JP7329673B1 - 二次電池製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】薄膜材の位置ずれを補正し、高品質な貼合部材を製造する。【解決手段】貼合装置(二次電池製造装置100)は、第1の薄膜材(第1の電極材91a)を搬送する第1のプレ搬送部12aと、第1の薄膜材を次工程に搬送する第1の主搬送部13aと、第2の薄膜材(第2の電極材91b)を搬送する第2のプレ搬送部12bと、第2の薄膜材を次工程に搬送する第2の主搬送部13bと、第1のプレ搬送部と第2のプレ搬送部の少なくとも一方の角度を調整する動作を行うことによって、薄膜材の搬送方向に対するプレ搬送部の向きを調整して、第1の薄膜材と第2の薄膜材の少なくとも一方の横ずれを補正する補正機構62と、第1の主搬送部により搬送される第1の薄膜材を下側に配し、第2の主搬送部により搬送される第2の薄膜材を上側に配し、第1の薄膜材と第2の薄膜材とを貼り合わせて圧着加工して貼合部材(電池シート92)を製造する圧着部と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、貼合装置に関する。
従来、リチウムイオン二次電池などの二次電池を製造する二次電池製造装置には、別々に搬送される正極の電極材と負極の電極材とを加圧ロールで圧着して貼り合わせる貼合装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、正極若しくは負極いずれか一方の電極材の上に粉末状の無機固体電解質を設けると共にこの無機固体電解質の厚さを均一化せしめ、続いて、この無機固体電解質上に他方の電極材を設け、続いて、正極および負極と無機固体電解質とを一対の加圧ロールにより圧着せしめることが開示されている。
特開2007-294400号公報
しかしながら、特許文献1に開示された従来技術は、電極材の搬送中に発生する幅方向の微小な横ずれについては考慮されていない。そのため、特許文献1に開示された従来技術は、電極材の搬送中に幅方向の微小な横ずれが発生した場合に、直ちに電極材の位置ずれを補正し、高品質な電極部材を製造することが要望されている。
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、電極材の位置ずれを補正し、高品質な電極部材を製造する二次電池製造装置を提供することを主な目的とする。
前記目的を達成するため、本発明は、二次電池製造装置であって、供給される第1の電極材の横ずれを、制御部からの第1の指令信号に基づいて補正する第1の補正機構を備える第1のプレ搬送部と、前記第1のプレ搬送部から搬送される横ずれ補正後の前記第1の電極材を次工程に搬送する第1の主搬送部と、前記第1のプレ搬送部において、搬送方向に対して前記第1の補正機構より下流側で、前記第1のプレ搬送部の末端の右端部または左端部に、前記第1の電極材の右端部または左端部の位置を示す第1の電極材位置を検出する第1の位置検出器と、を備え、前記制御部は、前記第1の位置検出器から前記第1の電極材位置を示す第1の電極材位置信号を取得し、第1の基準位置信号と前記第1の電極材位置信号との偏差を前記第1の電極材の横ずれ量として算出し、前記第1の主搬送部に前記第1の電極材を搬送する前段階において、前記第1の電極材の横ずれ量をゼロとするように前記第1の指令信号を生成して前記第1の補正機構に与えて、前記第1の電極材の横ずれを補正し、供給される第2の電極材の横ずれを、制御部からの第2の指令信号に基づいて補正する第2の補正機構を備える第2のプレ搬送部と、前記第2のプレ搬送部から搬送される横ずれ補正後の前記第2の電極材を次工程に搬送する第2の主搬送部と、前記第2のプレ搬送部において、搬送方向に対して前記第2の補正機構より下流側で、前記第2のプレ搬送部の末端の右端部または左端部に、前記第2の電極材の右端部または左端部の位置を示す第2の電極材位置を検出する第2の位置検出器と、を備え、前記制御部は、前記第2の位置検出器から前記第2の電極材位置を示す第2の電極材位置信号を取得し、第2の基準位置信号と前記第2の電極材位置信号との偏差を前記第2の電極材の横ずれ量として算出し、前記第2の主搬送部に前記第2の電極材を搬送する前段階において、前記第2の電極材の横ずれ量をゼロとするように前記第2の指令信号を生成して前記第2の補正機構に与えて、前記第2の電極材の横ずれを補正し、前記第1の主搬送部により搬送される前記第1の電極材を下側に配し、前記第2の主搬送部により搬送される前記第2の電極材を上側に配し、前記第1の電極材と前記第2の電極材と、を貼り合わせて圧着加工して電池シートを製造する圧着ドラムと受けドラムと、を備える、構成とする。
その他の手段は、後記する。
本発明によれば、電極材の位置ずれを補正し、高品質な電極部材を製造することができる。
実施形態に係る二次電池製造装置(貼合装置)の概略構成図である。 実施形態に係る二次電池製造装置(貼合装置)の制御ブロック図である。 実施形態に係る二次電池製造装置(貼合装置)の補正機構の概略構成図である。 電極材のずれに対する右側配置された補正機構の動作説明図である。 電極材のずれに対する左側配置された補正機構の動作説明図である。 第1のプレ搬送部にのみ補正機構が設けられている場合の二次電池製造装置(貼合装置)の制御ブロック図である。 第2のプレ搬送部にのみ補正機構が設けられている場合の二次電池製造装置(貼合装置)の制御ブロック図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と称する)について詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示しているに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
<二次電池製造装置(貼合装置)の全体構成>
以下、図1を参照して、貼合装置としての、本実施形態に係る二次電池製造装置100の全体構成について説明する。図1は、本実施形態に係る二次電池製造装置100の概略構成図である。ここでは、貼合装置が二次電池製造装置100である場合を想定して説明する。二次電池製造装置100は、二次電池(特にリチウムイオン二次電池)の製造に用いる電池シート92を貼合部材として製造する装置である。ただし、貼合装置は二次電池製造装置100以外の他の装置にも利用できる可能性がある。しかしながら、リチウムイオン二次電池は半固体の電極材を搬送したり圧着したりして製造される製品であるため、貼合装置を二次電池製造装置100として用いる場合に、電極材の横ずれを良好に解消しながら、半固体の電極材を搬送したり圧着したりすることができる点で特に好ましい。
図1に示すように、二次電池製造装置100では、外部に設けられた第1の電極材供給部11aから活物質塗布面が上側を向いた状態で第1の電極材91a(第1の薄膜材)が供給され、第1のプレ搬送部12aと第1の主搬送部13aを介して圧着ドラム部20(圧着部)まで一定速度で搬送される。また、外部に設けられた第2の電極材供給部11bから活物質塗布面が上側を向いた状態で第2の電極材91b(第2の薄膜材)が供給され、第2のプレ搬送部12bと第2の主搬送部13bを介し、さらに圧着加工時に第2の電極材91bの活物質塗布面が下側を向くように、第2の主搬送部13bから搬送された後に第2の電極材91bを方向転換する方向転換ドラム14を介して、圧着ドラム部20まで一定速度で搬送される。圧着ドラム部20(圧着部)は、第1の電極材91a(第1の薄膜材)と第2の電極材91b(第2の薄膜材)を圧着して貼り合わせる機構である。
第1のプレ搬送部12aは、第1の薄膜材である第1の電極材91aを第1の電極材供給部11aから第1の主搬送部13aの方向(矢印A11参照)に搬送する機構である。同様に、第2のプレ搬送部12bは、第2の薄膜材である第2の電極材91bを第2の電極材供給部11bから第2の主搬送部13bの方向(矢印A12参照)に搬送する機構である。第1のプレ搬送部12aは、上面視において後記する第1の回転支持部78a(図3参照)を中心にして水平方向に回動可能に配置されている。同様に、第2のプレ搬送部12bは、上面視において後記する第2の回転支持部78b(図3参照)を中心にして水平方向に回動可能に配置されている。二次電池製造装置100は、後記する第1の回転支持部78a(図3参照)を中心にして第1のプレ搬送部12aを回動させるための第1の補正機構62aを備えている。同様に、二次電池製造装置100は、後記する第2の回転支持部78b(図3参照)を中心にして第2のプレ搬送部12bを回動させるための第2の補正機構62bを備えている。
第1の主搬送部13aは、第1の薄膜材である第1の電極材91aを第1の主搬送部13aから圧着ドラム部20(圧着部)に搬送する機構である。同様に、第2の主搬送部13bは、第2の薄膜材である第2の電極材91bを第2の主搬送部13bから圧着ドラム部20(圧着部)までに搬送する機構である。第1の主搬送部13aと第2の主搬送部13bは、上面視において搬送方向が一致するように配置されている。
圧着ドラム部20は、それぞれ円柱状(又は円筒状)の圧着ドラム21と受けドラム22とが対向配置された構成になっている。受けドラム22は、圧着ドラム21と所定の間隙を有して圧着ドラム21の下側に配設されている。圧着ドラム21および受けドラム22の断面円の直径は、第1の電極材91aと第2の電極材91bとを貼り合わせる際に付与する線圧に基づいて設定される。第1の電極材91aと第2の電極材91bとは、第1の電極材91aが下側で第2の電極材91bが上側の状態で、それぞれの活物質塗布面を向かい合わせる形で圧着して貼り合わされることで、電池シート92(貼合部材)を構成する。電池シート92は、第3の搬送部30を介して次工程である裁断装置40に送られて所望の大きさに裁断されて二次電池の電極部材として用いられる。裁断された電池シート92は、例えば、数十の層に積層されて、車載用の電池として用いられる。第3の搬送部30は、電池シート92(貼合部材)を圧着ドラム部20から裁断装置40に搬送する機構である。
ここでは、第1のプレ搬送部12aと第1の主搬送部13aと第2のプレ搬送部12bと第2の主搬送部13bと第3の搬送部30がバキューム機能(吸着機能)を備えたベルトコンベア(搬送ベルト機構)で構成されており、ベルトコンベアの長手方向に電極材を搬送するものとして説明する。これらの搬送部は、搬送機構の載置部であるベルトコンベアに細かい穿孔部を施し、該穿孔部から吸引をしているため、電極材のよじれが生じない。これらの搬送部は、電極材に弛み(皺)が発生しないように、任意の搬送速度に調整されている。これらの搬送部は、ベルトコンベアに限らず、他の搬送手段で構成することもできる。ただし、バキューム機能を備えたベルトコンベアは、電極材を上下方向から挟み込んで搬送せずに、電極材を載置した状態で搬送するため、リチウムイオン二次電池を構成する半固体の電極材の搬送に適している。
第1の電極材91aと第2の電極材91bの少なくともいずれか一方の電極材は、他方の電極材との対向面(他方の電極材に貼り合わせる側の面)に、セパレータ(図示せず)が貼り付けられている。セパレータは、第1の電極材91aと第2の電極材91bとの間を仕切る部材である。ここでは、第1の電極材91aを正極側の電極材とし、第1の電極材91aの対向面にセパレータが貼り付けられているものとして説明する。つまり、ここでは、第1の電極材供給部11aは、セパレータが対向面に貼り付けられた正極側の第1の電極材91aを第1のプレ搬送部12aに供給するものとして説明する。ただし、セパレータは、負極側の電極材の対向面に貼り付けるようにしてもよい。つまり、第2の電極材供給部11bは、セパレータが対向面に貼り付けられた負極側の第2の電極材91bを第2のプレ搬送部12bに供給するようにしてもよい。
以下、第1の電極材91aと第2の電極材91bを総称する場合に「電極材91」と称する場合がある。また、第1の電極材供給部11aと第2の電極材供給部11bを総称する場合に「電極材供給部11」と称する場合がある。また、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bを総称する場合に「プレ搬送部12」と称する場合がある。また、第1の主搬送部13aと第2の主搬送部13bを総称する場合に「主搬送部13」と称する場合がある。プレ搬送部12は、電極材の横ずれを解消した状態で電極材を搬送して主搬送部13に渡すための搬送部である。主搬送部13は、横ずれが解消された電極材を搬送して圧着ドラム部20に渡すための搬送部である。また、第1の補正機構62aと第2の補正機構62bを「補正機構62」と称する場合がある。各部は、制御部CLの制御下で作動する。
ところで、二次電池の多くはリチウムイオン二次電池が主流であり、二次電池を構成する第1の電極材91aと第2の電極材91bに不純物が混入したり横ずれが発生したりすると、品質に影響を与えてしまう。そのため、第1の電極材91aと第2の電極材91bは、製造段階において高度の品質管理が求められる。このような第1の電極材91aと第2の電極材91bは、予め設定した速度を保持した状態で搬送されるが、電極材供給部11から圧着ドラム部20に搬送されるまでの間で、幅方向の微小な横ずれが生じることがある。本実施形態では、二次電池製造装置100は、第1のプレ搬送部12aにおいて、第1の電極材91aの横位置を第1の位置検出器SN1aで検知する。また、二次電池製造装置100は、第2のプレ搬送部12bにおいて、第2の電極材91bの横位置を第2の位置検出器SN2aで検知する。そして、第1の電極材91aに横ずれが生じた場合には、横ずれが生じた部位が第1の主搬送部13aに移送される前に第1のプレ搬送部12aに接続した第1の補正機構62aを適量動作させて横ずれを補正する。また、第2の電極材91bに横ずれが生じた場合には、横ずれが生じた部位が第2の主搬送部13bに移送される前に第2のプレ搬送部12bに接続した第2の補正機構62bを適量動作させて横ずれを補正する。
なお、本実施形態では、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの双方に補正機構62を設けているが、補正機構62は第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bのいずれか一方に設けるようにしてもよい。
以下、第1の電極材91aと第2の電極材91bの横ずれの補正について説明する。二次電池製造装置100は、第1のプレ搬送部12aにおいて、搬送方向に対して第1の補正機構62aより後側の第1のプレ搬送部12aの右端部または左端部に第1の電極材91aの右端部または左端部の位置を示す第1の電極材位置を検出する第1の位置検出器SN1aと、を備える。また、二次電池製造装置100は、第2のプレ搬送部12bにおいて、搬送方向に対して第2の補正機構62bより後側の第2のプレ搬送部12bの右端部または左端部に第2の電極材91bの右端部または左端部の位置を示す第2の電極材位置を検出する第2の位置検出器SN1bと、を備える。ここで、搬送方向に対して後側とは、図1に示すように、搬送方向下流側を意味する。
第1の位置検出器SN1aと第2の位置検出器SN1bとしては、例えばレーザ変位センサを用いることができる。第1の位置検出器SN1aは、第1の補正機構62aよりも後側の位置に設けられている。また、第2の位置検出器SN1bは、第2の補正機構62bよりも後側の位置に設けられている。その理由は、以下の通りである。すなわち、主搬送部の手前側の位置で電極材の横ずれがない状態にするためである。この点について詳しく説明すると、二次電池製造装置100は、第1の電極材91aと第2の電極材91bとを適正に貼り合わせるためには、第1の電極材91aが第1の主搬送部13aに到着したときに横ずれ量DV11aがゼロになり、また、第2の電極材91bが第2の主搬送部13bに到着したときに横ずれ量DV11bがゼロになるように、搬送するとよい。このような二次電池製造装置100では、第1の位置検出器SN1aは第1の主搬送部13aの手前側の位置(すなわち、第1の補正機構62aよりも後側の位置)に設けられ、また、第2の位置検出器SN1bは第2の主搬送部13bの手前側の位置(すなわち、第2の補正機構62bよりも後側の位置)に設けられているとよい。第1の電極材91aと第2の電極材91bは、帯状に繋がっているので、二次電池製造装置100は、それぞれの位置検出器で第1の電極材91aと第2の電極材91bの位置を検出するようにすることで、第1の電極材91aと第2の電極材91bがそれぞれの位置検出器に向かうように搬送される。
<二次電池製造装置(貼合装置)の制御系の構成>
以下、図2を参照して、二次電池製造装置100の制御系の構成について説明する。図2は、二次電池製造装置100の制御ブロック図である。ここでは、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの双方に補正機構62が設けられている場合を想定して説明する。なお、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bのいずれか一方にのみ補正機構62が設けられている場合の制御については、図6と図7を用いて、後記する。
図2に示すように、二次電池製造装置100の制御部CLは、第1の位置検出器SN1aから第1の電極材位置を示す第1の電極材位置信号SG12a(第1の薄膜材位置信号)を取得し、記憶部60に設定した第1の電極材91aの基準位置PS(図4及び図5参照)を表す第1の基準位置信号SG11aと、第1の電極材位置信号SG12aと、の偏差を第1の電極材91aの横ずれ量DV11aとして算出する。次に、制御部CLは、第1の指令信号生成部61aに基づいて第1の電極材91aの横ずれ量DV11aをゼロとするように、第1の回転力発生部71a(図3参照)の回転量を発生するための信号の大きさを求め、第1の指令信号SG13aを生成して第1の補正機構62aに与える。これによって、制御部CLは、第1の回転力発生部71a(図3参照)を駆動する。
さらに、制御部CLは、第2の位置検出器SN1bから第2の電極材位置を示す第2の電極材位置信号SG12b(第2の薄膜材位置信号)を取得し、記憶部60に設定した第2の電極材91bの基準位置PS(図4及び図5参照)を表す第2の基準位置信号SG11bと、第2の電極材位置信号SG12bと、の偏差を第2の電極材91bの横ずれ量DV11bとして算出する。次に、制御部CLは、第2の指令信号生成部61bに基づいて第2の電極材91bの横ずれ量DV11bをゼロとするように、第2の回転力発生部71b(図3参照)の回転量を発生するための信号の大きさを求め、第2の指令信号SG13bを生成して第2の補正機構62bに与える。これによって、制御部CLは、第2の回転力発生部71b(図3参照)を駆動する。
この結果、第1の補正機構62aおよび第2の補正機構62bが、それぞれ第1の電極材91aおよび第2の電極材91bの横ずれを補正する。つまり、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの双方に補正機構62が設けられている場合に、二次電池製造装置100の制御部CLは、第1のプレ搬送部12aで搬送される第1の電極材91aの横ずれ量DV11aがゼロになるように、第1の補正機構62aを作動させるとともに、第2のプレ搬送部12bで搬送される第2の電極材91bの横ずれ量DV11bがゼロになるように、第2の補正機構62bを作動させる。換言すると、この場合に、制御部CLは、それぞれのプレ搬送部12で搬送される電極材91の横ずれがゼロになるように、それぞれのプレ搬送部12に設けられた補正機構62を作動させる。第1の補正機構62aおよび第2の補正機構62bの構造と具体的な動作については後述する。
以下、第1の位置検出器SN1aと第2の位置検出器SN1bを総称する場合に「位置検出器SN1」と称する場合がある。また、第1の指令信号生成部61aと第2の指令信号生成部61bを総称する場合に「指令信号生成部61」と称する場合がある。また、第1の基準位置信号SG11aと第2の基準位置信号SG11bを総称する場合に「基準位置信号SG11」と称する場合がある。また、第1の電極材位置信号SG12a(第1の薄膜材位置信号)と第2の電極材位置信号SG12b(第2の薄膜材位置信号)を総称する場合に「電極材位置信号SG12」と称する場合がある。また、第1の指令信号SG13aと第2の指令信号SG13bを総称する場合に「指令信号SG13」と称する場合がある。
なお、本実施形態では、電極材91の進行方向に対して電極材91が右方向にずれた場合には、基準位置信号SG11と電極材位置信号SG12との偏差、すなわち電極材91の横ずれ量DV11を正の方向にずれたと捉えるものとする。また、電極材91が左方向にずれた場合には、基準位置信号SG11と電極材位置信号SG12との偏差、すなわち電極材91の横ずれ量DV11を負の方向にずれたと捉えるものとする。
<補正機構の構成と動作>
以下、図3から図5を参照して、補正機構62の構成と動作について説明する。図3は、補正機構62の概略構成図である。図4は、プレ搬送部12の右側に配置された補正機構62の電極材91のずれに対する動作説明図である。図5は、プレ搬送部12の左側に配置された補正機構62の電極材91のずれに対する動作説明図である。第1の補正機構62aと第2の補正機構62bは、同様の構成になっており、同様の動作を実行する。
なお、図4と図5は、電極材91の位置ずれ補正を分かり易く説明するために、電極材91の横ずれ量DV11やプレ搬送部12の回動量を強調して示している。したがって、実際の電極材91の横ずれ量DV11やプレ搬送部12の回動量は、図4と図5に示す例よりも小さいものである。
まず、第1の補正機構62aの構造と具体的な動作について説明する。図3に示すように、第1の補正機構62aは、第1の電極材91aの搬送方向(矢印A11参照)に対して第1のプレ搬送部12aの右側面または左側面に配されている。第1の補正機構62aは、第1の回転力発生部71aと、第1の出力軸72aと、第1のボールスクリュー73aと、平面矩形状の第1のボールスクリューナット74aと、第1のボールスクリューナット74aに固着接続する第1のカムフォロア75aと、第1の長孔77aと第1の回転支持部78aとを有し、第1のプレ搬送部12aに第1のカムフォロア75aから見て第1の回転支持部78a側の一辺が固着接続する平面矩形状の第1のカムフォロアガイド76aと、を備えている。
第1の回転力発生部71aは、第1の出力軸72aに第1のボールスクリュー73aを接続し、第1のボールスクリュー73aは、第1のボールスクリューナット74aをねじ山接続し、第1のボールスクリューナット74aは、第1の長孔77a内に挿入配置された第1のカムフォロア75aを、第1の長孔77a内の所定の位置で第1の長孔77aの長辺内壁面に接触しながら第1の長孔77a内の一方端部から他方端部の間を自在に移動させる。
第1の補正機構62aが第1のプレ搬送部12aの右側に配設されている場合、第1の補正機構62aは以下のように動作する。
前記した通り、図2に示すように、制御部CLは、第1の位置検出器SN1aから第1の電極材位置を示す第1の電極材位置信号SG12aを取得し、記憶部60に設定した第1の電極材91aの基準位置PS(図4及び図5参照)を表す第1の基準位置信号SG11aと、第1の電極材位置信号SG12aと、の偏差を第1の電極材91aの横ずれ量DV11aとして算出する。次に、制御部CLは、第1の指令信号生成部61aに基づいて第1の電極材91aの横ずれ量DV11aをゼロとするように、第1の回転力発生部71aの回転量を発生するための信号の大きさを求め、第1の指令信号SG13aを生成して第1の回転力発生部71aに与える。これによって、制御部CLは、第1の回転力発生部71aを駆動する。
第1の電極材91aの横ずれ量DV11aが正のとき(図4の第1のケース)、第1の電極材91aでは、基準位置PSに対して右方向の横ずれ(図4の矢印B11a参照)が発生している。第1の補正機構62aの第1の回転力発生部71aは、制御部CLから第1の指令信号SG13aを受信すると、第1の指令信号SG13aの大きさ分だけ第1の出力軸72aを右回転して第1のボールスクリュー73aを右回転させる。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aを第1の回転力発生部71aから遠ざかる方向に直進運動させる(図4の矢印C11a参照)。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aと同期して移動する第1のカムフォロア75aによって、第1のカムフォロアガイド76aと第1のプレ搬送部12aとを第1の回転支持部78aを中心に左方向に角運動させる(図4の矢印C11a参照)。その結果、第1の補正機構62aは、第1の電極材91aの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図4の矢印C13a参照)。
一方、第1の電極材91aの横ずれ量DV11aが負のとき(図4の第2のケース)、第1の電極材91aでは、基準位置PSに対して左方向の横ずれ(図4の矢印B11b参照)が発生している。第1の補正機構62aの第1の回転力発生部71aは、制御部CLから第1の指令信号SG13aを受信すると、第1の指令信号SG13aの大きさ分だけ第1の出力軸72aを左回転して第1のボールスクリュー73aを左回転させる。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aを第1の回転力発生部71aに近づける方向に直進運動させる(図4の矢印C11b参照)。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aと同期して移動する第1のカムフォロア75aによって、第1のカムフォロアガイド76aと第1のプレ搬送部12aとを第1の回転支持部78aを中心に右方向に角運動させる(図4の矢印C12b参照)。その結果、第1の補正機構62aは、第1の電極材91aの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図4の矢印C13b参照)。
また、第1の補正機構62aが第1のプレ搬送部12aの左側に配設されている場合、第1の補正機構62aは以下のように動作する。
前記した通り、図2に示すように、制御部CLは、第1の位置検出器SN1aから第1の電極材位置を示す第1の電極材位置信号SG12aを取得すると、第1の指令信号SG13aを生成して第1の回転力発生部71aに与える。これによって、制御部CLは、第1の回転力発生部71aを駆動する。
第1の電極材91aの横ずれ量DV11aが正のとき(図5の第1のケース)、第1の電極材91aでは、基準位置PSに対して右方向の横ずれ(図5の矢印D11a参照)が発生している。第1の補正機構62aの第1の回転力発生部71aは、制御部CLから第1の指令信号SG13aを受信すると、第1の指令信号SG13aの大きさ分だけ第1の出力軸72aを左回転して第1のボールスクリュー73aを左回転させる。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aを第1の回転力発生部71aに近づける方向に直進運動させる(図5の矢印E11a参照)。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aと同期して移動する第1のカムフォロア75aによって、第1のカムフォロアガイド76aと第1のプレ搬送部12aとを第1の回転支持部78aを中心に左方向に角運動させる(図5の矢印E12a参照)。その結果、第1の補正機構62aは、第1の電極材91aの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図5の矢印E13a参照)。
一方、第1の電極材91aの横ずれ量DV11aが負のとき(図5の第2のケース)、第1の電極材91aでは、基準位置PSに対して左方向の横ずれ(図5の矢印D11b参照)が発生している。第1の補正機構62aの第1の回転力発生部71aは、制御部CLから第1の指令信号SG13aを受信すると、第1の指令信号SG13aの大きさ分だけ第1の出力軸72aを右回転して第1のボールスクリュー73aを右回転させる。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aを第1の回転力発生部71aから遠ざかる方向に直進運動させる(図5の矢印E11b参照)。これによって、第1の補正機構62aは、第1のボールスクリューナット74aと同期して移動する第1のカムフォロア75aによって、第1のカムフォロアガイド76aと第1のプレ搬送部12aとを第1の回転支持部78aを中心に右方向に角運動させる(図5の矢印E12b参照)。その結果、第1の補正機構62aは、第1の電極材91aの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図5の矢印E13b参照)。
第1の補正機構62aは、前記した動作を行うことにより、第1の電極材91aを第1の主搬送部13aに移送する前段階において第1の電極材91aの横ずれを補正することができる。
次に、第2の補正機構62bの構造と具体的な動作について説明する。図3に示すように、第2の補正機構62bは、第2の電極材91bの搬送方向(矢印A12参照)に対して第2のプレ搬送部12bの右側面または左側面に配されている。第2の補正機構62bは、第2の回転力発生部71bと、第2の出力軸72bと、第2のボールスクリュー73bと、平面矩形状の第2のボールスクリューナット74bと、第2のボールスクリューナット74bに固着接続する第2のカムフォロア75bと、第2の長孔77bと第2の回転支持部78bとを有し、第2のプレ搬送部12bに第2のカムフォロア75bから見て第2の回転支持部78b側の一辺が固着接続する平面矩形状の第2のカムフォロアガイド76bと、を備えている。
第2の回転力発生部71bは、第2の出力軸72bに第2のボールスクリュー73bを接続し、第2のボールスクリュー73bは、第2のボールスクリューナット74bをねじ山接続し、第2のボールスクリューナット74bは、第2の長孔77b内に挿入配置された第2のカムフォロア75bを、第2の長孔77b内の所定の位置で第2の長孔77bの長辺内壁面に接触しながら第2の長孔77b内の一方端部から他方端部の間を自在に移動させる。
以下、第1の回転力発生部71aと第2の回転力発生部71bとを総称する場合に「回転力発生部71」と称する場合がある。また、第1の出力軸72aと第2の出力軸72bとを総称する場合に「出力軸72」と称する場合がある。また、第1のボールスクリュー73aと第2のボールスクリュー73bとを総称する場合に「ボールスクリュー73」と称する場合がある。また、第1のボールスクリューナット74aと第2のボールスクリューナット74bとを総称する場合に「ボールスクリューナット74」と称する場合がある。また、第1のカムフォロア75aと第2のカムフォロア75bとを総称する場合に「カムフォロア75」と称する場合がある。また、第1のカムフォロアガイド76aと第2のカムフォロアガイド76bとを総称する場合に「カムフォロアガイド76」と称する場合がある。また、第1の長孔77aと第2の長孔77bとを総称する場合に「長孔77」と称する場合がある。また、第1の回転支持部78aと第2の回転支持部78bとを総称する場合に「回転支持部78」と称する場合がある。
第2の補正機構62bが第2のプレ搬送部12bの右側に配設されている場合、第2の補正機構62bは以下のように動作する。
前記した通り、図2に示すように、制御部CLは、第2の位置検出器SN1bから第2の電極材位置を示す第2の電極材位置信号SG12bを取得し、記憶部60に設定した第2の電極材91bの基準位置PS(図4及び図5参照)を表す第2の基準位置信号SG11bと、第2の電極材位置信号SG12bと、の偏差を第2の電極材91bの横ずれ量DV11bとして算出する。次に、制御部CLは、第2の指令信号生成部61bに基づいて第2の電極材91bの横ずれ量DV11bをゼロとするように、第2の回転力発生部71bの回転量を発生するための信号の大きさを求め、第2の指令信号SG13bを生成して第2の回転力発生部71bに与える。これによって、制御部CLは、第2の回転力発生部71bを駆動する。
第2の補正機構62bは、第1の補正機構62aと同様に動作する。すなわち、第2の電極材91bの横ずれ量DV11bが正のとき(図4の第1のケース)、第2の電極材91bでは、基準位置PSに対して右方向の横ずれ(図4の矢印B11a参照)が発生している。第2の補正機構62bの第2の回転力発生部71bは、制御部CLから第2の指令信号SG13bを受信すると、第2の指令信号SG13bの大きさ分だけ第2の出力軸72bを右回転して第2のボールスクリュー73bを右回転させる。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bを第2の回転力発生部71bから遠ざかる方向に直進運動させる(図4の矢印C11a参照)。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bと同期して移動する第2のカムフォロア75bによって、第2のカムフォロアガイド76bと第2のプレ搬送部12bとを第2の回転支持部78bを中心に左方向に角運動させる(図4の矢印C11a参照)。その結果、第2の補正機構62bは、第2の電極材91bの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図4の矢印C13a参照)。
一方、第2の電極材91bの横ずれ量DV11bが負のとき(図4の第2のケース)、第2の電極材91bでは、基準位置PSに対して左方向の横ずれ(図4の矢印B11b参照)が発生している。第2の補正機構62bの第2の回転力発生部71bは、制御部CLから第2の指令信号SG13bを受信すると、第2の指令信号SG13bの大きさ分だけ第2の出力軸72bを左回転して第2のボールスクリュー73bを左回転させる。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bを第2の回転力発生部71bに近づける方向に直進運動させる(図4の矢印C11b参照)。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bと同期して移動する第2のカムフォロア75bによって、第2のカムフォロアガイド76bと第2のプレ搬送部12bとを第2の回転支持部78bを中心に右方向に角運動させる(図4の矢印C12b参照)。その結果、第2の補正機構62bは、第2の電極材91bの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図4の矢印C13b参照)。
また、第2の補正機構62bが第2のプレ搬送部12bの左側に配設されている場合、第2の補正機構62bは以下のように動作する。
前記した通り、図2に示すように、制御部CLは、第2の位置検出器SN1bから第2の電極材位置を示す第2の電極材位置信号SG12bを取得すると、第2の指令信号SG13bを生成して第2の回転力発生部71bに与える。これによって、制御部CLは、第2の回転力発生部71bを駆動する。
第2の補正機構62bは、第1の補正機構62aと同様に動作する。すなわち、第2の電極材91bの横ずれ量DV11bが正のとき(図5の第1のケース)、第2の電極材91bでは、基準位置PSに対して右方向の横ずれ(図5の矢印D11a参照)が発生している。第2の補正機構62bの第2の回転力発生部71bは、制御部CLから第2の指令信号SG13bを受信すると、第2の指令信号SG13bの大きさ分だけ第2の出力軸72bを左回転して第2のボールスクリュー73bを左回転させる。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bを第2の回転力発生部71bに近づける方向に直進運動させる(図5の矢印E11a参照)。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bと同期して移動する第2のカムフォロア75bによって、第2のカムフォロアガイド76bと第2のプレ搬送部12bとを第2の回転支持部78bを中心に左方向に角運動させる(図5の矢印E12a参照)。その結果、第2の補正機構62bは、第2の電極材91bの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図5の矢印E13a参照)。
一方、第2の電極材91bの横ずれ量DV11bが負のとき(図5の第2のケース)、第2の電極材91bでは、基準位置PSに対して左方向の横ずれ(図5の矢印D11b参照)が発生している。第2の補正機構62bの第2の回転力発生部71bは、制御部CLから第2の指令信号SG13bを受信すると、第2の指令信号SG13bの大きさ分だけ第2の出力軸72bを右回転して第2のボールスクリュー73bを右回転させる。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bを第2の回転力発生部71bから遠ざかる方向に直進運動させる(図5の矢印E11b参照)。これによって、第2の補正機構62bは、第2のボールスクリューナット74bと同期して移動する第2のカムフォロア75bによって、第2のカムフォロアガイド76bと第2のプレ搬送部12bとを第2の回転支持部78bを中心に右方向に角運動させる(図5の矢印E12b参照)。その結果、第2の補正機構62bは、第2の電極材91bの横位置を現在位置から基準位置PSに移動させる(図5の矢印E13b参照)。
第2の補正機構62bは、前記した動作を行うことにより、第2の電極材91bを第2の主搬送部13bに移送する前段階において第2の電極材91bの横ずれを補正することができる。
なお、第1の回転力発生部71aと第2の回転力発生部71bの回転速度(単位時間当たりの回転数)は、二次電池製造装置100の製造時に試運転を行うことによって適切な値が設定される。
<いずれか一方のプレ搬送部にのみ補正機構が設けられている場合の制御系の構成>
二次電池製造装置100は、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bのいずれか一方にのみ補正機構62を設けることができる。この場合の二次電池製造装置100の制御系は、図6又は図7に示すような構成になる。図6は、正極側の第1のプレ搬送部12a(図3参照)にのみ第1の補正機構62aが設けられている場合の二次電池製造装置100の制御ブロック図である。一方、図7は、負極側の第2のプレ搬送部12b(図3参照)にのみ第2の補正機構62bが設けられている場合の二次電池製造装置100の制御ブロック図である。
図6に示すように、正極側の第1のプレ搬送部12a(図3参照)にのみ第1の補正機構62aが設けられている場合に、二次電池製造装置100の制御部CLは、補正機構62が設けられていない負極側の第2のプレ搬送部12b(図3参照)の第2の位置検出器SN1bから負極側の第2の電極材位置を示す第2の電極材位置信号SG12b(第2の薄膜材位置信号)を取得する。そして、制御部CLは、記憶部60に設定した負極側の第2の電極材91bの基準位置PS(図4及び図5参照)を表す第2の基準位置信号SG11bと、負極側の第2の電極材位置信号SG12bと、の偏差を、負極側の第2の電極材91bに対する正極側の第1の電極材91aの横ずれ量DV11aとして算出する。次に、制御部CLは、第1の指令信号生成部61aに基づいて第2の電極材91bに対する第1の電極材91aの横ずれ量DV11aをゼロとするように、第1の回転力発生部71a(図3参照)の回転量を発生するための信号の大きさを求め、正極側の第1の指令信号SG13aを生成して第1の補正機構62aに与える。これによって、制御部CLは、正極側の第1の回転力発生部71a(図3参照)を駆動する。
一方、図7に示すように、負極側の第2のプレ搬送部12b(図3参照)にのみ第2の補正機構62bが設けられている場合に、二次電池製造装置100の制御部CLは、補正機構62が設けられていない正極側の第1のプレ搬送部12a(図3参照)の第1の位置検出器SN1aから正極側の第1の電極材位置を示す第1の電極材位置信号SG12a(第1の薄膜材位置信号)を取得する。そして、制御部CLは、記憶部60に設定した正極側の第1の電極材91aの基準位置PS(図4及び図5参照)を表す第1の基準位置信号SG11aと、正極側の第1の電極材位置信号SG12aと、の偏差を、正極側の第1の電極材91aに対する負極側の第2の電極材91bの横ずれ量DV11bとして算出する。次に、制御部CLは、第2の指令信号生成部61bに基づいて第1の電極材91aに対する第2の電極材91bの横ずれ量DV11bをゼロとするように、第2の回転力発生部71b(図3参照)の回転量を発生するための信号の大きさを求め、負極側の第2の指令信号SG13bを生成して第2の補正機構62bに与える。これによって、制御部CLは、負極側の第2の回転力発生部71b(図3参照)を駆動する。
つまり、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bのいずれか一方にのみ補正機構62が設けられている場合に、二次電池製造装置100の制御部CLは、補正機構62が設けられていない側のプレ搬送部12における電極材91の横ずれ量DV11分だけ、補正機構62が設けられている側のプレ搬送部12で搬送される電極材91の搬送方向に対する補正機構62が設けられている側のプレ搬送部12の向きを調整するように、補正機構62を作動させる。これによって、制御部CLは、正極側の第1の電極材91aと負極側の第2の電極材91bとの横ずれを解消することができる。
<二次電池製造装置(貼合装置)の主な特徴>
(1)図1に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、第1の電極材91a(第1の薄膜材)を搬送する第1のプレ搬送部12aと、第1のプレ搬送部12aにより搬送される第1の電極材91aを次工程に搬送する第1の主搬送部13aと、第2の電極材91b(第2の薄膜材)を搬送する第2のプレ搬送部12bと、第2のプレ搬送部12bにより搬送される第2の電極材91bを次工程に搬送する第2の主搬送部13bと、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの少なくとも一方のプレ搬送部12の角度を調整する動作を行うことによって、電極材(薄膜材)の搬送方向に対するプレ搬送部の向きを調整して、第1の電極材91aと第2の電極材91bの少なくとも一方の横ずれを補正する補正機構62と、第1の主搬送部13aにより搬送される第1の電極材91aを下側に配し、第2の主搬送部13bにより搬送される第2の電極材91bを上側に配し、第1の電極材91aと第2の電極材91bとを貼り合わせて圧着加工して電池シート92(貼合部材)を製造する圧着ドラム部20と、を備える。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、電極材91(薄膜材)の位置ずれを補正し、高品質な電池シート92(貼合部材)を製造することができる。
(2)図2に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、第1のプレ搬送部12aから第1の主搬送部13aに搬送される第1の電極材91a(第1の薄膜材)と第2のプレ搬送部12bから第2の主搬送部13bに搬送される第2の電極材91b(第2の薄膜材)の少なくとも一方の電極材91(薄膜材)の右端部または左端部の位置を示す電極材位置(薄膜材位置)を検出する位置検出器SN1と、補正機構62を作動させるための指令信号SG13を生成する制御部CLと、を備える。制御部CLは、位置検出器SN1から電極材位置(薄膜材位置)を示す電極材位置信号SG12(薄膜材位置信号)を取得し、電極材91(薄膜材)の基準位置PSを示す基準位置信号SG11と電極材位置信号SG12との偏差を電極材91の横ずれ量DV11として算出し、電極材91の横ずれ量DV11をゼロとするように指令信号SG13を生成して補正機構62に与える構成であるとよい。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11をゼロとするように指令信号SG13を生成して補正機構62に与える。これにより、第1の電極材91a(第1の薄膜材)と第2の電極材91b(第2の薄膜材)の少なくとも一方の電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11をゼロとするように、プレ搬送部12の向きを調整することができる。
(3)図1に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)において、位置検出器SN1は、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの少なくとも一方のプレ搬送部12において、搬送方向に対して補正機構62より後側の右端部または左端部に設けられているとよい。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、位置検出器SN1が補正機構62より後側の右端部または左端部に設けられている。これにより、圧着ドラム部20の手前の位置で電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11をゼロにした状態で、第1の電極材91a(第1の薄膜材)と第2の電極材91b(第2の薄膜材)とを貼り合わせて圧着加工して、高品質な電池シート92(貼合部材)を製造することができる。
(4)図3に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)において、補正機構62は、第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの少なくとも一方のプレ搬送部12において、電極材91(薄膜材)の搬送方向に対して右側面又は左側面に配されるとともに、出力軸72を回転させる回転力発生部71と、ボールスクリュー73と、平面矩形状のボールスクリューナット74と、ボールスクリューナット74に固着接続するカムフォロア75と、長孔77と、回転支持部78と、を有し、プレ搬送部12にカムフォロア75から見て回転支持部78側の一辺が固着接続する平面矩形状のカムフォロアガイド76と、を備える構成であるとよい。回転力発生部71の出力軸72にボールスクリュー73を接続し、ボールスクリュー73にボールスクリューナット74をねじ山接続し、ボールスクリューナット74は、カムフォロア75を、長孔77内の所定の位置で長孔77の長辺内壁面に接触させながら長孔77内の一方端部から他方端部の間を自在に移動させる構成であるとよい。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、回転力発生部71と、ボールスクリュー73と、ボールスクリューナット74と、カムフォロア75と、カムフォロアガイド76と、を備える構成で、高品質な電池シート92(貼合部材)を製造することができる。
(5)図4に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)において、補正機構62が第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの少なくとも一方のプレ搬送部12の右側に配設されている場合、回転力発生部71は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が正のときに、指令信号SG13を受信すると、指令信号SG13の大きさ分だけ右回転してボールスクリュー73を右回転させて、ボールスクリューナット74を回転力発生部71から遠ざかる方向に直進運動させ、ボールスクリューナット74と同期して移動するカムフォロア75は、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に左方向に角運動させて電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する構成であるとよい。また、回転力発生部71は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が負のときに、指令信号SG13を受信すると、指令信号SG13の大きさ分だけ左回転してボールスクリュー73を左回転させて、ボールスクリューナット74を回転力発生部71に近づける方向に直進運動させ、ボールスクリューナット74と同期して移動するカムフォロア75は、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に右方向に角運動させて電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する構成であるとよい。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が正のときに、回転力発生部71が指令信号SG13の大きさ分だけ右回転する。これにより、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に右方向に角運動させて、電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する。また、このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が負のときに、回転力発生部71が指令信号SG13の大きさ分だけ左回転する。これにより、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に左方向に角運動させて、電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する。
(6)図5に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)において、補正機構62が第1のプレ搬送部12aと第2のプレ搬送部12bの少なくとも一方のプレ搬送部12の左側に配設されている場合、回転力発生部71は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が正のときに、指令信号SG13を受信すると、指令信号SG13の大きさ分だけ左回転してボールスクリュー73を左回転させて、ボールスクリューナット74を回転力発生部71に近づける方向に直進運動させ、ボールスクリューナット74と同期して移動するカムフォロア75は、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に左方向に角運動させて電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する構成であるとよい。また、回転力発生部71は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が負のときに、指令信号SG13を受信すると、指令信号SG13の大きさ分だけ右回転してボールスクリュー73を右回転させて、ボールスクリューナット74を回転力発生部71から遠ざかる方向に直進運動させ、ボールスクリューナット74と同期して移動するカムフォロア75は、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に右方向に角運動させて電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する構成であるとよい。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が正のときに、回転力発生部71が指令信号SG13の大きさ分だけ左回転する。これにより、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に左方向に角運動させて、電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する。また、このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、電極材91(薄膜材)の横ずれ量DV11が負のときに、回転力発生部71が指令信号SG13の大きさ分だけ右回転する。これにより、カムフォロアガイド76とプレ搬送部12とを回転支持部78を中心に右方向に角運動させて、電極材91の横位置を現在位置から基準位置に移動する。
(7)図1に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)において、補正機構62は、第1の電極材91a(第1の薄膜材)の搬送方向に対する第1のプレ搬送部12aの向きを調整して、第1の電極材91aの横ずれを補正する第1の補正機構62aと、第2の電極材91b(第2の薄膜材)の搬送方向に対する第2のプレ搬送部12bの向きを調整して、第2の電極材91bの横ずれを補正する第2の補正機構62bと、のいずれか一方又は双方を有するとよい。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、第1の電極材91a(第1の薄膜材)と第2の電極材91b(第2の薄膜材)のいずれか一方又は双方の位置ずれを補正し、高品質な電池シート92(貼合部材)を製造することができる。
(8)図1に示すように、本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)において、正極の電極材を第1の電極材91a(第1の薄膜材)とし、負極の電極材を第2の電極材91b(第2の薄膜材)とし、第1の電極材91aと第2の電極材91bとを貼り合わせることで、貼合部材として電池シート92を製造する構成であるとよい。
このような本実施形態に係る二次電池製造装置100(貼合装置)は、正極の第1の電極材91a(第1の薄膜材)と負極の第2の電極材91b(第2の薄膜材)の位置ずれが解消された高品質な電池シート92(貼合部材)を製造することができる。
以上の通り、本実施形態に係る二次電池製造装置100によれば、電極材の位置ずれを補正し、高品質な電極部材(すなわち、二次電池)を製造することができる。
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。また、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
11 電極材供給部(薄膜材供給部)
11a 第1の電極材供給部(第1の薄膜材供給部)
11b 第2の電極材供給部(第2の薄膜材供給部)
12 プレ搬送部
12a 第1のプレ搬送部
12b 第2のプレ搬送部
13 主搬送部
13a 第1の主搬送部
13b 第2の主搬送部
14 方向転換ドラム
61 指令信号生成部
61a 第1の指令信号生成部
61b 第2の指令信号生成部
62 補正機構
62a 第1の補正機構
62b 第2の補正機構
71 回転力発生部
71a 第1の回転力発生部
71b 第2の回転力発生部
72 出力軸
72a 第1の出力軸
72b 第2の出力軸
73 ボールスクリュー
73a 第1のボールスクリュー
73b 第2のボールスクリュー
74 ボールスクリューナット
74a 第1のボールスクリューナット
74b 第2のボールスクリューナット
75 カムフォロア
75a 第1のカムフォロア
75b 第2のカムフォロア
76 カムフォロアガイド
76a 第1のカムフォロアガイド
76b 第2のカムフォロアガイド
77 長孔
77a 第1の長孔
77b 第2の長孔
78 回転支持部
78a 第1の回転支持部
78b 第2の回転支持部
91 電極材(薄膜材)
91a 第1の電極材(第1の薄膜材)
91b 第2の電極材(第1の薄膜材)
92 電池シート(貼合部材)
100 二次電池製造装置(貼合装置)
DV11,DV11a,DV11b 横ずれ量
PS 基準位置
SG11 基準位置信号
SG11a 第1の基準位置信号
SG11b 第2の基準位置信号
SG12 電極材位置信号(薄膜材位置信号)
SG12a 第1の電極材位置信号(第1の薄膜材位置信号)
SG12b 第2の電極材位置信号(第2の薄膜材位置信号)
SG13 指令信号
SG13a 第1の指令信号
SG13b 第2の指令信号
SN1 位置検出器
SN1a 第1の位置検出器
SN1b 第2の位置検出器

Claims (7)

  1. 供給される第1の電極材の横ずれを、制御部からの第1の指令信号に基づいて補正する第1の補正機構を備える第1のプレ搬送部と、
    前記第1のプレ搬送部から搬送される横ずれ補正後の前記第1の電極材を次工程に搬送する第1の主搬送部と、
    前記第1のプレ搬送部において、搬送方向に対して前記第1の補正機構より下流側で、前記第1のプレ搬送部の末端の右端部または左端部に、前記第1の電極材の右端部または左端部の位置を示す第1の電極材位置を検出する第1の位置検出器と、を備え、
    前記制御部は、前記第1の位置検出器から前記第1の電極材位置を示す第1の電極材位置信号を取得し、第1の基準位置信号と前記第1の電極材位置信号との偏差を前記第1の電極材の横ずれ量として算出し、前記第1の主搬送部に前記第1の電極材を搬送する前段階において、前記第1の電極材の横ずれ量をゼロとするように前記第1の指令信号を生成して前記第1の補正機構に与えて、前記第1の電極材の横ずれを補正し、
    供給される第2の電極材の横ずれを、制御部からの第2の指令信号に基づいて補正する第2の補正機構を備える第2のプレ搬送部と、
    前記第2のプレ搬送部から搬送される横ずれ補正後の前記第2の電極材を次工程に搬送する第2の主搬送部と、
    前記第2のプレ搬送部において、搬送方向に対して前記第2の補正機構より下流側で、前記第2のプレ搬送部の末端の右端部または左端部に、前記第2の電極材の右端部または左端部の位置を示す第2の電極材位置を検出する第2の位置検出器と、を備え、
    前記制御部は、前記第2の位置検出器から前記第2の電極材位置を示す第2の電極材位置信号を取得し、第2の基準位置信号と前記第2の電極材位置信号との偏差を前記第2の電極材の横ずれ量として算出し、前記第2の主搬送部に前記第2の電極材を搬送する前段階において、前記第2の電極材の横ずれ量をゼロとするように前記第2の指令信号を生成して前記第2の補正機構に与えて、前記第2の電極材の横ずれを補正し、
    前記第1の主搬送部により搬送される前記第1の電極材を下側に配し、前記第2の主搬送部により搬送される前記第2の電極材を上側に配し、前記第1の電極材と前記第2の電極材と、を貼り合わせて圧着加工して電池シートを製造する圧着ドラムと受けドラムと、を備える、
    ことを特徴とする二次電池製造装置。
  2. 請求項1に記載の二次電池製造装置であって、
    前記第1の補正機構と前記第2の補正機構は、
    前記第1のプレ搬送部と前記第2のプレ搬送部のそれぞれに対応するプレ搬送部において、電極材の搬送方向に対して右側面又は左側面に配されるとともに、
    出力軸を回転させる回転力発生部と、
    ボールスクリューと、
    平面矩形状のボールスクリューナットと、
    前記ボールスクリューナットに固着接続するカムフォロアと、
    長孔と、回転支持部と、を有し、前記プレ搬送部に前記カムフォロアから見て前記回転支持部側の一辺が固着接続する平面矩形状のカムフォロアガイドと、を備え、
    前記回転力発生部の前記出力軸に前記ボールスクリューを接続し、
    前記ボールスクリューに前記ボールスクリューナットをねじ山接続し、
    前記ボールスクリューナットは、前記カムフォロアを、前記長孔内の所定の位置で前記長孔の長辺内壁面に接触させながら前記長孔内の一方端部から他方端部の間を自在に移動させる、
    ことを特徴とする二次電池製造装置。
  3. 請求項2に記載の二次電池製造装置であって、
    前記電極材の進行方向に対して、前記電極材が右方向にずれた場合を正の方向とし、前記電極材が左方向にずれた場合を負の方向とし、
    前記第1の補正機構と前記第2の補正機構が前記第1のプレ搬送部と前記第2のプレ搬送部のそれぞれに対応するプレ搬送部において、前記電極材の搬送方向に対して右側に配設されている場合、
    前記回転力発生部は、前記電極材の横ずれ量が正のときに、指令信号を受信すると、前記ボールスクリューナットが前記回転力発生部から遠ざかる方向に直進運動するように、前記指令信号の大きさ分だけ前記ボールスクリューを回転させ、前記ボールスクリューナットと同期して移動する前記カムフォロアは、前記電極材の横位置が現在位置から基準位置に移動するように、前記カムフォロアガイドと前記プレ搬送部とを前記回転支持部を中心にして角運動させ、
    前記回転力発生部は、前記電極材の横ずれ量が負のときに、指令信号を受信すると、前記ボールスクリューナットが前記回転力発生部に近づく方向に直進運動するように、前記指令信号の大きさ分だけ前記ボールスクリューを回転させ、前記ボールスクリューナットと同期して移動する前記カムフォロアは、前記電極材の横位置が現在位置から基準位置に移動するように、前記カムフォロアガイドと前記プレ搬送部とを前記回転支持部を中心にして角運動させる、
    ことを特徴とする二次電池製造装置。
  4. 請求項2に記載の二次電池製造装置であって、
    前記電極材の進行方向に対して、前記電極材が右方向にずれた場合を正の方向とし、前記電極材が左方向にずれた場合を負の方向とし、
    前記第1の補正機構と前記第2の補正機構が前記第1のプレ搬送部と前記第2のプレ搬送部のそれぞれに対応するプレ搬送部において、前記電極材の搬送方向に対して左側に配設されている場合、
    前記回転力発生部は、前記電極材の横ずれ量が正のときに、指令信号を受信すると、前記ボールスクリューナットが前記回転力発生部に近づく方向に直進運動するように、前記指令信号の大きさ分だけ前記ボールスクリューを回転させ、前記ボールスクリューナットと同期して移動する前記カムフォロアは、前記電極材の横位置が現在位置から基準位置に移動するように、前記カムフォロアガイドと前記プレ搬送部とを前記回転支持部を中心にして角運動させ、
    前記回転力発生部は、前記電極材の横ずれ量が負のときに、指令信号を受信すると、前記ボールスクリューナットが前記回転力発生部から遠ざかる方向に直進運動するように、前記指令信号の大きさ分だけ前記ボールスクリューを回転させ、前記ボールスクリューナットと同期して移動する前記カムフォロアは、前記電極材の横位置が現在位置から基準位置に移動するように、前記カムフォロアガイドと前記プレ搬送部とを前記回転支持部を中心にして角運動させる、
    ことを特徴とする二次電池製造装置。
  5. 請求項1に記載の二次電池製造装置であって、
    前記第1の補正機構と前記第2の補正機構を作動させるための指令信号を生成する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記第1のプレ搬送部で搬送される前記第1の電極材の横ずれ量がゼロになるように、前記第1の補正機構を作動させるとともに、前記第2のプレ搬送部で搬送される前記第2の電極材の横ずれ量がゼロになるように、前記第2の補正機構を作動させる、
    ことを特徴とする二次電池製造装置。
  6. 請求項1に記載の二次電池製造装置であって、
    正極の電極材を前記第1の電極材とし、負極の電極材を前記第2の電極材とし、前記第1の電極材と前記第2の電極材とを貼り合わせることで、電池シートを製造する、
    ことを特徴とする二次電池製造装置。
  7. 第1の電極材を搬送する第1のプレ搬送部と、
    前記第1のプレ搬送部により搬送される前記第1の電極材を次工程に搬送する第1の主搬送部と、
    第2の電極材を搬送する第2のプレ搬送部と、
    前記第2のプレ搬送部により搬送される前記第2の電極材を次工程に搬送する第2の主搬送部と、
    前記第1のプレ搬送部と前記第2のプレ搬送部の少なくとも一方のプレ搬送部の角度を調整する動作を行うことによって、電極材の搬送方向に対するプレ搬送部の向きを調整して、前記第1の電極材と前記第2の電極材の少なくとも一方の横ずれを補正する補正機構と、
    前記第1の主搬送部により搬送される前記第1の電極材を下側に配し、前記第2の主搬送部により搬送される前記第2の電極材を上側に配し、前記第1の電極材と前記第2の電極材とを貼り合わせて圧着加工して貼合部材を製造する圧着部と、
    前記補正機構を作動させるための指令信号を生成する制御部と、を備え、
    前記補正機構は、前記第1のプレ搬送部と前記第2のプレ搬送部とのいずれか一方にのみ設けられており、
    前記制御部は、前記補正機構が設けられていない側のプレ搬送部における電極材の横ずれ量分だけ、前記補正機構が設けられている側のプレ搬送部で搬送される電極材の搬送方向に対する前記補正機構が設けられている側のプレ搬送部の向きを調整するように、前記補正機構を作動させる、
    ことを特徴とする二次電池製造装置。
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