JP6824590B2 - Stacked battery manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、セパレータを介在させた状態で正極板と負極板が交互に積層した積層型電池の製造装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a laminated battery in which positive electrode plates and negative electrode plates are alternately laminated with a separator interposed therebetween.
近年、自動車用電池、住宅用電池、電子機器用電池あるいは太陽電池などの各種電池において、積層型電池が使用されるようになっている。この積層型電池は、セパレータを介在させた状態で正極板および負極板が交互に積載されて構成される（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, laminated batteries have come to be used in various batteries such as automobile batteries, residential batteries, electronic device batteries, and solar cells. This laminated battery is configured by alternately loading positive electrode plates and negative electrode plates with a separator interposed therebetween (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、高品質の積層型電池を効率的に製造することができる積層型電池の製造装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a laminated battery manufacturing apparatus capable of efficiently manufacturing a high quality laminated battery.
本発明に係る積層型電池の製造装置は、上記目的を達成するために、セパレータを介在させた状態で正極板と負極板が交互に積層されてなる積層型電池の製造装置であって、セパレータを供給するセパレータ供給機構と、セパレータ上に正極板を積層する正極板積層機構と、セパレータ上に負極板を積層する負極板積層機構と、セパレータ、正極板および負極板が交互に積層される積層テーブルと、固定ツメとを備え、前記固定ツメは、正極板または負極板がセパレータ上に積層されるときには、前記積層テーブルに積層されているセパレータに沿う方向に水平回転して、セパレータの上方を空けるものとなされ、正極板または負極板がセパレータ上に積層されたあとに、セパレータの沿う方向に直交する方向に水平回転して、正極板または負極板を介してセパレータを前記積層テーブルに固定することを特徴とする。 The laminated battery manufacturing apparatus according to the present invention is a laminated battery manufacturing apparatus in which positive electrode plates and negative electrode plates are alternately laminated with a separator interposed therebetween in order to achieve the above object. A separator supply mechanism for supplying a separator, a positive electrode plate laminating mechanism for laminating a positive electrode plate on a separator, a negative electrode plate laminating mechanism for laminating a negative electrode plate on a separator, and a laminating mechanism in which a separator, a positive electrode plate, and a negative electrode plate are alternately laminated. A table and a fixing claw are provided, and when the positive electrode plate or the negative electrode plate is laminated on the separator, the fixed claw rotates horizontally along the separator laminated on the laminated table to move above the separator. After the positive electrode plate or the negative electrode plate is laminated on the separator, the separator is horizontally rotated in a direction orthogonal to the direction along the separator, and the separator is fixed to the laminated table via the positive electrode plate or the negative electrode plate. It is characterized by that.
本発明によれば、前記固定ツメは、正極板または負極板がセパレータ上に積層されるときには、前記積層テーブルに積層されているセパレータに沿う方向に水平回転して、上方を空けるものとなされ、正極板または負極板がセパレータ上に積層されたあとに、セパレータの沿う方向に直交する方向に水平回転して、正極板または負極板を介してセパレータを前記積層テーブルに固定するため、正極板または負極板をセパレータ上に確実に固定することができる。よって、製造ラインの自由度が向上し、高品質の積層型電池を効率的に製造することが可能となる。 According to the present invention, when the positive electrode plate or the negative electrode plate is laminated on the separator, the fixing claw is horizontally rotated in the direction along the separator laminated on the lamination table to open the upper part. After the positive electrode plate or the negative electrode plate is laminated on the separator, the positive electrode plate or the negative electrode plate is horizontally rotated in a direction orthogonal to the direction along the separator to fix the separator to the laminated table via the positive electrode plate or the negative electrode plate. The negative electrode plate can be securely fixed on the separator. Therefore, the degree of freedom of the production line is improved, and it becomes possible to efficiently produce a high-quality laminated battery.
次に、本発明に係る積層型電池の製造装置（以下、本装置という）の一実施形態について図１〜図６を参照しつつ説明する。 Next, an embodiment of a stacked battery manufacturing apparatus (hereinafter referred to as the present apparatus) according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
なお、本実施形態では、図１の矢印Ａの方向をセパレータＳのつづら折り方向の前方として、矢印Ａの反対方向をセパレータＳのつづら折り方向の後方とする。 In the present embodiment, the direction of the arrow A in FIG. 1 is the front of the zigzag folding direction of the separator S, and the opposite direction of the arrow A is the rear of the zigzag folding direction of the separator S.
本装置は、帯状のセパレータＳを供給するセパレータ供給機構１と、セパレータ供給機構１により供給されたセパレータＳをつづら折りするつづら折り機構２と、つづら折り機構２によりつづら折りされるセパレータＳ上に正極板Ｐを積層する正極板積層機構３と、つづら折り機構２によりつづら折りされるセパレータＳ上に負極板Ｎを積層する負極板積層機構４と、積層が完了した積層型電池Ｄを保持しながらセパレータＳのつづら折り方向の一方に引き出す電池保持機構５とを備える。 This device has a separator supply mechanism 1 that supplies a strip-shaped separator S, a zigzag mechanism 2 that folds the separator S supplied by the separator supply mechanism 1, and a positive electrode plate P on the separator S that is zigzag folded by the zigzag mechanism 2. The positive electrode plate laminating mechanism 3 for laminating, the negative electrode plate laminating mechanism 4 for laminating the negative electrode plate N on the separator S which is zigzagly folded by the zigzag mechanism 2, and the zigzag folding direction of the separator S while holding the laminated battery D which has been laminated. It is provided with a battery holding mechanism 5 that is pulled out to one side.
前記セパレータ供給機構１は、セパレータＳのつづら折り方向の後方に設けられたセパレータＳの２個の供給ロール１０、１０と、該供給ロール１０、１０とつづら折り機構２の間に設けられた第１〜第５の中間ローラ１１〜１５と備える。一方の供給ロール１０から引き出されたセパレータＳは、該供給ロール１０の下方に設けられた第１の中間ローラ１１に巻架されたあと、該第１の中間ローラ１１の前方に設けられた第２〜第４の中間ローラ１２〜１４に順次巻架され、第５の中間ローラ１５からつづら折り機構２の後述のガイドローラに向けて下方に延びるようになっている。 The separator supply mechanism 1 is provided between the two supply rolls 10 and 10 of the separator S provided behind the separator S in the zigzag folding direction, and the first 1st to the second supply rolls 10 and 10 provided between the supply rolls 10 and 10 and the zigzag mechanism 2. It is provided with a fifth intermediate roller 11 to 15. The separator S drawn out from one of the supply rolls 10 is wound around the first intermediate roller 11 provided below the supply roll 10, and then is provided in front of the first intermediate roller 11. It is wound around the second to fourth intermediate rollers 12 to 14 in order, and extends downward from the fifth intermediate roller 15 toward the guide roller described later of the zigzag mechanism 2.
なお、セパレータＳの供給ロール１０、１０は、いずれか一方の供給ロール１０が使用されるものであり、一方の供給ロール１０が完全に引き出されたとき、または一方の供給ロール１０のセパレータＳに問題が生じたときに、他方の供給ロール１０が使用される。 As for the supply rolls 10 and 10 of the separator S, one of the supply rolls 10 is used, and when one of the supply rolls 10 is completely pulled out, or when the separator S of the one supply roll 10 is used. The other supply roll 10 is used when a problem arises.
前記つづら折り機構２は、セパレータ供給機構１から供給されたセパレータＳを案内する一対のガイドローラ２０、２０と、ガイドローラ２０、２０により案内されたセパレータＳが積層される積層テーブル２１と、積層テーブル２１においてセパレータＳを固定する固定部材としての固定ツメ２２とを備える。 The zigzag mechanism 2 includes a pair of guide rollers 20 and 20 for guiding the separator S supplied from the separator supply mechanism 1, a laminating table 21 on which the separator S guided by the guide rollers 20 and 20 is laminated, and a laminating table. 21 is provided with a fixing claw 22 as a fixing member for fixing the separator S.
前記ガイドローラ２０、２０は、セパレータ供給機構１の第５の中間ローラ１５の下方において、セパレータＳの幅方向に延びる態様で配置されており、対向するガイドローラ２０、２０の周面同士でセパレータＳを挟み込むことによりセパレータＳのつづら折り方向の位置を固定している。 The guide rollers 20 and 20 are arranged below the fifth intermediate roller 15 of the separator supply mechanism 1 so as to extend in the width direction of the separator S, and the peripheral surfaces of the guide rollers 20 and 20 facing each other are separated from each other. By sandwiching S, the position of the separator S in the zigzag folding direction is fixed.
前記積層テーブル２１は、平面視矩形の平板状に形成されたテーブルであり、ガイドローラ２０、２０の下方において図示略の駆動機構によりセパレータＳのつづら折り方向に水平に往復運動するようになっている。また、後述するように正極板積層機構３または負極板積層機構４により正極板Ｐまたは負極板Ｎが順次積層されていくことで積層型電池Ｄの高さが高くなるにつれて次第に下降するようになっている。 The laminated table 21 is a table formed in a flat plate shape having a rectangular shape in a plan view, and reciprocates horizontally in the zigzag direction of the separator S by a drive mechanism (not shown) below the guide rollers 20 and 20. .. Further, as will be described later, the positive electrode plate P or the negative electrode plate N is sequentially laminated by the positive electrode plate laminating mechanism 3 or the negative electrode plate laminating mechanism 4, so that the height of the laminated battery D gradually decreases as the height of the laminated battery D increases. ing.
前記固定ツメ２２は、積層テーブル２１の４つの隅部にそれぞれ設けられ、積層テーブル２１の表面に対して水平に回転するようになっている。 The fixing claws 22 are provided at each of the four corners of the laminating table 21 so as to rotate horizontally with respect to the surface of the laminating table 21.
この固定ツメ２２は、正極板Ｐまたは負極板ＮがセパレータＳ上に積層されるときには、積層テーブルのつづら折り方向に沿う方向などに水平回転して、セパレータＳの上方を空ける。このため、後述するように正極板Ｐまたは負極板ＮをセパレータＳ上に確実に積層することができる。 When the positive electrode plate P or the negative electrode plate N is laminated on the separator S, the fixing claws 22 are horizontally rotated in a direction or the like along the zigzag folding direction of the laminating table to open above the separator S. Therefore, as will be described later, the positive electrode plate P or the negative electrode plate N can be reliably laminated on the separator S.
また、この固定ツメ２２は、正極板Ｐまたは負極板ＮがセパレータＳ上に積層されたあとに、図１に示すように、セパレータのつづら折り方向に直交する方向に水平回転して、正極板Ｐまたは負極板Ｎを介してセパレータＳを積層テーブル２１に固定する。このため、積層テーブル２１がセパレータのつづら折り方向の一方または他方に移動するときに、セパレータＳが移動側の固定ツメ２２により引っ張られながらガイドロール２０，２０を支点にして確実に折り返される。 Further, after the positive electrode plate P or the negative electrode plate N is laminated on the separator S, the fixing claw 22 is horizontally rotated in a direction orthogonal to the zigzag folding direction of the separator as shown in FIG. 1, and the positive electrode plate P Alternatively, the separator S is fixed to the laminating table 21 via the negative electrode plate N. Therefore, when the laminated table 21 moves to one or the other in the zigzag folding direction of the separator, the separator S is surely folded back with the guide rolls 20 and 20 as fulcrums while being pulled by the fixing claws 22 on the moving side.
而して、固定ツメ２２が積層テーブル２１上で正極板Ｐまたは負極板Ｎを介してセパレータＳの四隅を固定した状態において、積層テーブル２１がセパレータＳのつづら折り方向の前方に移動すると、ガイドローラ２０、２０から引き出されたセパレータＳがガイドローラ２０、２０を支点にして前方に折り返される。一方、積層テーブル２１がセパレータＳのつづら折り方向の後方に移動すると、ガイドローラ２０、２０から引き出されたセパレータＳがガイドローラ２０、２０を支点にして後方に折り返される。このように、積層テーブル２１がセパレータＳのつづら折り方向の前方および後方に往復運動することによって、セパレータＳが積層テーブル２１上でつづら折りされた状態となる。 Thus, when the laminated table 21 moves forward in the zigzag direction of the separator S in a state where the fixing claws 22 fix the four corners of the separator S on the laminated table 21 via the positive electrode plate P or the negative electrode plate N, the guide roller The separator S drawn out from the guide rollers 20 and 20 is folded forward with the guide rollers 20 and 20 as fulcrums. On the other hand, when the laminating table 21 moves rearward in the zigzag folding direction of the separator S, the separator S pulled out from the guide rollers 20 and 20 is folded back rearward with the guide rollers 20 and 20 as fulcrums. In this way, the stacking table 21 reciprocates forward and backward in the zigzag folding direction of the separator S, so that the separator S is in a zigzag folded state on the laminating table 21.
前記正極板積層機構３は、正極板Ｐを移載する移載ヘッド３０と、正極板Ｐの束が載置されるターンテーブル３１と、正極板Ｐが移載される移載テーブル３２とを備える。 The positive electrode plate laminating mechanism 3 has a transfer head 30 on which the positive electrode plate P is transferred, a turntable 31 on which a bundle of the positive electrode plates P is placed, and a transfer table 32 on which the positive electrode plate P is transferred. Be prepared.
前記移載ヘッド３０は、セパレータＳの幅方向に延びるコ字状の移載ヘッド本体３０１と、移載ヘッド本体３０１の両側に設けられた４個の吸着部３０２とを備えており、図示略の駆動機構によりセパレータＳの幅方向および上下方向に移動するようになっている。 The transfer head 30 includes a U-shaped transfer head main body 301 extending in the width direction of the separator S, and four suction portions 302 provided on both sides of the transfer head main body 301, which are not shown. The drive mechanism of the separator S moves in the width direction and the vertical direction of the separator S.
而して、図２（ａ）に示すように、移載ヘッド３０がセパレータＳの幅方向外側に移動して下降すると、外側の吸着部３０２、３０２がターンテーブル３１上の正極板Ｐの束の最上位の正極板Ｐを吸着するとともに、内側の吸着部３０２、３０２が移載テーブル３２上の正極板Ｐを吸着する。そして、図２（ｂ）に示すように、移載ヘッド３０が上昇してセパレータＳの幅方向内側に移動して下降すると、外側の吸着部３０２、３０２が吸着している正極板Ｐを移載テーブル３２上に載置するとともに、内側の吸着部３０２、３０２が吸着している正極板Ｐを積層テーブル２１上で折り返されたセパレータＳ上に積層する。そして、図２（ａ）に示すように、移載ヘッド３０が上昇してセパレータＳの幅方向外側に移動して下降すると、再び外側の吸着部３０２、３０２がターンテーブル３１上の正極板Ｐの束の最上位の正極板Ｐを吸着するとともに、内側の吸着部３０２、３０２が移載テーブル３２上の正極板Ｐを吸着する。移載ヘッド３０がこのような往復運動を繰り返すことにより、セパレータＳがつづら折り機構２の積層テーブル２１上で折り返されるごとに、正極板Ｐが該セパレータＳ上に順次積層されていく。 Thus, as shown in FIG. 2A, when the transfer head 30 moves outward in the width direction of the separator S and descends, the outer suction portions 302 and 302 are bundled with the positive electrode plates P on the turntable 31. The uppermost positive electrode plate P is adsorbed, and the inner adsorbing portions 302 and 302 adsorb the positive electrode plate P on the transfer table 32. Then, as shown in FIG. 2B, when the transfer head 30 rises, moves inward in the width direction of the separator S, and descends, the positive electrode plates P to which the outer suction portions 302 and 302 are sucked are moved. The positive electrode plate P on which the inner suction portions 302 and 302 are adsorbed is laminated on the separator S folded back on the laminating table 21 while being placed on the mounting table 32. Then, as shown in FIG. 2A, when the transfer head 30 rises, moves outward in the width direction of the separator S, and descends, the outer suction portions 302 and 302 again move to the positive electrode plate P on the turntable 31. The uppermost positive electrode plate P of the bundle is adsorbed, and the inner adsorbing portions 302 and 302 adsorb the positive electrode plate P on the transfer table 32. By repeating such a reciprocating motion of the transfer head 30, each time the separator S is folded back on the laminating table 21 of the zigzag folding mechanism 2, the positive electrode plate P is sequentially laminated on the separator S.
前記負極板積層機構４は、負極板Ｎを移載する移載ヘッド４０と、負極板Ｎの束が載置されるターンテーブル４１と、負極板Ｎが移載される移載テーブル４２とを備える。 The negative electrode plate laminating mechanism 4 comprises a transfer head 40 on which the negative electrode plate N is transferred, a turntable 41 on which a bundle of the negative electrode plates N is placed, and a transfer table 42 on which the negative electrode plate N is transferred. Be prepared.
前記移載ヘッド４０は、セパレータＳの幅方向に延びるコ字状の移載ヘッド本体４０１と、移載ヘッド本体４０１の両側に設けられた４個の吸着部４０２とを備えており、図示略の駆動機構によりセパレータＳの幅方向および上下方向に移動するようになっている。 The transfer head 40 includes a U-shaped transfer head main body 401 extending in the width direction of the separator S, and four suction portions 402 provided on both sides of the transfer head main body 401, which are not shown. The drive mechanism of the separator S moves in the width direction and the vertical direction of the separator S.
而して、図２（ａ）に示すように、移載ヘッド４０がセパレータＳの幅方向外側に移動して下降すると、外側の吸着部４０２がターンテーブル４１上の負極板Ｎの束の最上位の負極板Ｎを吸着するとともに、内側の吸着部４０２、４０２が移載テーブル４２上の負極板Ｎを吸着する。そして、図２（ｂ）に示すように、移載ヘッド４０が上昇してセパレータＳの幅方向内側に移動して下降すると、外側の吸着部４０２、４０２が吸着している負極板Ｎを移載テーブル４２上に載置するとともに、内側の吸着部４０２、４０２が吸着している負極板Ｎを積層テーブル２１上で折り返されたセパレータＳ上に積層する。そして、図２（ａ）に示すように、移載ヘッド４０が上昇してセパレータＳの幅方向外側に移動して下降すると、再び外側の吸着部４０２、４０２がターンテーブル４１上の負極板Ｎの束の最上位の負極板Ｎを吸着するとともに、内側の吸着部４０２、４０２が移載テーブル４２上の負極板Ｎを吸着する。移載ヘッド４０がこのような往復運動を繰り返すことにより、セパレータＳがつづら折り機構２の積層テーブル２１上で折り返されるごとに、負極板Ｎが該セパレータＳ上に順次積層されていく。 Thus, as shown in FIG. 2A, when the transfer head 40 moves outward in the width direction of the separator S and descends, the outer suction portion 402 is the most bundled negative electrode plate N on the turntable 41. The upper negative electrode plate N is adsorbed, and the inner adsorption portions 402 and 402 adsorb the negative electrode plate N on the transfer table 42. Then, as shown in FIG. 2B, when the transfer head 40 rises, moves inward in the width direction of the separator S, and descends, the negative electrode plates N adsorbed by the outer suction portions 402 and 402 are moved. The negative electrode plate N on which the inner suction portions 402 and 402 are adsorbed is laminated on the separator S folded back on the laminating table 21 while being placed on the mounting table 42. Then, as shown in FIG. 2A, when the transfer head 40 rises, moves outward in the width direction of the separator S, and descends, the outer suction portions 402 and 402 again move to the negative electrode plate N on the turntable 41. The uppermost negative electrode plate N of the bundle is adsorbed, and the inner adsorption portions 402 and 402 adsorb the negative electrode plate N on the transfer table 42. By repeating such a reciprocating motion of the transfer head 40, each time the separator S is folded back on the laminating table 21 of the zigzag folding mechanism 2, the negative electrode plate N is sequentially laminated on the separator S.
なお、前記正極板積層機構３および前記負極板積層機構４のターンテーブル３１、４１は、通常、２個の正極板Ｐまたは負極板Ｎの束が載置されており、内側の正極板Ｐまたは負極板Ｎの束がなくなったときに１８０度水平に回転して、外側の正極板Ｐまたは負極板Ｎの束を内側に配置することにより正極板Ｐの供給効率の向上を図っている。 The turntables 31 and 41 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 and the negative electrode plate laminating mechanism 4 usually have a bundle of two positive electrode plates P or a negative electrode plate N placed on the inner positive electrode plate P or the inner positive electrode plate P. When the bundle of the negative electrode plates N is exhausted, it is rotated 180 degrees horizontally and the outer positive electrode plate P or the bundle of the negative electrode plates N is arranged inside to improve the supply efficiency of the positive electrode plate P.
また、前記正極板積層機構３および前記負極板積層機構４の上方には、移載テーブル３２、４２に載置された正極板Ｐまたは負極板Ｎを撮影するカメラ６が設けられており、正極板Ｐまたは負極板Ｎの画像が図示略のコンピュータに送信される。そして、図示略のコンピュータは、当該画像に基づいて正極板Ｐまたは負極板Ｎの姿勢および位置を判断して、適宜、正極板積層機構３および負極板積層機構４の移載ヘッド３０，４０を制御する。 Further, above the positive electrode plate laminating mechanism 3 and the negative electrode plate laminating mechanism 4, a camera 6 for photographing the positive electrode plate P or the negative electrode plate N placed on the transfer tables 32 and 42 is provided, and a positive electrode is provided. An image of the plate P or the negative electrode plate N is transmitted to a computer (not shown). Then, the computer (not shown) determines the posture and position of the positive electrode plate P or the negative electrode plate N based on the image, and appropriately transfers the transfer heads 30 and 40 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 and the negative electrode plate laminating mechanism 4. Control.
前記電池保持機構５は、セパレータＳの幅方向の両側部に設けられた一対のチャック部５０と、積層テーブル２１の前方に設けられた接着部５１と、積層テーブル２１と接着部５１の間に設けられた切断部５２とを備える。 The battery holding mechanism 5 is located between a pair of chuck portions 50 provided on both side portions in the width direction of the separator S, an adhesive portion 51 provided in front of the laminating table 21, and the laminating table 21 and the adhesive portion 51. It is provided with a cut portion 52 provided.
前記チャック部５０は、積層テーブル２１上の積層型電池Ｄを両側から保持して、セパレータＳのつづら折り方向の前方に水平に引き出したあと、そのまま引き出した方向に３６０度程回転させることにより積層型電池ＤをセパレータＳで包装する。 The chuck portion 50 holds the laminated battery D on the laminated table 21 from both sides, pulls it out horizontally in front of the zigzag folding direction of the separator S, and then rotates it by about 360 degrees in the drawn direction to form the laminated type. The battery D is packaged with the separator S.
前記接着部５１は、チャック部５０により積層型電池ＤがセパレータＳにより包装されたあと、積層型電池Ｄと切断部５２との間において接着剤を塗布して、セパレータＳを積層型電池Ｄの周面に接着する。 In the adhesive portion 51, after the laminated battery D is wrapped by the separator S by the chuck portion 50, an adhesive is applied between the laminated battery D and the cutting portion 52, and the separator S is attached to the laminated battery D. Adhere to the peripheral surface.
前記切断部５２は、積層テーブル２１の前方に設けられた一対のカッターであり、接着部５１により接着剤が塗布されたあと、接着部５１と積層テーブル２１の間においてセパレータＳを切断する。 The cutting portion 52 is a pair of cutters provided in front of the laminating table 21, and after the adhesive is applied by the adhesive portion 51, the separator S is cut between the adhesive portion 51 and the laminating table 21.
次に本装置による積層の工程について図３および図４を参照しつつ説明する。なお、セパレータＳを介在させて正極板Ｐおよび負極板Ｎが途中まで積層された状態から説明するものとする。 Next, the laminating process by this apparatus will be described with reference to FIGS. 3 and 4. It should be noted that the description will be made from a state in which the positive electrode plate P and the negative electrode plate N are partially laminated with the separator S interposed therebetween.
まず、図３（ａ）に示すように、つづら折り機構２の積層テーブル２１がセパレータＳのつづら折り方向の前方に移動すると、ガイドローラ２０、２０から引き出されたセパレータＳがガイドローラ２０、２０を支点にして前方に折り返される。このとき、正極板積層機構３の移載ヘッド３０がセパレータＳの幅方向内側に移動して、前方に折り返されたセパレータＳの上方に既に待機している。 First, as shown in FIG. 3A, when the laminating table 21 of the zigzag folding mechanism 2 moves forward in the zigzag folding direction of the separator S, the separator S pulled out from the guide rollers 20 and 20 serves as a fulcrum of the guide rollers 20 and 20. And turn back forward. At this time, the transfer head 30 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 moves inward in the width direction of the separator S and already stands by above the separator S folded forward.
そして、図３（ｂ）に示すように、正極板積層機構３の移載ヘッド３０が下降すると、内側の吸着部３０２が吸着している正極板Ｐを積層テーブル２１上で折り返されたセパレータＳ上に積層する。このとき、負極板積層機構４の移載ヘッド４０がセパレータＳの幅方向内側に移動して、次に後方に折り返される予定のセパレータＳの上方に待機する。 Then, as shown in FIG. 3B, when the transfer head 30 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 is lowered, the positive electrode plate P adsorbed by the inner suction portion 302 is folded back on the laminating table 21. Stack on top. At this time, the transfer head 40 of the negative electrode plate laminating mechanism 4 moves inward in the width direction of the separator S, and then stands by above the separator S to be folded back.
そして、図３（ｃ）に示すように、つづら折り機構２の積層テーブル２１がセパレータＳのつづら折り方向の後方に移動すると、ガイドローラ２０、２０から引き出されたセパレータＳがガイドローラ２０、２０を支点にして後方に折り返される。このとき、正極板積層機構３の移載ヘッド３０が上昇してセパレータＳの幅方向外側に移動して、外側の吸着部３０２がターンテーブル３１上の正極板Ｐの束の最上位の正極板Ｐを吸着するとともに、内側の吸着部３０２が移載テーブル３２上の正極板Ｐを吸着することにより、次の正極板Ｐの積層のための準備を行う。 Then, as shown in FIG. 3C, when the laminating table 21 of the zigzag folding mechanism 2 moves backward in the zigzag folding direction of the separator S, the separator S pulled out from the guide rollers 20 and 20 serves as a fulcrum of the guide rollers 20 and 20. And it is folded back. At this time, the transfer head 30 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 rises and moves outward in the width direction of the separator S, and the outer suction portion 302 is the uppermost positive electrode plate of the bundle of the positive electrode plates P on the turntable 31. By adsorbing P and the inner adsorbing portion 302 adsorbs the positive electrode plate P on the transfer table 32, preparations are made for the next stacking of the positive electrode plates P.
そして、図４（ａ）に示すように、負極板積層機構４の移載ヘッド４０が下降すると、内側の吸着部４０２が吸着している負極板Ｎを積層テーブル２１上で折り返されたセパレータＳ上に積層する。このとき、正極板積層機構３の移載ヘッド３０がセパレータＳの幅方向内側に移動して、次に前方に折り返される予定のセパレータＳの上方に待機する。但し、積層が完了したと判断された場合には、正極板積層機構３の移載ヘッド３０がセパレータＳの幅方向内側に移動せず、次の積層の工程までセパレータＳの幅方向外側で待機する。 Then, as shown in FIG. 4A, when the transfer head 40 of the negative electrode plate laminating mechanism 4 is lowered, the negative electrode plate N adsorbed by the inner suction portion 402 is folded back on the laminating table 21. Stack on top. At this time, the transfer head 30 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 moves inward in the width direction of the separator S, and then stands by above the separator S to be folded forward. However, when it is determined that the lamination is completed, the transfer head 30 of the positive electrode plate lamination mechanism 3 does not move inward in the width direction of the separator S, and waits on the outside in the width direction of the separator S until the next lamination step. To do.
そして、図４（ｂ）に示すように、つづら折り機構２の積層テーブル２１がセパレータＳのつづら折り方向の前方に移動すると、ガイドローラ２０、２０から引き出されたセパレータＳがガイドローラ２０、２０を支点にして前方に折り返され、積層が完了する。 Then, as shown in FIG. 4B, when the laminating table 21 of the zigzag folding mechanism 2 moves forward in the zigzag folding direction of the separator S, the separator S pulled out from the guide rollers 20 and 20 serves as a fulcrum of the guide rollers 20 and 20. And then folded forward to complete the stacking.
そして、図４（ｃ）に示すように、電池保持機構５のチャック部５０が、積層テーブル２１上の積層型電池Ｄを両側から保持して、次の包装の工程に進む。 Then, as shown in FIG. 4C, the chuck portion 50 of the battery holding mechanism 5 holds the laminated battery D on the laminated table 21 from both sides, and proceeds to the next packaging step.
次に本装置による包装の工程について図５を参照しつつ説明する。 Next, the packaging process using this device will be described with reference to FIG.
まず、図５（ａ）に示すように、電池保持機構５のチャック部５０が、保持した積層型電池ＤをセパレータＳのつづら折り方向の前方に水平に引き出す。 First, as shown in FIG. 5A, the chuck portion 50 of the battery holding mechanism 5 pulls out the held laminated battery D horizontally in front of the separator S in the zigzag folding direction.
そして、図５（ｂ）に示すように、電池保持機構５のチャック部５０が、引き出した積層型電池Ｄを引き出した方向に回転させると、セパレータＳがセパレータ供給機構１から引き出されながら積層型電池Ｄの周面に巻き付き始める。 Then, as shown in FIG. 5B, when the chuck portion 50 of the battery holding mechanism 5 is rotated in the direction in which the drawn laminated battery D is pulled out, the separator S is pulled out from the separator supply mechanism 1 and is laminated. It begins to wrap around the peripheral surface of battery D.
そして、図５（ｃ）に示すように、電池保持機構５のチャック部５０が、積層型電池Ｄをそのまま引き出した方向に３６０度回転させると、セパレータＳが積層型電池Ｄの全周に亘って巻き着いた状態となる。これにより積層の工程で積層した積層型電池ＤをセパレータＳで包装して、次の接着および切断の工程に進む。 Then, as shown in FIG. 5C, when the chuck portion 50 of the battery holding mechanism 5 is rotated 360 degrees in the direction in which the laminated battery D is pulled out as it is, the separator S covers the entire circumference of the laminated battery D. It will be in a wrapped state. As a result, the laminated battery D laminated in the laminating step is packaged with the separator S, and the process proceeds to the next bonding and cutting step.
次に本装置による接着および切断の工程について図６を参照しつつ説明する。 Next, the bonding and cutting steps by this apparatus will be described with reference to FIG.
まず、図６（ａ）に示すように、電池保持機構５のチャック部５０が、包装した積層型電池Ｄを積層テーブル２１と同じ高さ位置となるように水平に保持すると、電池保持機構５の接着部５１が積層型電池Ｄと積層テーブル２１の間において接着剤を塗布する。このとき、正極板積層機構３の移載ヘッド３０がセパレータＳの幅方向内側に移動して、積層テーブル２１のセパレータＳの上方に待機する。 First, as shown in FIG. 6A, when the chuck portion 50 of the battery holding mechanism 5 holds the packaged laminated battery D horizontally so as to be at the same height position as the laminated table 21, the battery holding mechanism 5 The adhesive portion 51 of the above applies an adhesive between the laminated battery D and the laminated table 21. At this time, the transfer head 30 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 moves inward in the width direction of the separator S and stands by above the separator S of the laminating table 21.
そして、図６（ｂ）に示すように、電池保持機構５の切断部５２が、積層型電池Ｄと積層テール部の間においてセパレータＳを切断すると、接着剤が塗布されたセパレータＳの端部が積層型電池Ｄの周面に貼り付いた状態となって、積層型電池Ｄの包装が完全なものとなる。このとき、正極板積層機構３の移載ヘッド３０が下降して、内側の吸着部３０２が吸着している正極板Ｐを積層テーブル２１のセパレータＳ上に積層する。また、このとき、負極板積層機構４の移載ヘッド４０がセパレータＳの幅方向内側に移動して、次に後方に折り返される予定のセパレータＳの上方に待機する。 Then, as shown in FIG. 6B, when the cutting portion 52 of the battery holding mechanism 5 cuts the separator S between the laminated battery D and the laminated tail portion, the end portion of the separator S coated with the adhesive is applied. Is attached to the peripheral surface of the laminated battery D, and the packaging of the laminated battery D is completed. At this time, the transfer head 30 of the positive electrode plate laminating mechanism 3 is lowered, and the positive electrode plate P on which the inner suction portion 302 is adsorbed is laminated on the separator S of the laminating table 21. Further, at this time, the transfer head 40 of the negative electrode plate laminating mechanism 4 moves inward in the width direction of the separator S, and then stands by above the separator S to be folded back.
あとは、図６（ｃ）に示すように、つづら折り機構２の積層テーブル２１がセパレータＳのつづら折り方向の後方に移動すると、ガイドローラ２０、２０から引き出されたセパレータＳがガイドローラ２０、２０を支点にして後方に折り返されて、上述のように積層の工程を繰り返していく。 After that, as shown in FIG. 6C, when the laminating table 21 of the zigzag folding mechanism 2 moves backward in the zigzag folding direction of the separator S, the separator S pulled out from the guide rollers 20 and 20 moves the guide rollers 20 and 20. It is folded back with the fulcrum as a fulcrum, and the laminating process is repeated as described above.
なお、本実施形態では、セパレータ供給機構１は、第１〜第５の中間ローラ１１〜１５からなるものとしたが、中間ローラの個数や配置については任意に設定可能である。 In the present embodiment, the separator supply mechanism 1 is composed of the first to fifth intermediate rollers 11 to 15, but the number and arrangement of the intermediate rollers can be arbitrarily set.
また、つづら折り機構２のガイドローラ２０、２０は、セパレータＳの幅方向に延びる一対のガイドローラ２０、２０からなるものとしたが、セパレータ供給機構１から供給されたセパレータＳを積層テーブル２１上に案内するものであれば、その他の構成であってもよい。 Further, the guide rollers 20 and 20 of the zigzag mechanism 2 are composed of a pair of guide rollers 20 and 20 extending in the width direction of the separator S, but the separator S supplied from the separator supply mechanism 1 is placed on the stacking table 21. Other configurations may be used as long as they provide guidance.
また、つづら折り機構２の固定ツメ２２は、積層テーブル２１の表面に対して水平に回転することによりセパレータＳを固定するものとしたが、その他の方法によりセパレータＳを固定するものとしてもよい。 Further, although the fixing claw 22 of the zigzag folding mechanism 2 fixes the separator S by rotating horizontally with respect to the surface of the laminating table 21, the separator S may be fixed by another method.
また、正極板積層機構３または負極板積層機構４は、移載ヘッド３０，４０、移載テーブル３２，４２およびターンテーブル３１，４１から構成されるものとしたが、その他の構成により正極板Ｐまたは負極板Ｎを積層するものとしてもよい。 Further, the positive electrode plate laminating mechanism 3 or the negative electrode plate laminating mechanism 4 is composed of the transfer heads 30, 40, the transfer tables 32, 42, and the turntables 31, 41, but the positive electrode plate P may be configured by other configurations. Alternatively, the negative electrode plates N may be laminated.
また、正極板積層機構３または負極板積層機構４は、セパレータＳの幅方向の側方であって、セパレータＳのつづら折り方向の一方または他方に設けられるものとしたが、その他の箇所に設けられてもよい。 Further, the positive electrode plate laminating mechanism 3 or the negative electrode plate laminating mechanism 4 is provided on one or the other side of the separator S in the width direction and in the zigzag folding direction of the separator S, but is provided in other places. You may.
また、正極板積層機構３または負極板積層機構４は、上述の正極板Ｐまたは負極板Ｎの積層の制御方法に限定されるものではなく、その他の積層の制御方法であってもよい。 Further, the positive electrode plate laminating mechanism 3 or the negative electrode plate laminating mechanism 4 is not limited to the above-mentioned method for controlling the laminating of the positive electrode plate P or the negative electrode plate N, and may be another laminating control method.
また、電池保持機構５は、積層型電池ＤをセパレータＳのつづら折り方向の一方に引き出すものとしたが、製造ラインによってはその他の方向に引き出してもよい。 Further, although the battery holding mechanism 5 is designed to pull out the laminated battery D in one of the zigzag folding directions of the separator S, it may be pulled out in the other direction depending on the production line.
また、電池保持機構５は、積層型電池Ｄを回転させてセパレータＳにより包装するものとしたが、単に引き出すものとして、その他の機構により積層型電池ＤをセパレータＳ又は何らかの部材により包装してもよい。 Further, the battery holding mechanism 5 is designed to rotate the laminated battery D and wrap it with the separator S, but as a simple pull-out, the laminated battery D may be wrapped with the separator S or some member by another mechanism. Good.
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the illustrated embodiments. Various modifications and modifications can be made to the illustrated embodiments within the same range as the present invention or within the same range.
１・・・セパレータ供給機構
１０・・・供給ロール
１１、１２、１３、１４、１５・・・中間ローラ
２・・・つづら折り機構
２０・・・ガイドローラ
２１・・・積層テーブル
２２・・・固定ツメ
３・・・正極板積層機構
３０・・・移載ヘッド
３０１・・・移載ヘッド本体
３０２・・・吸着部
３１・・・ターンテーブル
３２・・・移載テーブル
４・・・負極板積層機構
４０・・・移載ヘッド
４０１・・・移載ヘッド本体
４０２・・・吸着部
４１・・・ターンテーブル
４２・・・移載テーブル
５・・・電池保持機構
５０・・・チャック部
５１・・・接着部
５２・・・切断部
６・・・カメラ
Ｐ・・・正極板
Ｎ・・・負極板
Ｓ・・・セパレータ
Ｄ・・・積層型電池
1 ... Separator supply mechanism 10 ... Supply rolls 11, 12, 13, 14, 15 ... Intermediate rollers 2 ... Sliding folding mechanism 20 ... Guide rollers 21 ... Laminating table 22 ... Fixed Claw 3 ... Positive electrode plate laminating mechanism 30 ... Transfer head 301 ... Transfer head main body 302 ... Adsorption part 31 ... Turn table 32 ... Transfer table 4 ... Negative electrode plate laminating Mechanism 40 ・ ・ ・ Transfer head 401 ・ ・ ・ Transfer head body 402 ・ ・ ・ Suction part 41 ・ ・ ・ Turntable 42 ・ ・ ・ Transfer table 5 ・ ・ ・ Battery holding mechanism 50 ・ ・ ・ Chuck part 51 ・・ ・ Adhesive part 52 ・ ・ ・ Cut part 6 ・ ・ ・ Camera P ・ ・ ・ Positive electrode plate N ・ ・ ・ Negative electrode plate S ・ ・ ・ Separator D ・ ・ ・ Laminated battery
Claims (1)
セパレータを供給するセパレータ供給機構と、
セパレータ上に正極板を積層する正極板積層機構と、
セパレータ上に負極板を積層する負極板積層機構と、
セパレータ、正極板および負極板が交互に積層される積層テーブルと、
固定ツメとを備え、
前記固定ツメは、正極板または負極板がセパレータ上に積層されるときには、前記積層テーブルに積層されているセパレータに沿う方向に水平回転して、セパレータの上方を空けるものとなされ、正極板または負極板がセパレータ上に積層されたあとに、セパレータの沿う方向に直交する方向に水平回転して、正極板または負極板を介してセパレータを前記積層テーブルに固定することを特徴とする積層型電池の製造装置。
It is a laminated battery manufacturing device in which positive electrode plates and negative electrode plates are alternately laminated with a separator interposed therebetween.
Separator supply mechanism that supplies separators and
A positive electrode plate laminating mechanism for laminating positive electrode plates on a separator,
A negative electrode plate laminating mechanism for laminating negative electrode plates on a separator,
A laminated table in which separators, positive electrode plates and negative electrode plates are alternately laminated,
With fixed claws
When the positive electrode plate or the negative electrode plate is laminated on the separator, the fixing claw is made to rotate horizontally along the separator laminated on the laminating table to open above the separator, and the positive electrode plate or the negative electrode plate is opened. A laminated battery characterized in that after the plates are laminated on the separator, the separator is horizontally rotated in a direction orthogonal to the direction along the separator to fix the separator to the laminated table via the positive electrode plate or the negative electrode plate. manufacturing device.
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