落ちが発生しやすい。剥離した活物質粒子が電極組立体に混入すると、不良品の発生の一因となる。
そこで、本発明は、電極の搬送に際して、活物質層の粉落ちを抑制しながら電極の位置決めが可能な電極搬送装置を提供することを目的とする。
本発明に係る電極搬送装置は、活物質層を含むシート状の電極を搬送するためのコンベアと、コンベア上において電極の位置決めを行うための位置決め機構と、を備え、コンベアは、環状に形成され循環駆動される環状部を有し、環状部は、電極が載置される載置面を含み、位置決め機構は、環状部に設けられ、電極に当接して電極を位置決めするための当接面を含む当接部材と、当接部材の姿勢を、電極の搭載位置よりも電極の搬送方向の下流側において、当接面が載置面に沿った第1姿勢から、当接面が載置面に交差する第2姿勢に変換する変換部と、を有する。
この電極搬送装置においては、活物質層を有する電極が、載置面に載置された状態において環状部が循環駆動されることにより搬送される。環状部には、位置決め機構の当接部材が設けられている。また、当接部材は、位置決め機構の変換部によって、電極の搭載位置よりも下流側において、その当接面が載置面に沿った第1姿勢から載置面に交差する第2姿勢に変換される。したがって、電極の搬送に際して電極を載置面に搭載するときに、電極の一部が当接面にかかるようにすれば、当接部材の姿勢の変換に伴い載置面に対して立ち上がる当接面によって押圧される。その結果、電極は、当接面の位置により規定される。よって、この電極搬送装置によれば、電極の搬送に際して、活物質層の粉落ちを抑制しながら、電極の位置決めが可能である。
本発明に係る電極搬送装置においては、変換部は、環状部の駆動に応じて当接部材の姿勢を第1姿勢から第2姿勢に変換してもよい。この場合、載置面に対する当接面の立ち上がりが、環状部の循環速度に応じたものとなる。よって、例えば環状部に対して静止した部材に電極を突き当てる場合等と比べて、活物質層の粉落ちを確実に低減できる。
本発明に係る電極搬送装置においては、変換部は、搬送方向に沿って延びるガイド部材を含み、当接部材は、ガイド部材に係合する係合部を含み、ガイド部材は、搬送方向の下流に向かうにつれて上方に傾斜した傾斜部を含んでもよい。この場合、簡単な構成によって、環状部の駆動に応じて当接部材の姿勢を第1姿勢から第2姿勢に変換できる。
本発明に係る電極搬送装置においては、環状部は、環状に循環駆動されるベルト部と、ベルト部と共に循環駆動されるようにベルト部に設けられた複数の載置部材と、を含み、載置部材は、載置面を含んでもよい。
本発明に係る電極搬送装置においては、当接部材は、当接面が電極の搬送方向に交差する方向に延びるように、互いに離間した一部の載置部材に設けられていてもよい。この場合、搬送方向についての位置決めを行うことができる。
本発明に係る電極搬送装置においては、位置決め機構は、一部の載置部材と異なる別の一部の載置部材に設けられ、載置面に交差すると共に当接面側に臨む交差面を含む規制部材を有してもよい。この場合、当接面と交差面とによって電極を位置決め可能であるので、位置決めの信頼性が向上する。
本発明によれば、電極の搬送に際して、活物質層の粉落ちを抑制しながら電極の位置決めが可能な電極搬送装置を提供できる。
本実施形態に係る電極搬送装置を適用して製造される蓄電装置の内部を示す断面図である。 図1のII−II線に沿った断面図である。 本実施形態に係る電極搬送装置を示す概略側面図である。 図3に示された電極搬送装置の概略平面図である。 搬送コンベアの模式的な側面図である。 図5に示された搬送コンベアの部分的な平面図である。 図5に示された搬送コンベアの一部を示す模式的な側面図である。 位置決めの様子を示す模式的な側面図である。 係合部の変形例を示す側面図である。
以下、図面を参照して電極搬送装置の一実施形態について説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
図1は、本実施形態に係る電極搬送装置を適用して製造される蓄電装置の内部を示す断面図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図1及び図2に示される蓄電装置1は、例えばリチウムイオン二次電池といった非水電解質二次電池として構成されている。
蓄電装置1は、例えば略直方体形状のケース2と、このケース2内に収容された電極組立体3と、を備えている。ケース2は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。ケース2の内部には、図示はしないが、例えば非水系(有機溶媒系)の電解液が注液されている。ケース2上には、正極端子4及び負極端子5が互いに離間して配置されている。正極端子4は、絶縁リング6を介してケース2に固定され、負極端子5は、絶縁リング7を介してケース2に固定されている。
また、電極組立体3とケース2の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムFが配置されており、当該絶縁フィルムFによってケース2と電極組立体3との間が絶縁されている。電極組立体3の下端は、絶縁フィルムFを介してケース2の内側の底面に接触している。電極組立体3とケース2との間にスペーサSを配置することにより、電極組立体3とケース2との間に隙間が埋められている。スペーサSは、一枚または複数枚のシートを備えており、当該シートの枚数は電極組立体3の厚さによって変化し得る。
電極組立体3は、複数の正極8と複数の負極9とが袋状のセパレータ10を介して交互に積層された構造を有している。正極8は、袋状のセパレータ10に包まれている。袋状のセパレータ10に包まれた状態の正極8は、セパレータ付き正極11として構成されている。従って、電極組立体3は、複数のセパレータ付き正極11と複数の負極9とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体3の両端に位置する電極は、負極9である。
正極8は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔14と、この金属箔14の両面に形成された正極活物質層15とを有している。金属箔14は、平面視矩形状の箔本体部14aと、この箔本体部14aと一体化されたタブ14bとを有している。タブ14bは、箔本体部14aの一端部近傍の縁から突出して、セパレータ10を突き抜けている。タブ14bは、導電部材12を介して正極端子4に接続されている。なお、図2では、便宜上タブ14bを省略している。
正極活物質層15は、箔本体部14aの両面に形成されている。正極活物質層15は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも1つとリチウムとが含まれる。
負極9は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔16と、この金属箔16の両面に形成された負極活物質層17とを有している。金属箔16は、平面視矩形状の箔本体部16aと、この箔本体部16aと一体化されたタブ16bとを有している。タブ16bは、箔本体部16aの一端部近傍の縁から突出している。タブ16bは、導電部材13を介して負極端子5に接続されている。なお、図2では、便宜上タブ16bを省略している。
負極活物質層17は、箔本体部16aの両面に形成されている。負極活物質層17は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、SiOx(0.5≦x≦1.5)等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。
セパレータ10は、平面視矩形状を呈している。セパレータ10の材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。
以上のように構成された蓄電装置1を製造する場合は、まず正極8を袋状のセパレータ10で包んでなるセパレータ付き正極11と負極9とを製作した後、セパレータ付き正極11と負極9とを交互に積層し、セパレータ付き正極11及び負極9をテープ等で固定することで電極組立体3を得る。そして、セパレータ付き正極11のタブ14bを導電部材12を介して正極端子4に接続すると共に、負極9のタブ16bを導電部材13を介して負極端子5に接続した後、電極組立体3をケース2内に収容する。
図3は、本実施形態に係る電極搬送装置を示す概略側面図である。図4は、図3に示された電極搬送装置の概略平面図である。図3及び図4に示される電極搬送装置20は、一例として、打ち抜き工程において帯状の電極材料から切断された個別電極である正極8を、正極8に対してセパレータ10を設けるための工程を実施する設備まで搬送する装置である。セパレータ10は、上述した例では袋状であり、正極8を包むように設けられる。
なお、電極搬送装置20の搬送対象は、負極9であってもよい。すなわち、電極搬送装置20は、活物質層を含むシート状の電極を搬送する。以下では、電極の一例として正極8を示す。したがって、以下においては、正極8は電極と一般化され得る。
電極搬送装置20は、搬送コンベア21と、搬送コンベア22と、搬送コンベア(コンベア)23とを備えている。搬送コンベア23は、搬送コンベア21よりも搬送方向Pの下流側に配置されている。搬送コンベア22は、搬送コンベア21,23の上方に配置されている。搬送コンベア21は、例えばベルトコンベアである。搬送コンベア21は、前工程の打ち抜き工程において帯状の電極材料から切断された正極8を搬送する。
搬送コンベア22は、吸着コンベアである。搬送コンベア22は、搬送コンベア21から受け渡された正極8を吸着状態で搬送する。搬送コンベア22は、多数の小孔(図示せず)を有するベルト24と、このベルト24の内側に配置された吸引ダクト25と、を有している。ベルト24の下部の外周面は、正極8の搬送面24aを構成する。
吸引ダクト25は、下側に開口している。吸引ダクト25は、吸引口26を介して外部の負圧源(図示せず)に接続されている。ベルト24の搬送面24aのうち吸引ダクト25の開口に対応する領域は、小孔(図示せず)を通して正極8に負圧が作用することで正極8を吸着保持する吸着領域27となっている。正極8が吸着領域27を外れると、正極8がベルト24から分離して落下する。
吸着領域27の始端部は、搬送コンベア21の終端部とラップしている。このため、搬送コンベア21の終端付近まで搬送された正極8は、搬送コンベア22に吸着された状態で搬送される。また、吸着領域27は、搬送コンベア23とラップしている。このため、搬送コンベア22における吸着領域27を外れる位置まで搬送された正極8は、搬送コンベア22から分離して搬送コンベア23上に落下する。
図5は、搬送コンベア(搬送コンベア23)の模式的な側面図である。図6は、図5に示された搬送コンベアの部分的な平面図である。図7は、図5に示された搬送コンベアの一部を示す模式的な側面図である。図5〜7に示される搬送コンベア23は、上述したように、搬送コンベア22の吸着領域27を通過することで搬送コンベア22から落下した正極8を搬送するためのものである。
搬送コンベア23は、環状に形成され循環駆動する環状部30を有している。環状部30は、一対のタイミングベルト(ベルト部)31と、駆動ギヤ32と、複数のパイプ部材34と、複数のスライド部材(載置部材)35と、を有する。タイミングベルト31は、互いに平行となるように所定間隔でもって離間して配置され、フレーム33に収容されている。タイミングベルト31は、フレーム33により環状に形成されている。また、タイミングベルト31は、環状の一部に配置された駆動ギヤ32に噛合うことにより、駆動ギヤ32の回転に伴って環状に循環駆動する。タイミングベルト31の循環経路は、フレーム33により定められている。タイミングベルト31は、フレーム33に沿う領域において、その上面部分が搬送方向Pに沿って移動する。なお、以下では、一方のタイミングベルト31から他方のタイミングベルト31に向かう方向を、搬送コンベア23の幅方向(或いは単に幅方向)と称する場合がある。
スライド部材35は、タイミングベルト31に設けられている。ここでは、スライド部材35は、タイミングベルト31の循環方向(以下、単に循環方向と称する場合がある)に沿って配列されてタイミングベルト31及びフレーム33に支持されている。より具体的には、パイプ部材34が、循環方向に沿って配列されると共に、幅方向に沿って延びて一対のタイミングベルト31に接続されている。ここでは、パイプ部材34は、台座部36を介してタイミングベルト31の外面に固定されている。スライド部材35は、ここでは、断面H型であり、循環方向に沿って互いに隣り合う一対のパイプ部材34に、スライド可能な状態で係合されている。
スライド部材35の上面は、ここでは矩形状であり、タイミングベルト31の外側に望む載置面35sとなっている。載置面35sは、正極8が載置される面である。本実施形態においては、搬送コンベア23は、スライド部材35がスライドシューであり、また、スラットであるスラットコンベアとして構成されている。このように、環状部30は、環状に循環駆動されるタイミングベルト31と、タイミングベルト31と共に循環駆動されるように(パイプ部材34を介して)タイミングベルト31に設けられた複数のスライド部材35と、を含む。そして、スライド部材35は、載置面35sを含む。
ここで、電極搬送装置20は、搬送コンベア23上において正極8の位置決めを行うための位置決め機構40を備えている。位置決め機構40は、ここでは、幅方向(載置面35sに沿うと共に搬送方向Pに交差する方向)について、正極8の位置決めを行う。そのために、位置決め機構40は、複数の当接部材41と、一対のガイド部材(変換部)42と、複数の規制部材43と、を有している。
当接部材41及び規制部材43は、スライド部材35(環状部30)に設けられている。より具体的には、当接部材41は、スライド部材35のうち、循環方向に沿って互いに離間した一部のスライド部材35A(一部の載置部材)に設けられており、規制部材43は、スライド部材35のうち、スライド部材35Aと異なる別の一部のスライド部材35B(別の一部の載置部材)に設けられている。循環方向に互いに隣り合う一対のスライド部材35Aの間には、複数(ここでは2つ)のスライド部材35,35Bが配置されており、循環方向に互いに隣り合う一対のスライド部材35Bの間には、複数(ここでは2つ)のスライド部材35,35Aが配置されている。
一例として、当接部材41及び規制部材43は、互いに交互に3つのスライド部材35ごとに設けられている。ただし、当接部材41及び規制部材43の間隔はこれに限定されない。すなわち、循環方向に沿って互いに隣り合う当接部材41と規制部材43との間隔は、正極8の寸法より大きく、且つ、それらによって正極8の位置決めが可能な範囲となるように設定されていればよい。
当接部材41は、搬送コンベア23の幅方向を長手方向とする長方形板状である。当接部材41は、スライド部材35(スライド部材35A)における循環方向の上流側の端部に取り付けられている。特に、当接部材41は、例えばヒンジ等を介してスライド部材35に取り付けられることによって、可倒式とされている。すなわち、当接部材41は、スライド部材35に対して、倒された姿勢と立った姿勢との間で少なくとも90°程度に姿勢を変換可能とされている。
当接部材41は、後述するように、正極8に当接して正極8を位置決めするための当接面41sを含む。当接面41sは、幅方向に延在している。当接面41sは、当接部材41が倒された姿勢において、載置面35sに沿うと共にタイミングベルト31の環状領域の外側に望む面である。一方で、当接面41sは、当接部材41が立った姿勢において、載置面35sに交差(例えば直交)する。すなわち、当接部材41は、当接面41sが載置面35sに沿った第1姿勢と、当接面41sが載置面35sに交差する第2姿勢と、の間でその姿勢が変換可能とされている。一例として、当接部材41が第1姿勢にあるとき、当接面41sは、載置面35sと略面一となる。
当接部材41は、ガイド部材42に係合する一対の係合部41pを含む。ここでは、係合部41pは、幅方向における当接部材41の両端面に設けられた円柱状の突起と、突起の先端に設けられた円板状のローラ41rと、を含む。係合部41pは、幅方向に沿って延在し、タイミングベルト31の外側に突出している。
ガイド部材42は、当接部材41の姿勢を、載置面35sにおける正極8の搭載位置よりも正極8の搬送方向Pの下流側において、第1姿勢から第2姿勢に変換する。ここでは、一対のガイド部材42が、幅方向に互いに離間した状態において、互いに平行となるように配置されている。ガイド部材42は、載置面35sに交差する方向からみて、幅方向いついてタイミングベルト31の外側であり、且つ、係合部41pの端部よりも内側に配置されている。ここでは、載置面35sに交差する方向からみて、ガイド部材42は、幅方向についてローラ41rに重複する位置に設けられている。一方、ガイド部材42は、搬送方向Pの下流に向かうにつれて上方(鉛直上方)に傾斜している(すなわち、ここではガイド部材42の全体が傾斜部である)。
これにより、ガイド部材42の始端(搬送方向Pの上流側の端部)が、第1姿勢におけるローラ41rよりも下方に位置し、且つ、ガイド部材42の終端(搬送方向Pの下流側の端部)が、第1姿勢におけるローラ41rより上方に位置している。したがって、当接部材41がスライド部材35と共に搬送方向Pに沿って移動してローラ41rがガイド部材42の始端に至ると、ローラ41r(係合部41p)がガイド部材42を乗り越えてガイド部材42に係合する。
そして、当接部材41の移動が進行するにつれて、係合部41pとガイド部材42との係合位置が、ガイド部材42の傾斜に応じて徐々に上昇していく。これにより、当接部材41が、載置面35sに対して徐々に立ち上がっていく。すなわち、当接部材41の姿勢が、第1姿勢から第2姿勢に徐々に変換されてく。この結果、ガイド部材42は、当接部材41の姿勢を、当接面41sが載置面35sに沿った第1姿勢から、当接面41sが載置面35sに交差する第2姿勢に変換する。このように、ガイド部材42は、タイミングベルト31及びスライド部材35の駆動に応じて当接部材41の姿勢を第1姿勢から第2姿勢に変換する。
このため、当接部材41の姿勢の変換の速度は、タイミングベルト31の移動速度及びガイド部材42の載置面35sに対する傾斜角度によって規定される。換言すれば、ここでは、当接部材41の姿勢の変換の速度を、タイミングベルト31の移動速度及びガイド部材42の載置面35sに対する傾斜角度を調整することによって所望の値に制御可能である。
規制部材43は、スライド部材35(スライド部材35B)における循環方向の下流側の端部に取り付けられている。規制部材43は、載置面35sに突設されている。規制部材43は、幅方向を長手方向とする長方形板状である。規制部材43は、載置面35sに交差(直交)すると共に当接面41s側(循環方向の上流側)に望む交差面43sを含む。交差面43sは、幅方向に延びている。交差面43sは、当接部材41の姿勢が第2姿勢であるときに、当接面41sに対向する(一例として平行となる)。ここでは、規制部材43は、可倒式とされておらず、スライド部材35に対して姿勢が固定されている。
引き続いて、搬送コンベア23における正極8の位置決めについて説明する。図8は、位置決めの様子を示す模式的な側面図である。図8においては、理解の容易化のため、ガイド部材42の傾斜を他の図に比べて大きく示している。図8の(a)に示されるように、まず、スライド部材35の載置面35s上に正極8が載置される(搭載位置に搭載される)。ここでは、上述したように、搬送コンベア22からの落下により正極8が載置面33sに載置される。
このとき、当接部材41は、その当接面41sが載置面35sに沿った第1姿勢とされている。そして、ここでは、正極8が、載置面35sから当接面41sにわたって配置されるように(正極8の一部が当接面41sにかかるように)、載置される。正極8の搭載位置の制御は、例えば、搬送コンベア22の吸着領域27の終端と搬送コンベア23との相対的な位置関係を調整することにより実現できる。
その後、正極8が載置されたスライド部材35が、タイミングベルト31の循環駆動に伴って搬送方向Pに沿って移動していくと、図8の(b)に示されるように、当接部材41の係合部41p(ここではローラ41r)が上方側からガイド部材42に接触し、係合部41pとガイド部材42とが係合する。
その後、係合部41pとガイド部材42とが係合した状態においてスライド部材35の移動が進行すると、図8の(c)に示されるように、係合部41pがガイド部材42に沿って摺動して上昇していく。これにより、当接部材41の姿勢が、第1姿勢から徐々に立ち上がっていく。すなわち、載置面35sに対する当接面41sの角度が徐々に拡大するように当接面41sが立ち上がっていく。これにより、一部が当接面41sに載置されていた正極8が、当接面41sにより搬送方向Pに向けて押圧されていく。
そして、図8の(d)に示されるように、スライド部材35の移動がさらに進行することにより、係合部41pがガイド部材42に沿って摺動してさらに上昇し、当接部材41の姿勢が第2姿勢とされる。すなわち、当接面41sが載置面35sに対して十分に立ち上げられる。一例として、載置面35sに対する当接面41sの角度が90°程度とされる。これにより、当接面41sによる正極8の押圧が完了し、搬送方向Pにおける正極8の位置が当接面41sの基端(載置面33s側の端)の位置に規定される。
なお、スライド部材35の移動がさらに進行して係合部41pとガイド部材42との係合が解除された後にも、当接部材41の姿勢が第2姿勢に維持される。すなわち、正極8を搬送している間は、当接面41sによって正極8の位置ずれが抑制され続ける。なお、載置面35sに対する当接面41sの角度が90°よりも大きくなくると、載置面35sと当接面41sとの間で正極8が挟まれるおそれがある。このため、載置面35sに対する当接面41sの角度の上限は、一例として90°とすることができる。
以上説明したように、電極搬送装置20(搬送コンベア23)においては、正極8が、載置面35sに載置された状態において、スライド部材35及びタイミングベルト31(すなわち環状部30)が循環駆動されることにより搬送される。スライド部材35には、位置決め機構40の当接部材41が設けられている。また、当接部材41は、位置決め機構40のガイド部材42によって、正極8の搭載位置よりも搬送方向Pの下流側において、その当接面41sが載置面35sに沿った第1姿勢から載置面35sに交差する第2姿勢に変換される。
したがって、正極8の搬送に際して正極8を載置面35sに搭載するときに、正極8の一部が当接面41sにかかるようにすれば、当接部材41の姿勢の変換に伴い載置面35sに対して立ち上がる当接面41sによって押圧される。その結果、正極8は、当接面41sの位置により規定される。よって、電極搬送装置20によれば、正極8の搬送に際して、正極活物質層15の粉落ちを抑制しながら、正極8の位置決めが可能である。
また、電極搬送装置20においては、ガイド部材42は、タイミングベルト31の駆動に応じて当接部材41の姿勢を第1姿勢から第2姿勢に変換する。このため、載置面35sに対する当接面41sの立ち上がりが、タイミングベルト31及びスライド部材35の移動速度に応じたものとなる。よって、例えばスライド部材35(環状部30)に対して静止した部材に正極8を突き当てる場合等と比べて、正極活物質層15の粉落ちを確実に低減できる。
また、電極搬送装置20においては、当接部材41は、ガイド部材42に係合する係合部41pを含む。そして、ガイド部材42は、搬送方向Pの下流に向かうにつれて上方に傾斜している。このため、簡単な構成によって、タイミングベルト31及びスライド部材35の駆動に応じて当接部材41の姿勢を第1姿勢から第2姿勢に変換できる。
また、電極搬送装置20においては、当接部材41は、当接面41sが正極8の搬送方向Pに交差する方向に延びるように、互いに離間した一部のスライド部材35Aに設けられている。このため、搬送方向Pについての位置決めを行うことができる。
さらに、電極搬送装置20においては、位置決め機構40は、一部のスライド部材35Aと異なる別の一部のスライド部材35Bに設けられ、載置面35sに交差すると共に当接面41s側に臨む交差面43sを含む規制部材43を有している。このため、当接面41sと交差面43sとによって正極8を位置決め可能である。すなわち、ここでは、交差面43sによって、当接面41sに押圧された正極8が搬送方向Pに移動しすぎることが抑制される。したがて、位置決めの信頼性が向上する。
以上の実施形態は、本発明に係る電極搬送装置の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る電極搬送装置は、上記の電極搬送装置20に限定されない。本発明に係る電極搬送装置は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上記の電極搬送装置20を任意に変更したものとすることができる。
例えば、上記実施形態においては、ガイド部材42の全体が載置面35sに対して傾斜した傾斜部であった。しかしながら、ガイド部材42の一部を傾斜部としてもよい。すなわち、ガイド部材42の一部が載置面35sに平行であり、且つ、残部が載置面35sに対して傾斜していてもよい。
また、ガイド部材42は、上記実施形態に係る図面においては、搬送方向Pに沿って搬送コンベア23の一部に設けられていた。しかしながら、ガイド部材42は、搬送方向Pに沿って搬送コンベア23の全体にわたるように延在して設けられてもよい。すなわち、ガイド部材42の搬送方向Pに沿った長さは任意である。
ただし、ガイド部材42を長くして傾斜部の長さを確保することにより、載置面35sに対する傾斜部の角度を小さく設定することが可能となる。傾斜部の角度を小さくすることは、タイミングベルト31及びスライド部材35(すなわち環状部30)の移動速度が一定であるとき、当接部材41の姿勢の変換速度を小さくすることに相当する。当接部材41の姿勢の変換速度を大きくしすぎないために、傾斜部の角度は、一例として20°以上30°以下とすることができる。
また、当接部材41は、例えばバネ等の弾性部材付きのヒンジを用いてスライド部材35に取り付けられていてもよい。この場合、例えば、当接部材41が立ち上がる方向に当接部材41に対して弾性部材の弾性力を付与し、係合部41pが下側からガイド部材42に接触して係合するように構成すれば、同様の作用が得られる。
また、上記実施形態においては、位置決め機構40は、搬送方向Pにおける正極8の位置決めを行うものとして説明した。しかしながら、位置決め機構40は、幅方向における正極8の位置決めを行う(或いは、両方向について位置決めを行う)ものとしてもよい。幅方向における位置決めを行う場合には、例えば、スライド部材35における幅方向の端部に当接部材41を設ければよい。この場合、当接面41sは、搬送方向Pに沿って延在する。
また、上記実施形態においては、係合部41pが、円板状のローラ41rを介してガイド部材42に係合する場合について例示した。しかしながら、係合部41pとガイド部材42との係合の態様は任意に変更可能である。一例として、図9に示される例では、係合部41pは、ローラ41rに代えて、下方(タイミングベルト31の環状の内側)に向けて突出するように円柱部分に設けられた略矩形板状の突出部41qを有していてもよい。突出部41qにおけるガイド部材42と接触する角部は、円弧状に面取りされている(部分的な円筒面とされている)。この場合、係合部41pとガイド部材42との係合位置がより下方となる。したがって、この場合には、ガイド部材42が載置面35sよりも上に突出しない場合もあり得る。
また、上記実施形態においては、パイプ部材34に対してスライド部材35を設け、当接部材41をスライド部材35に設ける場合について例示した。しかしながら、スライドが不要な場合には、スライド部材35を設けなくてもよいし、パイプ部材34を角柱状に形成してもよいし、パイプ部材34に代えて板状部材を用いてもよい。スライド部材35を設けない場合(すなわち、環状部30がスライド部材35を含まない場合)には、パイプ部材34や当該板状部材が載置面を有する載置部材となり、当接部材41が当該部材に直接設けられればよい。さらには、環状部30が、タイミングベルト31といったベルト部を含まなくてもよい。すなわち、環状部30が載置面35sを含み、当接部材41は、環状部30に設けられていればよい。
さらに、上記実施形態においては、幅方向に1つの正極8が搬送される例を挙げた。しかしながら、電極搬送装置20においては、幅方向に2つ以上の複数の正極8を搬送するようにしてもよい。例えば、電極搬送装置20は、打ち抜き工程において帯状の電極材料から多条取り(例えば2条取り)で切断された個別電極である正極8を搬送する装置とすることができる。
8…正極(電極)、9…負極(電極)、20…電極搬送装置、23…搬送コンベア(コンベア)、30…環状部、31…タイミングベルト(ベルト部)、35…スライド部材(載置部材)、35A…スライド部材(一部の載置部材)、35B…スライド部材(別の一部の載置部材)、35s…載置面、40…位置決め機構、41…当接部材、41s…当接面、41p…係合部、42…ガイド部材(変換部)、43…規制部材、43s…交差面、P…搬送方向。

Claims (6)

  1. 活物質層を含むシート状の電極を搬送するためのコンベアと、
    前記コンベア上において前記電極の位置決めを行うための位置決め機構と、
    を備え、
    前記コンベアは、環状に形成され循環駆動される環状部を有し、
    前記環状部は、前記電極が載置される載置面を含み、
    前記位置決め機構は、前記環状部に設けられ、前記電極に当接して前記電極を位置決めするための当接面を含む当接部材と、前記当接部材の姿勢を、前記電極の搭載位置よりも前記電極の搬送方向の下流側において、前記当接面が前記載置面に沿った第1姿勢から、前記当接面が前記載置面に交差する第2姿勢に変換する変換部と、を有する、
    電極搬送装置。
  2. 前記変換部は、前記環状部の駆動に応じて前記当接部材の姿勢を前記第1姿勢から前記第2姿勢に変換する、
    請求項1に記載の電極搬送装置。
  3. 前記変換部は、前記搬送方向に沿って延びるガイド部材を含み、
    前記当接部材は、前記ガイド部材に係合する係合部を含み、
    前記ガイド部材は、前記搬送方向の下流に向かうにつれて上方に傾斜した傾斜部を含む、
    請求項2に記載の電極搬送装置。
  4. 前記環状部は、環状に循環駆動されるベルト部と、前記ベルト部と共に循環駆動されるように前記ベルト部に設けられた複数の載置部材と、を含み、
    前記載置部材は、前記載置面を含む、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の電極搬送装置。
  5. 前記当接部材は、前記当接面が前記電極の搬送方向に交差する方向に延びるように、互いに離間した一部の前記載置部材に設けられている、
    請求項4に記載の電極搬送装置。
  6. 前記位置決め機構は、前記一部の載置部材と異なる別の一部の前記載置部材に設けられ、前記載置面に交差すると共に前記当接面側に臨む交差面を含む規制部材を有する、
    請求項5に記載の電極搬送装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110668122A (zh) * 2019-09-19 2020-01-10 大同新成新材料股份有限公司 一种锂电池加工用夹持装置及其方法

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