JP4390781B2

JP4390781B2 - 再充電可能な電池用極板テーピング装置

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Publication number: JP4390781B2
Application number: JP2006111326A
Authority: JP
Inventors: 東益呉; 泰準兪
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2026-04-13
Also published as: CN1881661A; KR100614404B1; CN100514719C; JP2006310299A; US20060289453A1; US8137492B2

Description

本発明は、再充電可能な電池用極板テーピング装置に関し、より詳しくは、極板をなす活物質の鋭い先端部に自動でテープを付着することによって、再充電可能な電池の安全性及び信頼性を向上させることができる再充電可能な電池用極板テーピング装置に関する。

一般に、リチウムイオン電池及びリチウムポリマー電池のような再充電可能な電池は、缶の内部に電解液と共に電極組立体が内蔵されている。このような電極組立体は、正極板、セパレータ及び負極板からなっており、前記正極板（または、負極板）はホイル形態の正極（または、負極）集電体と、その表面にコーティングされた正極（または、負極）活物質から構成されている。併せて、前記極板のうち、集電体には活物質がコーティングされていない無コーティング部が形成されているが、このような無コーティング部には、通常、外部回路と連結するための導電タブが溶接されている。

一方、最近では再充電可能な電池の容量の向上のために、前記のような電極組立体の巻取の際、テンションをより強くしている。即ち、テンションが強いほど、同一の体積内でより多い面積の電極組立体を巻き取ることができるためである。

ところが、このようにテンションが強くなる場合、色々な問題が発生するが、その一つが、どれか１つの極性の活物質先端部（集電体の無コーティング部と活物質との間の境界に形成される活物質の鋭い先端部）がセパレータを貫通して異なる極性の活物質または極板にショートされる場合である。もちろん、このような活物質または極板のショートは再充電可能な電池の安全性及び信頼性を低下させる原因となる。

このような問題は、特に円筒形態で巻き取られた電極組立体で頻繁に生じることが知られている。即ち、円筒形再充電可能な電池の場合には缶もやはり円筒形態となっているので、前記缶の円周面のどの地点でも活物質の先端部にストレスを与えるためであると考えられる。

さらに、再充電可能な電池は初期充放電時に負極活物質が若干膨脹することが知られている。したがって、テンションの強い状態で巻き取られた電極組立体において、前記のように活物質が膨脹することになれば、活物質の鋭い先端部がセパレータを貫通して異なる極性の活物質または極板に一層容易にショートされることになる。

併せて、再充電可能な電池の放電中には、通常、温度が上昇する。これによって、セパレータの剛性が弱くなり、したがって活物質の先端部によりセパレータが容易に切れることにより、ショート現象がより容易に発生することになる。

本発明は、前述した従来の問題を克服するためのものであって、極板をなす活物質の先端部に自動でテープを付着することによって、再充電可能な電池の安全性及び信頼性を向上させることができる再充電可能な電池用極板テーピング装置を提供することをその目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置は、集電体の表面に一定の間隔で活物質がコーティングされた極板がロール状に巻かれた状態にあり、前記極板を繰り出す繰出部と、前記繰出部からの極板を一定の速度で移送させる第１緩衝部と、前記第１緩衝部から極板を所定の時間だけ移送停止させて、活物質の先端部にテープをラミネーティングするラミネーティング部と、前記ラミネーティング部からの極板を所定のピッチずつ移送させるフィーディング部と、前記フィーディング部からの極板を一定の速度で移送させる第２緩衝部と、前記第２緩衝部からの極板を巻き取る巻取部と、を含む。

上記のようにして、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置は、極板の構成要素である活物質のうち、先端部に正確な位置に所定の厚さのテープを自動ラミネーティングできることになる。このように極板にテープがラミネーティングされることにより、極板のうち、活物質の先端部がセパレータを貫通して異なる極性の極板または活物質にショートされる現象を防止できることになり、これによって、再充電可能な電池の安全性及び信頼性が向上する。

また、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置は、たとえ繰出部及び巻取部が続けて動作される状態でラミネーティング部により一定の時間だけ極板の移送が停止されるとしても、所定の時間だけ極板を集めることができる第１緩衝部及び第２緩衝部が更に備えられることによって、極板にジャム（jam）や移送不良状態が発生しなくなる。

また、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置は、ラミネーティング部に別途のビジョン部が更に設けられることができ、このようなビジョン部により活物質の先端部がセンシングされることにより、活物質の先端部の位置が基準位置から若干外れるとしてもこれをモータ及びボールスクリューなどを利用して補正することができ、これによって常に正確な活物質の先端部にテープをラミネーティングすることが可能になる。

また、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置は、フィーディング部に別途の検査部が更に設置できることにより、誤った位置または歪んだ位置にテープがラミネーティングされた際、これを直ぐに感知することができ、これによってテープラミネーティングの不良を最少化できることになる。

併せて、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置は、繰出部と第１緩衝部との間の極板テンションを、第１緩衝部に移送ローラ及び摩擦ローラを更に形成することによって、常に一定に維持することができ、また第２緩衝部と巻取部との間の極板テンションも第２緩衝部に移送ローラ及び摩擦ローラを更に形成して常に一定に維持できることになる。

上記のようにして、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置は、極板の構成要素である活物質のうち、先端部に正確な位置にテープを自動ラミネーティングできることになる。このように、極板にテープがラミネーティングされることにより、極板中の活物質の先端部がセパレータを貫通して異なる極性の極板または活物質にショートされる現象が防止できることになり、これによって、再充電可能な電池の安全性及び信頼性が向上する。

以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる程度で本発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、再充電可能な電池用極板にテープが付着された状態を示す部分平面図である。

図示されたように、極板１０は電流を集めるホイル形態の集電体１１と、前記集電体１１の表面に一定の厚さ及び一定の面積でコーティングされた活物質１２からなっている。また、このような極板１０には本発明により活物質１２の先端部１３に所定幅及び長さを有するテープ１５がラミネーティングされる。もちろん、前記活物質１２の先端部１３に対してほぼ平行にテープ１５がラミネーティングされた際に良品となり、その平行した程度が一定の範囲以上外れることになれば不良品となる。即ち、図１において、一点鎖線で表示されたものはテープ１５が基準位置から若干歪むようにラミネーティングされた状態を示すものであるが、このような歪んだ程度がある範囲以上になれば不良品として処理される。図１において符号１４は活物質１２がコーティングされていない無コーティング部を示すものである。

図２は、再充電可能な電池用極板にテープが付着された状態を示す部分断面図である。

図示されたように、極板１０には上面及び下面に各々一定の厚さの活物質１２がコーティングされる。さらに、前記活物質１２は前述のように一定の面積だけコーティングされることにより、活物質１２，１２間に一定の間隔及びピッチを有することになる。さらに、前記上面及び下面の活物質１２は前後の先端部１３に各々テープ１５がラミネーティングされる。即ち、上部に２つ、下部に２つのテープ１５がラミネーティングされる。もちろん、極板１０の組立工程中には集電体１１の無コーティング部１４にタブ（図示していない）が付着され、また、１つの連続された活物質１２の両端に位置した無コーティング部１４がカッティングされることにより、１つの極板１０が組立られる。もちろん、本発明ではこのような無コーティング部１４がカッティングされる前にロール状態で巻き取られた極板１０を備えて活物質１２の先端部１３にテープ１５をラミネーティングするのである。

図３ａ及び図３ｂは、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置を示す正面図及び平面図である。

図示されたように、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置１００は、ロール状に巻かれた極板１０を一定の速度で繰り出す繰出部１１０と、極板１０を一定の時間集める第１緩衝部１２０と、極板１０のうち、活物質１２の前後の先端部１３にテープ１５をラミネーティングするラミネーティング部１３０と、テープ１５がラミネーティングされた極板１０を一定のピッチずつフィーディングするフィーディング部１４０と、極板１０を一定の時間集める第２緩衝部１５０と、テープ１５がラミネーティングされた極板１０を巻き取る巻取部１６０とを含む。

まず、前記繰出部１１０は、図４を共に参照すれば、ロール形態で多数回巻き取られた極板１０を装着しており、このような極板１０を一定の速度で繰り出す役割をする。もちろん、極板１０には上述したように集電体１１の表面に一定の間隔で活物質１２がコーティングされており、また、活物質１２には段差を有する先端部１３が形成されている。より具体的に、前記繰出部１１０は一側にモータ１１１が設けられており、前記モータ１１１にはベルト１１２により連結された繰出ローラ１１３が設けられており、前記繰出ローラ１１３に極板１０が多数回巻き取られている。このようにして、モータ１１１が作動すれば、ベルト１１２が所定の方向に回転して、これによって繰出ローラ１１３も所定の方向に回転することによって、それに巻き取られている極板１０が所定の速度で繰り出される。

次に、前記第１緩衝部１２０は、前記繰出部１１０から極板１０を一定の速度で移送させると共に、所定の時間だけ極板１０を集める役割をする。より具体的に、前記第１緩衝部１２０は一側にモータ１２１が設けられており、前記モータ１２１にはベルト１２２により連結された移送ローラ１２３が設けられており、前記移送ローラ１２３には極板１０を挟んで摩擦ローラ１２４が密着している。このようにして、モータ１２１が作動すれば、ベルト１２２が所定方向に回転して、これによって移送ローラ１２３及び摩擦ローラ１２４も所定の方向に回転することによって、その間に挟まれた極板１０が所定のテンションを有してラミネーティング部１３０に移送される。

一方、前記移送ローラ１２３の移送方向前方で同一高さには極板１０が支持されてラミネーティング部１３０に移送されるように支持ローラ１２５が更に設けられており、その移送ローラ１２３と支持ローラ１２５との間には、上、下方向に一定高さ昇降可能な昇降ローラ１２６が設けられている。ここで、前記昇降ローラ１２６は極板１０の上面に位置する。即ち、前記昇降ローラ１２６は、極板１０により支持される状態である。このようにして、ラミネーティング部１３０でテープ１５のラミネーティングが進行される間は（即ち、ラミネーティング部１３０で極板１０が移送されなくて停止している間は）、前記昇降ローラ１２６が自重により下降する。もちろん、この際、前記昇降ローラ１２６の下面には極板１０が位置するので、極板１０も共に一定の長さ下降する。言い換えると、前記繰出部１１０のモータ１１１及び第１緩衝部１２０のモータ１２１は続けて動作している状態であるため、極板１０は前記移送ローラ１２３と摩擦ローラ１２４を通じて続けて移送される状態である。しかしながら、ラミネーティング部１３０では極板１０が移送停止された状態（即ち、極板１０にテープ１５がラミネーティングされる状態）であるため、前記昇降ローラ１２６が自重により下降しながら移送ローラ１２３及び摩擦ローラ１２４を通過した極板１０を一定の時間一定の長さだけ集めることになる。併せて、前記ラミネーティング部１３０から極板１０がまた移送し始めれば、昇降ローラ１２６と支持ローラ１２５との間の極板１０にテンションがかかり、これによって、極板１０上の昇降ローラ１２６は上昇することになる。もちろん、このような動作により希望する長さだけの極板１０がラミネーティング部１３０に迅速、かつ、正確に移送される。

次に、前記ラミネーティング部１３０は、前記第１緩衝部１２０からの極板１０を所定の時間移送停止させた後、極板１０に形成された活物質１２の先端部１３にテープ１５をラミネーティングする役割をする。より具体的に、前記ラミネーティング部１３０は、下部テープラミネーティング部１３１ａと上部テープラミネーティング部１３１ｂが、極板１０の移送方向に沿って順次に形成されている。

前記下部テープラミネーティング部１３１ａは、極板１０のうち、下部に形成された活物質の先端部の２つの領域にテープ１５をラミネーティングしなければならないので、上部に２つの支持部１３２ａが一定の間隔を維持したまま形成され、前記各支持部１３２ａの下部には加圧部１３３ａが形成されている。もちろん、極板１０は前記支持部１３２ａと加圧部１３３ａとの間を通過する。また、前記各々の加圧部１３３ａには極板１０の下部活物質の先端部を撮影し、基準位置と比較するためのビジョン部１３５ａが設けられている。さらに、前記加圧部１３３ａには支持部１３２ａに加圧部１３３ａを上昇させて、テープ１５をラミネーティングするためのシリンダー１３４ａが設けられている。もちろん、前記支持部１３２ａにもそれを加圧部１３３ａ側に下降させるためのシリンダー１３４ａが設けられることができる。一方、テープ１５は、前記極板１０の移送方向と直交する方向から供給される。より具体的に、図５ａに示すように、前記支持部１３２ａ及び加圧部１３３ａの一側にテープ１５が巻き取られたローラ１３８ａが位置しているが、このようなローラ１３８ａからテープ１５の先端が図示していないロボットにより極板１０に導かれる。もちろん、このように、テープ１５が導かれた後には支持部１３２ａ及び加圧部１３３ａに設けられた各々のシリンダー１３４ａが作動することによって、極板１０の上部を支持部１３２ａが支持した状態で加圧部１３３ａがテープ１５を圧着して活物質１２の先端部１３にラミネーティングされるようにする。併せて、このようなラミネーティング後には極板１０の幅と対応する領域でテープ１５が切れるようにする別途のカッターが動作する。即ち、図示してはいないが、極板１０の幅と対応する領域にはテープカッターが更に設けられている。併せて、前記加圧部１３３ａの下段の一側にはモータ１３６ａが設けられており、そのモータ１３６ａには前記加圧部１３３ａと結合されてボールスクリュー１３７ａが設けられている。このようにして、下部テープラミネーティング部１３１ａはビジョン部１３５ａで活物質１２の先端部１３を撮影した結果、基準位置から外れた場合には、前記モータ１３６ａを動作させることによって、ボールスクリュー１３７ａに沿って加圧部１３３ａが所定の位置に移動して位置補正されるようにする。もちろん、このような位置補正はテープのラミネーティング前に遂行される。

前記上部ラミネーティング部１３１ｂは、極板１０のうち、上部の２つの領域にテープ１５をラミネーティングしなければならないので、下部に２つの支持部１３２ｂが形成され、前記各支持部１３２ｂの上部には加圧部１３３ｂが形成されている。もちろん、極板１０は前記支持部１３２ｂと加圧部１３３ｂとの間を通過する。また、前記各々の加圧部１３３ｂには極板１０の上部の活物質１２の先端部１３を撮影し、基準位置と比較するためのビジョン部１３５ｂが設けられている。さらに、前記加圧部１３３ｂ及び支持部１３２ｂには相互近接させてテープ１５をラミネーティングするためのシリンダー１３４ｂが設けられている。もちろん、テープ１５は、前記極板１０の移送方向と直交する方向から供給される。より具体的に、図５ｂに示すように、前記支持部１３２ｂ及び加圧部１３３ｂの一側にテープ１５が巻き取られたローラ１３８ｂが位置しているが、このようなローラ１３８ｂからテープ１５の先端が図示していないロボットにより極板１０に導かれる。もちろん、このように、テープ１５が導かれた後には支持部１３２ｂ及び加圧部１３３ｂに設けられた各々のシリンダー１３４ｂが作動することによって、極板１０の下部を支持部１３２ｂが支持した状態で加圧部１３３ｂがテープ１５を圧着して活物質１２の先端部１３にラミネーティングされるようにする。併せて、このようなラミネーティング後には極板１０の幅と対応する領域でテープ１５が切れるようにする別途のカッターが動作する。即ち、図示してはいないが、極板１０の幅と対応する領域にはテープカッターが更に設けられている。併せて、前記支持部１３２ｂの下段の一側にはモータ１３６ｂが設けられており、そのモータ１３６ｂには前記支持部１３２ｂと結合されてボールスクリュー１３７ｂが設けられている。このようにして、上部テープラミネーティング部１３１ｂはビジョン部１３５ｂで活物質１２の先端部を撮影した結果、基準位置から外れた場合には、前記モータ１３６ｂを作動させることにより、ボールスクリュー１３７ｂに沿って支持部１３２ｂが所定の位置に移動するようにする。ここで、前記のような位置移動はテープのラミネーティング前に遂行される。

次に、前記フィーディング部１４０は、前記ラミネーティング部１３０からの極板１０を所定のピッチずつ移送させる役割をする。より具体的に、前記フィーディング部１４０は一側にモータ１４１が設けられており、前記モータ１４１にはベルト１４２により連結されて回転しながら極板１０を所定ピッチずつフィーディングするフィーディングローラ１４３が設けられている。また、前記フィーディングローラ１４３には極板１０を挟んで回転する摩擦ローラ１４４が設けられている。このようにして、フィーディング部１４０は、前記モータ１４１が作動すればフィーディングローラ１４３が動作することになり、これによって、前記ラミネーティング部１３０の極板１０が所定ピッチずつフィーディングされる。

一方、前記フィーディング部１４０には極板１０の上部及び下部にラミネーティングされたテープ１５の位置を検査できるように検査部１４５が更に設けられている。即ち、前記フィーディングローラ１４３及び摩擦ローラ１４４の移送方向前方上部には上部のテープラミネーティング状態を検査するために上部カメラ１４５ａが設けられており、また、移送方向前方下部には下部のテープラミネーティング状態を検査するために下部カメラ１４５ｂが設けられている。もちろん、このような検査部１４５による検査結果テープ１５が不良にラミネーティングされた状態では、全ての構成要素の動作が停止されるようにすることにより、使用者が装置の異常の有無を直接把握できるようになっている。

次に、前記第２緩衝部１５０は、前記フィーディング部１４０及び検査部１４５から極板１０を一定の速度移送させると共に、所定の時間だけ極板１０を集める役割をする。より具体的に、前記第２緩衝部１５０は一側にモータ１５１が設けられており、前記モータ１５１にはベルト１５２により連結された移送ローラ１５３が設けられており、前記移送ローラ１５３には極板１０を挟んで摩擦ローラ１５４が密着している。このようにして、モータ１５１が作動すれば、ベルト１５２が所定の方向に回転して、これによって、移送ローラ１５３及び摩擦ローラ１５４も所定の方向に回転することによって、その間に挟まれた極板１０が所定のテンションを有して巻取部１１６に移送される。

一方、前記移送ローラ１５３の移送方向後方でと同一高さには極板１０が支持されて、移送ローラ１５３及び摩擦ローラ１５４間に移送されるように支持ローラ１５５が更に設けられており、その支持ローラ１５５と移送ローラ１５３との間には、上、下方向に一定の高さ昇降可能な昇降ローラ１５６が設けられている。ここで、前記昇降ローラ１５６は極板１０の上面に位置する。即ち、前記昇降ローラ１５６は極板１０により支持される状態である。このようにして、ラミネーティング部１３０でテープ１５のラミネーティングが進行される間は（即ち、ラミネーティング部１３０で極板１０が移送されなくて停止している間は）、前記昇降ローラ１５６が極板１０のテンションにより上昇する。もちろん、この際、前記昇降ローラ１５６の下面には極板１０が位置するので、極板１０も共に一定の高さ上昇する。言い換えると、前記第２緩衝部１５０のモータ１５１は続けて動作している状態であるため、極板１０は前記移送ローラ１５３と摩擦ローラ１５４を通じて続けて移送される状態である。しかしながら、ラミネーティング部１３０では極板１０が移送停止された状態（即ち、極板１０にテープ１５がラミネーティングされる状態）であるため、前記昇降ローラ１５６が極板１０のテンションにより上昇しながら巻取部１６０に良好に極板１０を移送させることになる。併せて、前記ラミネーティング部１３０から極板１０がまた移送することになれば、即ち、フィーディング部１４０で極板１０をフィーディングすることになれば、支持ローラ１５５と移送ローラ１５３との間の極板テンションが弱くなり、昇降ローラ１５６が自重により下降しながら、支持ローラ１５５を通過する極板１０を一定の時間だけ集めることになる。このようにして、巻取部１６０は常に安定した状態で、かつ、均一なテンションを有する極板１０の供給を受けることになる。

最後に、前記巻取部１６０は、ロール形態で極板１０を巻き取る役割をする。もちろん、極板１０には上述したように、上面及び下面の活物質の先端部にテープ１５がラミネーティングされた状態である。前記巻取部１６０の構成をより詳細に見れば、一側にモータ１６１が設けられており、前記モータ１６１にはベルト１６２により連結された巻取ローラ１６３が設けられており、前記巻取ローラ１６３に極板１０が多数回巻き取られる。このようにして、モータ１６１が作動すれば、ベルト１６２が所定方向に回転して、これによって巻取ローラ１６３も所定の方向に回転することによって、極板１０が所定の速度で巻き取られる。

以下、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置１００の作動を説明すれば次の通りである。

ここで、本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置１００は、極板１０が繰出部１１０、第１緩衝部１２０、ラミネーティング部１３０、フィーディング部１４０、第２緩衝部１５０及び巻取部１６０に沿って移送されるので、この順にその作動を説明する。

まず、繰出部１１０は集電体１１の表面に先端部１３を有して一定面積及びピッチで活物質１２が形成された極板１０を一定の速度で繰り出させる。即ち、モータ１１１が作動すれば、ベルト１１２が所定の方向に回転して、これによって、繰出ローラ１１３も所定の方向に回転することによって、これに巻き取られている極板１０が所定の速度で繰り出される。

前記繰出部１１０から繰り出された極板１０は、第１緩衝部１２０で所定のテンションを有して、一定の時間だけラミネーティング部１３０に移送されないため、自動的に一定の長さが集まることになる。即ち、モータ１２１が作動すれば、ベルト１２２が所定の方向に回転して、これによって、移送ローラ１２３及び摩擦ローラ１２４も所定の方向に回転することによって、その間に挟まれた極板１０も所定の方向に移送され、したがって、繰出部１１０の繰出ローラ１１３と移送ローラ１２３との間の極板１０に所定のテンションが維持される。一方、ラミネーティング部１３０でテープ１５のラミネーティングが進行される間は極板１０の移送が一時的に（瞬時）停止された状態であるので、この時には昇降ローラ１２６が自重により下降する。もちろん、前記昇降ローラ１２６の下面には極板１０が位置するので、極板１０も共に一定の長さが下降する。言い換えると、前記繰出部１１０のモータ１１１及び第１緩衝部１２０のモータ１２１は続けて動作している状態であるため、極板１０は前記移送ローラ１２３と摩擦ローラ１２４を通じて続けて移送される状態である。しかしながら、ラミネーティング部１３０では極板１０が移送停止された状態（即ち、極板１０にテープ１５がラミネーティングされる状態）であるため、前記昇降ローラ１２６が自重により下降しながら移送ローラ１２３及び摩擦ローラ１２４を通過した極板１０を一定の時間一定の長さだけ集めることになる。併せて、前記ラミネーティング部１３０から極板１０がまた移送され始めれば、昇降ローラ１２６とラミネーティング部１３０との間の極板１０にテンションがかかり、これによって、極板１０上の昇降ローラ１２６は上昇することになる。もちろん、このような動作により希望する長さだけの極板１０がラミネーティング部１３０に迅速、かつ、正確に移送される。

前記第１緩衝部１２０からの極板１０は、ラミネーティング部１３０で所定の領域にテープ１５がラミネーティングされる。即ち、極板１０の下部活物質１２のうち、前後２つの先端部１３と、極板１０の上部活物質１２のうち、前後２つの先端部１３にテープ１５がラミネーティングされる。より具体的に、前記ラミネーティング部１３０は、下部テープラミネーティング部１３１ａ及び上部テープラミネーティング部１３１ｂに大別され、前記下部テープラミネーティング部１３１ａで下部活物質１２の先端部１３にテープ１５が付着され、前記上部テープラミネーティング部１３１ｂで上部活物質１２の先端部１３にテープ１５が付着される。まず、下部テープラミネーティング部１３１ａでは、支持部１３２ａ及び加圧部１３３ａの一側に設けられたテープローラ１３８ａから一定の長さのテープ１５をロボットが極板１０に導く。その後、支持部１３２ａ及び加圧部１３３ａに設けられた各々のシリンダー１３４ａが作動することによって、極板１０の上部を支持部１３２ａが支持した状態で加圧部１３３ａがテープ１５を圧着して活物質１２の先端部１３にラミネーティングされるようにする。併せて、このようなラミネーティング後には極板１０の幅と対応する領域でテープ１５が切れるようにカッターが動作する。ここで、このような下部テープラミネーティング部１３１ａは、実際に、ビジョン部１３５ａ、モータ１３６ａ及びボールスクリュー１３７ａが先に動作した後に動作する。即ち、ビジョン部１３５ａが極板１０の下部に形成された活物質１２の先端部１３を撮影した結果、その先端部１３が基準位置から外れた場合、モータ１３６ａを作動させることによって、ボールスクリュー１３７ａに沿って加圧部１３３ａが所定の位置に移動して位置補正されるようにする。言い換えると、極板１０の下部に形成された活物質１２の先端部１３が正確に支持部１３２ａ及び加圧部１３３ａ間の所定の領域に正確に位置した状態で、前記下部テープラミネーティング部１３１ａが動作する。次に、上部テープラミネーティング部１３１ｂでは、支持部１３２ｂ及び加圧部１３３ｂの一側に設けられたテープローラ１３８ｂから一定の長さのテープ１５をロボットが極板１０に導く。次に、支持部１３２ｂ及び加圧部１３３ｂに設けられた各々のシリンダー１３４ｂが作動することによって、極板１０の下部を支持部１３２ｂが支持した状態で上部の加圧部１３３ｂがテープ１５を圧着して活物質１２の先端部１３にラミネーティングされるようにする。併せて、このようなラミネーティング後には極板１０の幅と対応する領域でテープ１５が切れるようにカッターが動作する。ここで、このような上部テープラミネーティング部１３１ｂは、実際に、ビジョン部１３５ｂ、モータ１３６ｂ及びボールスクリュー１３７ｂが先に動作した後に動作する。即ち、ビジョン部１３５ｂが極板１０の上部に形成された活物質１２の先端部１３を撮影した結果、その先端部１３が基準位置から外れた場合、モータ１３６ｂを作動させることによって、ボールスクリュー１３７ｂに沿って支持部１３２ｂが所定の位置に移動して位置補正されるようにする。言い換えると、極板１０の上部に形成された活物質１２の先端部１３が正確に支持部１３２ｂ及び加圧部１３３ｂ間の所定の領域に正確に位置した状態で、前記上部テープラミネーティング部１３１ｂが動作する。

上記のように、テープ１５が付着された極板１０は、フィーディング部１４０で一定のピッチずつ第２緩衝部１５０にフィーディングされる。即ち、モータ１４１が作動すればフィーディングローラ１４３が動作することになり、これによって、前記ラミネーティング部１３０の極板１０が所定のピッチでフィーディングされる。一方、前記フィーディング部１４０には検査部１４５が更に設けられているが、このような検査部１４５でテープ１５が正確な位置に正確な状態でラミネーティングされたか検査される。即ち、上部カメラ１４５ａにより上部活物質１２の先端部１３に付着されたテープ１５が検査され、下部カメラ１４５ｂにより下部活物質１２の先端部１３に付着されたテープ１５が検査される。もちろん、このような検査部１４５による検査結果テープ１５が不良にラミネーティングされた状態では、全ての構成要素の動作が停止することにより、使用者が装置の異常の有無を把握できるようにする。

上記のように、フィーディング及び検査が完了した極板１０は、第２緩衝部１５０から一定の速度及びテンションで巻取部１６０に移送され、また所定の時間だけ極板１０を集めることになる。即ち、モータ１５１が作動すれば、ベルト１５２が所定の方向に回転して、これによって移送ローラ１５３及び摩擦ローラ１５４も所定の方向に回転することによって、その間に挟まれた極板１０が所定のテンションを有して巻取部１６０に移送される。併せて、前記ラミネーティング部１３０でテープ１５のラミネーティングが進行される間は（即ち、フィーディング部１４０のモータ１４１が動作しない間は）、前記昇降ローラ１５６が極板１０のテンションにより上昇する。言い換えると、前記第２緩衝部１５０のモータ１５１は続けて動作している状態であるため、極板１０は前記移送ローラ１５３と摩擦ローラ１５４を通じて続けて移送される状態である。しかしながら、ラミネーティング部１３０では極板１０が移送停止された状態（即ち、極板１０にテープ１５がラミネーティングされる状態）であるため、前記昇降ローラ１５６が極板１０のテンションにより上昇しながら巻取部１６０に良好に極板１０を移送させることになる。併せて、前記ラミネーティング部１３０で極板１０がまた移送されれば、即ちフィーディング部１４０で極板１０をフィーディングすることになれば、支持ローラ１５５と移送ローラ１５３との間の極板１０のテンションが弱くなり、昇降ローラ１５６が自重により下降しながら、支持ローラ１５５を通過する極板１０を一定の時間だけ集めることになる。このようにして、巻取部１６０は常に安定した状態で、かつ、均一なテンションを有する極板１０を供給されることになる。

最後に、前記巻取部１６０はロール状に極板１０を巻き取る。即ち、モータ１６１が作動すれば、ベルト１６２が所定の方向に回転して、これによって、巻取ローラ１６３も所定の方向に回転することによって、極板１０が所定の速度で巻き取られる。

以上、説明したことは、本発明に係る再充電可能な電池用極板テーピング装置を実施するための一つの実施形態に過ぎないものであって、本発明は前記の実施形態に限るのではなく、特許請求範囲で請求するように、本発明の要旨から外れない範囲で当該本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があるというべきである。

再充電可能な電池用極板にテープが付着された状態を示す部分平面図である。再充電可能な電池用極板にテープが付着された状態を示す部分断面図である。本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置を示す正面図である。本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置を示す平面図である。本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置のうち、繰出部を示す側面図である。本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置のうち、ラミネーティング部（下部テープラミネーティング部）を示す側面図である。本発明による再充電可能な電池用極板テーピング装置のうち、ラミネーティング部（上部テープラミネーティング部）を示す側面図である。

符号の説明

１０極板
１１集電体
１２活物質
１３先端部
１４無コーティング部
１５テープ
１００本発明による極板テーピング装置
１１０繰出部
１１１、１２１、１３６ａ、１３６ｂ、１４１、１５１、１６１モータ
１１２、１２２、１４２、１５２、１６２ベルト
１１３、１６３繰出ローラ
１２０第１緩衝部
１２３、１５３移送ローラ
１２４、１４１４、１５４摩擦ローラ
１２５、１５５支持ローラ
１２６、１５６昇降ローラ
１３０ラミネーティング部
１３１ａ下部テープラミネーティング部
１３２ａ、１３２ｂ支持部
１３３ａ、１３３ｂ加圧部
１３４ａ、１３４ｂシリンダー
１３５ａ、１３５ｂビジョン部
１３７ａ、１３７ｂボールスクリュー
１３１ｂ上部テープラミネーティング部
１４３フィーディングローラ
１４５検査部
１４５ａ上部カメラ
１４５ｂ下部カメラ
１５０第２緩衝部
１６０巻取部

Claims

集電体の表面に一定の間隔で活物質がコーティングされた極板がロール状に巻かれた状態にあり、前記極板を繰り出す繰出部と、
前記繰出部からの極板を一定の速度で移送させる第１緩衝部と、
前記第１緩衝部から極板を所定時間だけ移送停止させて、活物質の先端部にテープをラミネーティングするラミネーティング部と、
前記ラミネーティング部からの極板を所定のピッチずつ移送させるフィーディング部と、
前記フィーディング部からの極板を一定の速度で移送させる第２緩衝部と、
前記第２緩衝部からの極板を巻き取る巻取部と、
を含んでなることを特徴とする再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記繰出部は、モータと、前記モータにベルトにより連結されて回転しながら所定の速度で極板を繰り出す繰出ローラとを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記第１緩衝部は、モータと、前記モータにベルトにより連結されて回転しながら繰出部からの極板を移送する移送ローラと、前記移送ローラと極板を挟んで密着して回転しながら極板のテンションを調整する摩擦ローラとからなることを特徴とする請求項１に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記移送ローラの移送方向前方には極板が支持されて移送されるように支持ローラが更に設けられ、前記移送ローラと支持ローラとの間には前記ラミネーティング部でテープラミネーティングの際、自重により下降し、前記フィーディング部から極板フィーディングの際には極板テンションにより上昇する昇降ローラが更に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記ラミネーティング部は、極板の下部で活物質の先端部にテープをラミネーティングする下部テープラミネーティング部と、極板の上部で活物質の先端部にテープをラミネーティングする上部テープラミネーティング部とからなることを特徴とする請求項１に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記下部テープラミネーティング部は、上部で極板を支持する支持部と、下部でテープをラミネーティングする加圧部と、前記加圧部の一側に設けられて下部活物質の先端部の位置を感知するビジョン部とを含んでなることを特徴とする請求項５に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記下部テープラミネーティング部は、下段にモータが設けられ、前記モータにはボールスクリューが結合され、前記ボールスクリューには前記加圧部が結合されて、位置調整可能になることを特徴とする請求項６に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記上部テープラミネーティング部は、下部で極板を支持する支持部と、上部でテープをラミネーティングする加圧部と、前記加圧部の一側に設けられて上部活物質の先端部の位置を感知するビジョン部とを含んでなることを特徴とする請求項５に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記上部テープラミネーティング部は、下段にモータが設けられ、前記モータにはボールスクリューが結合され、前記ボールスクリューには前記支持部が結合されて位置調整可能になることを特徴とする請求項８に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記フィーディング部は、モータと、前記モータにベルトにより連結されて回転しながら極板を所定のピッチずつフィーディングするフィーディングローラと、前記フィーディングローラと極板を挟んで密着して回転する摩擦ローラとからなることを特徴とする請求項１に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記フィーディングローラと摩擦ローラの移送方向前方にはラミネーティングされたテープの位置を検査する検査部が更に設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記検査部は、下部にラミネーティングされたテープの位置を検査する下部カメラと、上部にラミネーティングされたテープの位置を検査する相部カメラからなることを特徴とする請求項１１に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記第２緩衝部は、モータと、前記モータにベルトにより連結されて回転しながら極板を移送する移送ローラと、前記移送ローラと極板を挟んで密着して回転しながら極板のテンションを調整する摩擦ローラからなることを特徴とする請求項１に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記移送ローラの移送方向後方には極板が支持されて移送されるように支持ローラが更に設けられており、前記支持ローラと移送ローラとの間には前記ラミネーティング部でテープラミネーティングの際、極板テンションにより上昇し、前記フィーディング部で極板フィーディングの際、自重により下降する昇降ローラが更に設けられたことを特徴とする請求項１３に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。
前記巻取部は、モータと、前記モータにベルトにより連結されて回転しながら、前記第２緩衝部からの極板を巻き取る巻取ローラを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の再充電可能な電池用極板テーピング装置。