KR101395685B1 - Winding device - Google Patents
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Abstract
[과제] 생산성의 향상을 도모함과 함께, 얻어지는 권회{捲回} 소자의 품질 저하를 억제할 수 있는 권회 장치를 제공한다.
[해결 수단] 권회 포지션 P1의 권심{卷芯}(13)에 대해 각종 시트(2∼5)가 어느 정도 권회되면, 권심(13)이 떼어냄{取外} 포지션 P2로 이동함과 함께, 권심(14)이 권회 포지션 P1로 이동하고, 권심(14)의 슬릿에 각종 시트(2∼5)가 삽통{揷通}된다. 이대로, 권심(13)에 의한 권회 작업을 계속하고, 이것에 의해 권취{卷取}되는 전극 시트(4, 5)의 종단부{終端部}(4e, 5e)와, 권심(14)에 의해 다음번{次回}에 권취될 전극 시트(4, 5)의 시단부{始端部}(4f, 5f)와의 구획{區切}으로 되는 점선구멍(150)이 권심(14)의 슬릿내로 인도{導}되면, 권심(13)에 의한 권회 작업이 일단 정지하고, 공급 기구의 파지{把持} 수단에 의해 전극 시트(4, 5)가 파지된다. 그리고, 전극 시트(4, 5)를 파지한 상태인 채, 권심(13)에 의한 권회 작업을 행하는 것에 의해, 그 권회력에 의해, 전극 시트(4, 5)가 점선구멍(150)에서 절단된다.[PROBLEMS] To provide a winding device capable of suppressing the deterioration of the quality of the obtained winding element while improving the productivity.
When the various sheets 2 to 5 are wound on the winding core 13 of the winding position P1 to some extent, the winding core 13 moves to the removed position P2, The winding core 14 moves to the winding position P1 and the various sheets 2 to 5 are inserted into the slit of the winding core 14. [ The winding work by the winding core 13 is continued and the end portions 4e and 5e of the electrode sheets 4 and 5 wound by this winding are wound by the winding core 14 A dotted line hole 150 which is a section of the electrode sheet 4 or 5 to be wound at the next time is guided into the slit of the core 14 The winding operation by the winding core 13 is once stopped and the electrode sheets 4 and 5 are gripped by the gripping means of the supply mechanism. The electrode sheets 4 and 5 are cut in the dashed line holes 150 by the winding force of the core 13 while holding the electrode sheets 4 and 5, do.
Description
본 발명은, 예를 들면 이차 전지 등에 내장되는 권회{捲回} 소자를 얻기 위한 권회 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
예를 들면, 리튬 이온 전지 등의 2차 전지로서 이용되는 전지 소자는, 정극 활물질{活物質}이 도포된 정{正}전극 시트와, 부극 활물질이 도포된 부{負}전극 시트가, 절연재로 이루어지는 2매의 세퍼레이터를 거쳐서 겹쳐합쳐진{重合} 상태로 권회되어 제조된다.For example, in a battery element used as a secondary battery such as a lithium ion battery, a positive electrode sheet coated with a positive electrode active material (active material) and a negative electrode sheet coated with a negative electrode active material In a {polymerized} state, which are superimposed on each other via two separators each made of a polyolefin resin.
해당{當該} 전지 소자를 제조하는 권회 장치에서는, 롤모양으로 권회된 원반{原反}으로부터 공급되는 상기 각 전극 시트 및 각 세퍼레이터가 각각 별개의 반송로{搬送路}를 따라 권회부로 반송되고, 해당 권회부에서 각 전극 시트 및 각 세퍼레이터가 겹쳐합쳐진 상태로 권회된다.In the winding apparatus for manufacturing the corresponding {overhead} battery element, the electrode sheets and the separators fed from the rolls wound in the form of {raw material} are transported to the winding unit along separate transportation paths {transportation path} And the electrode sheet and each separator are wound in a state in which the electrode sheets and the separators are stacked in the winding section.
권회부의 구성으로서는, 예를 들면 회전 가능하게 설치된 터릿과, 해당 터릿의 회전 방향을 따라 소정 간격을 떼고{두고} 배치됨과 함께 자신도 회전 가능하게 설치된 복수의 권심{卷芯; core}을 갖춘{備} 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 등 참조).Examples of the constitution of the winding section include a turret rotatably provided and a plurality of windings which are disposed at a predetermined interval apart from each other along the rotation direction of the turret, core} is known (see, for example,
이러한 구성에서는, 우선 제1 포지션(권회 포지션)에 있는 제1 권심에 대해 2매의 세퍼레이터를 어느 정도 휘감{卷付; winding up}은 후, 양세퍼레이터 사이에 각각 정부{正負} 양전극 시트를 삽입하고, 정부 양전극 시트의 권회를 개시한다.In this configuration, two separators are wound around the first core in the first position (winding position) to some extent, winding up}, the positive (positive and negative) positive electrode sheet is inserted between the both separators, and the winding of the positive electrode sheet starts.
그리고, 각 전극 시트가 소정 길이 권회된 곳에서 일단 권회를 정지하고, 소정의 파지{把持; grip, grasp, hold} 수단에 의해 각 전극 시트를 파지한 다음에, 각 전극 시트를 절단한다. 각 전극 시트가 절단되면, 다시 제1 권심을 회전시키고, 각 전극 시트의 종단{終端} 부분(권회잔존{卷殘} 부분)을 권취{卷取; winding up, take up}한다.Then, when each electrode sheet is wound with a predetermined length, the winding is once stopped, and a predetermined grip (gripping; Each electrode sheet is gripped by means of grip, grasp, and hold, and then each electrode sheet is cut. When each of the electrode sheets is cut, the first winding core is rotated again, and the end {end} portion of each electrode sheet (the portion left after the winding) is wound { winding up, take up}.
그 후, 세퍼레이터를 절단하는 일없이, 터릿을 회전시킴으로써, 세퍼레이터가 이어진 채의 상태의 제1 권심을 제2 포지션(떼어냄{取外; remove, detach} 포지션)으로 이동시킴과 함께, 아무것도 권회되어 있지 않은 제2 권심을 새롭게 제1 포지션으로 이동시킨다.Thereafter, without rotating the separator, the turret is rotated to move the first winding in a state in which the separator is still connected to the second position (remove, detach) And moves the second revolver which is not yet newly to the first position.
여기서, 세퍼레이터를 제2 권심에 대해 어느 정도{幾分} 휘감는 등 해서 고정한다. 이것에 의해, 세퍼레이터는, 제2 포지션으로 이동한 제1 권심과, 제1 포지션으로 이동한 제2 권심 사이에 걸쳐놓{架渡}여진 상태로 된다. 이 상태에서, 양권심 사이에서 세퍼레이터를 절단한다. 그 후, 세퍼레이터의 종단 부분(권회잔존 부분)을 제1 권심에 권취함으로써, 해당 제1 권심에 대한 일련의 전지 소자의 권회 작업이 완료한다. 동시에, 제2 권심에 대해서 상기 일련의 전지 소자의 권회 작업이 개시된다. 이후{以降}, 이와 같은 동작이 되풀이{繰返}해서 행해지고, 각 권심에 대해 각 전극 시트 및 각 세퍼레이터가 번갈아{交互} 권회되는 것에 의해, 전지 소자가 순차 제조되어 간다.Here, the separator is fixed to the second core by some degree (somewhat) winding or the like. As a result, the separator is placed between the first core moved to the second position and the second core moved to the first position. In this state, the separator is cut between the positive core. Thereafter, the winding work of a series of battery elements with respect to the first winding core is completed by winding the end portion (winding residual portion) of the separator on the first winding core. At the same time, the winding operation of the series of battery elements is started for the second winding core. Thereafter, this operation is repeated (repeatedly), and each electrode sheet and each separator are alternately wound {alternately} for each winding, whereby the battery elements are sequentially manufactured.
[선행 기술 문헌][Prior Art Literature]
[특허 문헌][Patent Literature]
[특허 문헌 1] 일본특개평11-265726호 공보 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-265726
그렇지만, 종래 기술에서는, 1개의 전지 소자의 권회 작업을 행할 때마다, 그때마다, 세퍼레이터를 권심에 휘감아 고정하는 공정이나, 각 전극 시트를 세퍼레이터 사이에 삽입하는 공정이 필요하게 되기 때문에, 이러한 공정이 생산성의 향상을 방해하는 요인으로 되고 있었다.However, in the prior art, every time a single battery element is wound, a process of winding the separator around the core and fixing the separator between the separators is necessary. It has become a factor that hinders the improvement of productivity.
또, 전극 시트 자체에 버릇{癖}(폭방향으로의 휨{反} 등)이 있는 경우에는, 권회 종료후에 전극 시트를 절단했을 때, 절단되어 어떠한 보존유지{保持}도 되어 있지 않은 전극 시트의 선단{先端} 부분에서는, 그때까지 부여되고 있던 장력{張力}이 빠짐으로써, 폭방향으로의 만곡{彎曲}이 생기는 일이 있다.In the case where the electrode sheet itself has a habit (warpage in the widthwise direction or the like), when the electrode sheet is cut after the winding is completed, The tension {tension} which has been applied until then is lost at the leading end (tip) portion of the leading end {right arrow over (b)} of FIG.
이와 같이, 파지 수단에 의해 파지된 측의 전극 시트의 선단 부분이 폭방향으로 만곡해 있는 경우에는, 다음번{次回}의 권회 작업을 개시함에 있어서 해당 시트 선단 부분을 권회부로 송출할 때, 시트 단가장자리부{端緣部}가 권회부의 권심에 대해 시트 폭방향으로 위치 어긋난 상태로 될 우려가 있다. 이와 같이 시트 단가장자리부가 권심에 대해 위치 어긋남을 일으킨 채, 권회 작업이 행해진 경우에는, 해당 시트 단가장자리부의 단이 비쭉 나오{張出}거나, 전극 시트가 사행{蛇行}해서 권취되어 버리는 등, 얻어지는 권회 소자의 품질 저하가 염려된다.In this way, when the leading end portion of the electrode sheet held by the holding means is curved in the width direction, when the sheet leading end portion of the sheet is fed to the winding portion in starting the next { There is a possibility that the end edge portion is displaced in the sheet width direction with respect to the winding core of the winding section. When the sheet end edge portion is displaced with respect to the winding core and the winding operation is performed, the end of the sheet end edge portion may extend outward or the electrode sheet may be wound in a meandering manner, There is a concern that the quality of the resulting wound element may deteriorate.
또한, 소정의 금속 시트에 활물질을 도포해서 제조된 전극 시트에는 잔류 응력이 남기 쉽고, 제조 후(건조 후)에 휨 등이 발생하기 쉽다. 특히 리튬 이온 전지 소자 등의 제조에서 근래{近年} 많이 이용되는 연속 도공 형태의 전극 시트 원반에서는, 일반적으로 시트 폭방향에서의 소정 부분이 활물질 도공 부분으로 되고, 나머지 부분이 미{未}도공 부분으로 되기 때문에, 시트 폭방향으로의 휨 등이 비교적 발생하기 쉽다.In addition, residual stress is likely to remain in an electrode sheet produced by applying an active material to a predetermined metal sheet, and bending or the like easily occurs after production (after drying). Particularly, in an electrode sheet original plate of continuous coating type which has been used recently (recently) in the manufacture of a lithium ion battery element and the like, a predetermined portion in the sheet width direction generally becomes an active material coating portion and the remaining portion is a non- , Warpage in the sheet width direction is likely to occur relatively.
본 발명은, 상기 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 그 목적은, 생산성의 향상을 도모함과 함께, 얻어지는 권회 소자의 품질 저하를 억제할 수가 있는 권회 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a winding device capable of suppressing deterioration in the quality of a resulting winding element while improving productivity.
이하, 상기 과제를 해결하는데 적합한 각 수단에 대해 항목분류{項分}해서 설명한다. 또한, 필요에 따라 대응하는 수단에 특유의 작용 효과를 부기한다.Hereinafter, each item suitable for solving the above-mentioned problems will be described by item classification {item}. In addition, if necessary, specific action effects are given to the corresponding means.
수단 1. 활물질이 도포된 띠모양{帶狀}의 전극 시트와, 절연 소재로 이루어지는 띠모양의 세퍼레이터를 각각 소정의 공급 기구로부터 공급하면서 겹쳐합쳐서 권회하는 권회 장치로서,MEANS FOR SOLVING THE
자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전 가능하게 설치된 터릿과,A turret rotatably provided with its own central axis as a rotation axis,
상기 터릿의 회전 방향에 소정 간격을 떼고 배치됨과 함께, 각각 자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전하고, 상기 각 공급 기구로부터 공급되는 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회 가능한 복수의 권심과, A plurality of turns arranged to be spaced apart from each other in the rotating direction of the turret and rotated with their own central axes as rotation axes and capable of winding the electrode sheet and the separator supplied from the respective supply mechanisms,
상기 각 심지에 설치되고, 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 삽통{揷通} 가능한 슬릿과,A slit provided at each of the wicks and capable of inserting the electrode sheet and the separator,
상기 슬릿내에서 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 고정 가능한 고정 수단과,Fixing means capable of fixing the electrode sheet and the separator in the slit,
상기 전극 시트의 공급 기구에 설치되고, 상기 전극 시트에 대해 파단선{破斷線}(예를 들면 떼어 내기 쉽게 만들어놓은 작은 점선구멍{이하, 단지 「점선구멍」이라 한다})을 형성 가능한 파단선 형성 수단(예를 들면 점선구멍 형성 수단)과,(Not shown) formed in the supply mechanism of the electrode sheet and capable of forming a broken line (for example, a small dotted line hole (hereinafter simply referred to as " dotted line hole " (For example, dotted line hole forming means)
상기 전극 시트의 공급 기구에 설치되고, 상기 전극 시트를 파지 가능한 파지수단을 갖추고,A gripping means provided in the supply mechanism of the electrode sheet and capable of gripping the electrode sheet,
상기 복수의 권심중 제1 포지션에 있는 제1 권심에 대해, 상기 각 공급 기구로부터 공급되는 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 소정 길이 권회한 후, 상기 터릿을 회전시키고, 해당 제1 권심을 제2 포지션으로 이동시킴과 함께, 해당 제1 권심과는 다른 제2 권심을 상기 제1 포지션으로 이동시키는 공정과,After winding the electrode sheet and the separator supplied from each of the supply mechanisms by a predetermined length against the first core in the first position in the plurality of winding units, the turret is rotated, and the first winding core is rotated to the second position Moving the second winding to the first position different from the first winding,
상기 제1 권심에 의해 권취되는 상기 전극 시트의 종단부와, 상기 제2 권심에 의해 다음번에 권취될 상기 전극 시트의 시단부{始端部}와의 구획{區切}으로 되는 위치에 대해 상기 파단선을 형성하는 공정과,The end portion of the electrode sheet wound by the first core and the portion of the electrode sheet which is to be wound next by the second core so as to be separated from the leading end of the electrode sheet, ; A step
상기 제2 포지션에 위치하는 상기 제1 권심으로부터 상기 각 공급 기구에 걸쳐서 배치된 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를, 상기 제1 포지션에 위치하는 상기 제2 권심의 슬릿에 대해 삽통시키는 공정과,Inserting the electrode sheet and the separator disposed from the first core located at the second position to each of the supply mechanisms with respect to the slit of the second core located at the first position;
상기 제2 포지션에 위치하는 상기 제1 권심에 의해 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회하는 것에 의해, 상기 전극 시트의 상기 파단선의 형성 위치를 상기 제2 권심의 슬릿내의 소정 위치에 위치결정하는 공정과,A step of positioning the formation position of the broken line of the electrode sheet at a predetermined position in the slit of the second winding core by winding the electrode sheet and the separator by the first winding located at the second position,
상기 전극 시트가 위치결정 된 후, 해당 전극 시트를 상기 파지 수단에 의해 파지하는 공정과,A step of gripping the electrode sheet by the gripping means after the electrode sheet is positioned,
상기 파지 수단에 의해 상기 전극 시트를 파지한 상태에서, 상기 제1 권심에 의해 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회하는 것에 의해, 상기 파단선의 형성 위치에서 상기 전극 시트를 절단하는 공정과,A step of cutting the electrode sheet at a position where the broken line is formed by winding the electrode sheet and the separator by the first core in a state of holding the electrode sheet by the holding means;
상기 전극 시트가 절단된 후, 상기 제1 권심에 의해 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회하는 것에 의해, 상기 전극 시트의 종단부를 권취하는 공정과,Winding the end portion of the electrode sheet by winding the electrode sheet and the separator by the first core after the electrode sheet is cut off;
상기 제2 권심의 슬릿내에서, 해당 제2 권심에 의해 다음번에 권취될 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 상기 고정 수단에 의해 고정하는 공정과,Fixing the electrode sheet and the separator to be wound next by the second winding core in the slit of the second winding core by the fixing means;
상기 제1 권심으로부터 상기 제2 권심에 걸쳐서 배치된 상기 세퍼레이터를 절단하는 공정과,A step of cutting the separator arranged from the first core to the second core,
상기 세퍼레이터가 절단된 후, 상기 제1 권심에 의해 상기 세퍼레이터의 종단부를 권취하는 공정을 실행 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 권회 장치.And a step of winding the end portion of the separator by the first core after the separator is cut off.
수단 2. 상기 파단선 형성 수단에 의해 상기 파단선이 형성되는 부위에 대해, 사전에 보호 테이프를 붙여{貼付} 두는 보호 테이프 붙임{貼付} 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 수단 1에 기재된 권회 장치.
수단 3. 상기 보호 테이프 붙임 수단은,3. The protective tape attaching device according to
상기 권심에 의해 권취되는 상기 전극 시트의 구획으로 되는 위치에서, 해당 전극 시트를 절단하는 시트 절단 수단과,Sheet cutting means for cutting the electrode sheet at a position to be a section of the electrode sheet wound by the core,
상기 시트 절단 수단에 의한 상기 전극 시트의 절단시에, 해당 절단 수단의 상류측에서 해당 전극 시트를 파지 가능한 상류측 파지부와, 해당 절단 수단의 하류측에서 해당 전극 시트를 파지 가능한 하류측 파지부를 가짐과 함께, 시트 절단 후에는 해당 각 파지부가 해당 전극 시트를 파지한 채, 시트 반송 방향을 따라 서로 이간{離間}하는 방향으로 상대 이동하도록 구성된 시트 파지 수단과,And an upstream-side grip portion capable of gripping the electrode sheet on the upstream side of the cutting means when the electrode sheet is cut by the sheet cutting means, and a downstream-side grip portion capable of gripping the electrode sheet on the downstream side of the cutting means, And after the sheet is cut, the sheet holding means is configured to move relative to each other along a sheet conveying direction while holding each of the holding portions with the corresponding electrode sheet;
상기 시트 파지 수단에 의해 이간시켜진 상기 전극 시트의 상류측 부분과 하류측 부분을 잇도록 상기 전극 시트의 표리 양면으로부터 각각 보호 테이프를 붙이고, 상기 전극 시트의 상류측 부분과 하류측 부분과의 틈{隙間}에서 상기 양보호 테이프를 서로 접착{接着}시키도록 구성된 테이프 붙임 수단을 갖추고,A protective tape is attached to both the front and back surfaces of the electrode sheet so as to connect the upstream side portion and the downstream side portion of the electrode sheet separated by the sheet holding means and the gap between the upstream side portion and the downstream side portion of the electrode sheet And a tape attaching means configured to adhere the bonding tape to each other at {gap}
상기 파단선 형성 수단은,The breaking line forming means
상기 양보호 테이프를 서로 접착시킨 부분에 대해 상기 파단선을 형성하는 것을 특징으로 하는 수단 2에 기재된 권회 장치.And the breaking line is formed with respect to a portion where the double-purpose tape is adhered to each other.
수단 4. 상기 터릿의 회전 방향에 대해서 상기 제1 권심과 상기 제2 권심 사이에서, 상기 제2 포지션에 위치하는 상기 제1 권심으로부터 상기 각 공급 기구에 걸쳐서 배치되는 상기 전극 시트 및 세퍼레이터가 걸리{引掛}는 지지 롤러를 갖춘 것을 특징으로 하는 수단 1 내지 3중 어느 하나에 기재된 권회 장치.Means 4. The electrode sheet and the separator disposed between the first core and the second core relative to the rotating direction of the turret, the first core being located at the second position, 3. The winding device according to any one of the above-mentioned
상기 수단 1에 의하면, 제1 포지션에 있는 제1 권심에 대해 전극 시트 및 세퍼레이터가 어느 정도 권회되면, 해당 제1 권심이 제2 포지션으로 이동함과 함께, 제2 권심이 제1 포지션으로 이동하고, 해당 제2 권심의 슬릿에 대해 전극 시트 및 세퍼레이터가 삽통된다. 이 상태에서, 제1 권심에 의한 권회 작업을 계속하고, 제1 권심에 의해 권취되는 전극 시트의 종단부와, 제2 권심에 의해 다음번에 권취될 전극 시트의 시단부와의 구획으로 되는 위치(파단선의 형성 위치)가 제2 권심의 슬릿내로 인도{導}되면, 제1 권심에 의한 권회 작업이 일단 정지하고, 공급 기구의 파지 수단에 의해 전극 시트가 파지된다. 그리고, 전극 시트를 파지한 상태인 채, 제1 권심에 의한 권회 작업을 행하는 것에 의해, 그 권회력에 의해, 전극 시트가 파단선에서 절단된다. 또, 제1 권심에 의한 권회 작업이 종료한 후에는, 제2 권심의 슬릿내에서, 다음번에 권취될 전극 시트 및 세퍼레이터가 고정 수단에 의해 고정된다.According to the
결과로서, 1개의 권회 소자의 권회 작업을 행할 때마다, 그때마다, 공급 기구로부터 권심에 대해 전극 시트를 송출하는 공정 등을 행할 필요가 없기 때문에, 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.As a result, there is no need to carry out a process of feeding the electrode sheet to the winding core from the supply mechanism every time the winding operation of one winding element is performed, so that productivity can be improved.
또, 제1 권심에 권회되는 전극 시트의 종단부에 이어진 상태에서, 제2 권심에 대해 다음번에 권회될 전극 시트의 시단부가 도입{導入}되어 옴과 함께, 제2 권심의 슬릿내에서, 해당 전극 시트의 절단 및 고정이 행해지기 때문에, 전극 시트의 시단부의 위치 어긋남 등도 발생하기 어려워지고, 얻어지는 권회 소자의 품질 저하를 억제할 수가 있다.In addition, in the state in which the end portion of the electrode sheet to be wound next to the second winding core is introduced (introduced) with the end portion of the electrode sheet wound around the first winding core, Since the electrode sheet is cut and fixed, the positional deviation of the leading end portion of the electrode sheet and the like are hardly caused, and deterioration of the quality of the resulting wound element can be suppressed.
또, 권심에 대해 세퍼레이터를 휘감아 고정하는 공정 등도 필요없게 되기 때문에, 세퍼레이터의 사용량을 삭감할 수가 있고, 코스트 삭감을 도모할 수가 있다.In addition, since the step of winding and fixing the separator to the winding core is not necessary, the amount of use of the separator can be reduced and the cost can be reduced.
이에 더하여, 본 수단 1에서는, 복수의 권심을 이동시키고 순차 권회를 행하는 구성으로 되어 있다. 다시 말해, 제1 권심에 대해 세퍼레이터의 종단부를 권취함과 동시에, 제2 권심에서 새로운 권회를 개시할 수가 있다. 결과로서, 1개의 권심만을 갖춘 권회 장치에 비해, 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.In addition to this, in the
전극 시트를 절단했을 때에는, 절단부에 버르{burr}나 에지가 생기고, 이것에 의해 세퍼레이터가 손상되고{상처입고}, 단락{短絡}의 원인으로 될 우려가 있다. 또, 전극 시트의 절단부에서는, 절단시의 충격 등에 의해 활물질이 벗겨질 우려도 있다. 특히, 상기 수단 1과 같이, 전극 시트를 권심의 슬릿내에서 절단하는 경우에는, 금속 시트의 잘라낸 부스러기{切屑}나 활물질의 가루 등이 권회 소자에 말려들어갈{卷入} 우려가 있다.When the electrode sheet is cut, a burr or an edge is formed in the cut portion, thereby damaging the separator and causing {short-circuit} of short-circuiting. In the cut portion of the electrode sheet, the active material may be peeled off due to an impact at the time of cutting. Particularly, when the electrode sheet is cut in the slit of the winding core as in the above-mentioned
이에 대해, 상기 수단 2와 같이, 전극 시트의 파단선 형성위치에 대해 미리 보호 테이프를 붙여 두는 것에 의해, 상기 각종 문제{不具合}의 발생을 억눌러서, 얻어지는 권회 소자의 품질 향상을 도모할 수가 있다.On the other hand, by sticking a protective tape in advance to the broken line forming position of the electrode sheet as in the above-mentioned
상기 수단 3에 의하면, 우선, 예를 들면 롤모양의 원반으로부터 조출{繰出; delivery, let-out; 풀어냄, 계속 내보냄}되고, 연속적으로 반송되는 띠모양의 전극 시트를, 권심에 의한 권회에 앞서서, 권취되는 1소자 분의 전극 시트의 구획으로 되는 위치에서 일단 절단한다. 계속해서, 절단된 전극 시트의 상류측 부분과 하류측 부분을 이간시키고, 양자 사이에 틈을 형성한다. 이 상태에서, 해당 틈 부분에서, 전극 시트의 상류측 부분과 하류측 부분을 잇도록 전극 시트의 표리 양면으로부터 각각 보호 테이프를 붙이고, 다시 한개{一本}의 전극 시트로 한다. 그 후, 양보호 테이프를 서로 접착시킨 부분에 대해 파단선을 형성한다. 그리고, 해당 전극 시트는, 소정 길이 권취될 때마다, 이음매{繫目}로 되는 보호 테이프의 파단선 형성 위치에서 절단된다.According to the above-mentioned
또한, 전극 시트를 절단하는 일없이, 보호 테이프를 붙인 후, 해당 붙임 개소에 대해 상기 파단선을 형성하는 구성에서는, 해당 파단선을 따라 전극 시트를 절단했을 때, 그 절단면이 노출해 버리기 때문에, 여전히 버르나 에지에 의해 세퍼레이터가 손상될 우려가 남는다.In addition, in the structure in which the protective sheet is attached without cutting the electrode sheet and the broken line is formed with respect to the attachment portion, when the electrode sheet is cut along the broken line, the cut surface is exposed, There is still a risk that the separator may be damaged by the burr or edge.
이에 대해, 본 수단 3에서는, 권심에 의해 권취되는 1소자 분의 전극 시트의 양단{兩端}(시단부와 종단부)의 절단면이 각각 표리 양면측으로부터 붙여진 보호 테이프에 의해 덮여 보호된 상태에서 권취되기 때문에, 얻어지는 권회 소자의 품질 향상을 도모할 수가 있다.On the other hand, in the
또, 본 수단 3에 의하면, 예를 들면 권심에 의한 권회 동작의 인터벌에 동기{同期}시키는 등 해서, 미리 전극 시트를 절단하고, 보호 테이프를 붙일 수가 있기 때문에, 전극 시트를 연속적으로 공급하면서도, 상술한 바와 같은 보호 테이프의 붙임 형태를 채용할 수가 있어, 생산성의 저하 억제를 도모할 수가 있다. 나아가서는, 원반으로부터 연속적으로 전극 시트를 반송할 수 있기 때문에, 텐션도 가하기 쉽고, 사행 보정 등도 행하기 쉽다.According to the
또, 본 수단 3에서는, 전극 시트의 금속 시트 부분을 사전에 절단하고, 권심의 슬릿내에서 절단하지 않기 때문에, 금속 시트의 잘라낸 부스러기나 활물질의 가루 등이 권회 소자에 말려들어간다고 하는 문제의 발생을 더욱더 저감할 수가 있다.In the
만일 제1 권심이 단면{斷面} 편평모양을 이루고, 상기 지지 롤러도 설치되지 않는 경우에는, 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회할 때에, 제1 권심으로부터 각 공급 기구에 걸쳐서 배치되는 전극 시트 및 세퍼레이터의 위치가 일정하게 되지 않아, 덜걱거리게 된다.In the case where the first winding core is flat in cross section and the supporting roller is not provided, the electrode sheet and the separator which are arranged from the first winding core to the respective supply mechanisms at the time of winding the electrode sheet and the separator The position does not become constant, and it rattles.
이 때문에, 제1 권심의 권회력에 의해 전극 시트를 절단할 때, 점선구멍에 대해 적정한 부하가 걸리지 않아, 전극 시트를 적정하게 또한 원활하게 절단할 수 없을 우려가 있다. 또, 제1 포지션에 위치하는 제2 권심의 슬릿에 대해, 제1 권심으로부터 각 공급 기구에 걸쳐서 배치되는 전극 시트 및 세퍼레이터를 삽통시킬 때에, 적정하게 삽통시킬 수가 없을 우려가 있다.Therefore, when the electrode sheet is cut by the winding force of the first winding core, an appropriate load is not applied to the dotted line hole, and there is a possibility that the electrode sheet can not be properly and smoothly cut. When the electrode sheet and the separator arranged from the first core to the respective supply mechanisms are inserted into the slit of the second winding core located at the first position, there is a possibility that the slit can not be properly inserted.
이에 대해, 본 수단 4와 같이 상기 지지 롤러를 갖추는 것에 의해, 제1 권심의 회전 자세에 의하지 않고, 지지 롤러로부터 각 공급 기구에 걸쳐서 배치되는 전극 시트 및 세퍼레이터의 위치는 안정하게 된다. 이것에 의해, 전극 시트는, 지지 롤러와 각 공급 기구 사이에서 똑바로 연장{延}한 상태에서 잡아당겨지기 때문에, 점선구멍에 대해 적정한 부하가 걸려, 적정하게 또한 원활하게 절단할 수가 있다. 또, 제1 포지션에 위치하는 제2 권심의 슬릿에 대해 전극 시트 및 세퍼레이터를 적정하게 삽통시킬 수가 있다.On the other hand, the position of the electrode sheet and the separator arranged from the support roller to the respective supply mechanisms can be stabilized by providing the support roller as in the
또한, 상기 각 수단은, 권회 소자의 제조 방법으로 구현화할 수도 있다.Further, each of the above means may be embodied as a manufacturing method of a wound element.
도 1은 전지 소자의 구성을 도시하는 단면 모식도이다.
도 2는 권회 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 권회부의 개략 구성도이다.
도 4는 권심의 개략 구성도이다.
도 5는 절단 붙임 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 6은 시트 절단시에 있어서의 절단 붙임 장치의 움직임을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 시트 절단 후에 있어서의 절단 붙임 장치의 움직임을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 테이프 붙임시에 있어서의 절단 붙임 장치의 움직임을 설명하기 위한 모식도이다.
도 9의 (a)∼(e)는, 보호 테이프의 붙임 과정 등에서의 전극 시트의 상태를 도시하는 모식도이다.
도 10은 권회 포지션에 있는 권심에 대해 각종 시트가 권회된 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 11은 한쪽의 권심이 각종 시트를 권회하면서 떼어냄 포지션으로 이동함과 함께, 다른쪽의 빈{空} 권심이 권회 포지션으로 이동하는 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 12는 권회 포지션으로 이동한 빈 권심의 슬릿에 대해 각종 시트를 삽통시킨 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 13은 전극 시트에 점선구멍을 형성하는 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 14는 떼어냄 포지션에 위치하는 권심을 회전시키고, 각종 시트를 권회하는 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 15는 부전극 시트 공급 기구의 파지 기구에 의해 부전극 시트를 파지한 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 16은 부전극 시트가 점선구멍에서 절단된 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 17은 정전극 시트 공급 기구의 파지 기구에 의해 정전극 시트를 파지한 상태를 도시한 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 18은 정전극 시트가 점선구멍에서 절단된 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 19는 세퍼레이터를 절단하는 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 20은 떼어냄 포지션의 권심에서 세퍼레이터의 종단 부분을 권취함과 함께, 권회 포지션의 권심에서 새로운 각종 시트의 권회를 개시한 상태를 도시하는 권회 장치의 동작 설명도이다.
도 21의 (a)는, 본 실시 형태에서의 점선구멍이 형성된 전극 시트를 도시하는 사시도이며, 도 21의 (b), (c)는, 다른 실시 형태에서의 점선구멍이 형성된 전극 시트를 도시하는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a battery element. Fig.
2 is a schematic configuration diagram of a winding device.
3 is a schematic configuration diagram of the winding section.
Fig. 4 is a schematic configuration diagram of the winding core.
5 is a schematic diagram showing a configuration of a cutting and attaching apparatus.
Fig. 6 is a schematic view for explaining the movement of the cutting and pasting apparatus during sheet cutting.
Fig. 7 is a schematic view for explaining the movement of the cutting and pasting apparatus after sheet cutting. Fig.
Fig. 8 is a schematic view for explaining the movement of the cutting and attaching apparatus in adhering the tape. Fig.
9 (a) to 9 (e) are schematic diagrams showing the state of an electrode sheet in a process of attaching a protective tape or the like.
Fig. 10 is an explanatory view of the operation of a winding apparatus showing a state in which various sheets are wound around a winding in a winding position.
11 is an explanatory view of the operation of a winding device showing a state in which one winding core moves to a removal position while winding various sheets and the other winding core moves to a winding position.
Fig. 12 is an explanatory diagram of the operation of the winding device showing a state in which various sheets are inserted into the slit of the empty winding core moved to the winding position.
Fig. 13 is an explanatory diagram of the operation of a winding device showing a state in which a dotted line hole is formed in an electrode sheet.
Fig. 14 is an explanatory view of the operation of the winding device showing a state in which the winding core located at the removal position is rotated and the various sheets are wound.
Fig. 15 is an explanatory view of the operation of a winding device showing a state in which the negative electrode sheet is held by the holding mechanism of the negative electrode sheet feeding mechanism.
Fig. 16 is an explanatory view of the operation of the winding device showing a state in which the negative electrode sheet is cut at the dotted line hole.
Fig. 17 is an explanatory diagram of the operation of the winding device showing a state in which the positive electrode sheet is held by the holding mechanism of the positive electrode sheet supplying mechanism. Fig.
18 is an explanatory view of the operation of a winding device showing a state in which the positive electrode sheet is cut at a dotted line hole.
Fig. 19 is an explanatory view of the operation of a winding device showing a state of cutting the separator. Fig.
Fig. 20 is an explanatory view of the operation of a winding device showing a state in which the end portion of the separator is wound up at the winding of the take-off position and the winding of the various sheets is started in the winding of the winding position.
21 (a) is a perspective view showing an electrode sheet in which dotted-line holes are formed in the present embodiment, and Figs. 21 (b) and 21 .
이하, 1실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 우선, 본 실시 형태의 권회 장치에 의해서 얻어지는 권회 소자로서의 리튬 이온 전지 소자의 구성에 대해서 설명한다.Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. First, the structure of a lithium ion battery element as a winding element obtained by the winding apparatus of the present embodiment will be described.
도 1에 도시하는 바와 같이, 리튬 이온 전지 소자(1)(이하, 단지 「전지 소자(1)」라고 한다)는, 2매의 세퍼레이터(2, 3)를 거쳐서, 정전극 시트(4) 및 부전극 시트(5)가 겹쳐합쳐진 상태로 권회됨으로써 제조된다. 또한, 도 1에서는, 설명의 편의상, 세퍼레이터(2, 3) 및 전극 시트(4, 5)(이하, 이들을 총칭하는 경우는 「각종 시트(2∼5)」라고 한다)의 상호 간격을 떼고 도시하고 있다.1, the lithium ion battery element 1 (hereinafter, simply referred to as "
세퍼레이터(2, 3)는, 각각 동일한 폭을 가지는 띠모양을 이루고 있고, 다른{異} 전극 시트(4, 5)끼리가 서로 접촉해서 단락을 일으켜 버리는 것을 방지하도록, 폴리프로필렌(PP) 등의 절연체에 의해 구성되어 있다.The
전극 시트(4, 5)는, 박판모양의 금속 시트로 이루어지고, 세퍼레이터(2, 3)와 대략 동일한 폭을 가지고 있다. 또, 전극 시트(4, 5)의 표리 양면에는 활물질이 도포되어 있다. 정전극 시트(4)로는 예를 들면 알루미늄박 시트가 이용되며, 그 표리 양면에 정극 활물질이 도포되어 있다. 부전극 시트(5)로는 예를 들면 동박{銅箔} 시트가 이용되고, 그 표리 양면에 부극 활물질이 도포되어 있다. 그리고, 해당 활물질을 거쳐서, 정전극 시트(4) 및 부전극 시트(5) 사이에서의 이온 교환을 할 수 있도록 되어 있다. 보다 자세하게는, 충전시에는, 정전극 시트(4)측으로부터 부전극 시트(5)측으로 이온이 이동하고, 방전시에는, 부전극 시트(5)측으로부터 정전극 시트(4)측으로 이온이 이동한다.The
또, 정전극 시트(4)의 폭방향 일단{一端} 가장자리로부터는 도시하지 않는 복수의 정극 리드가 연장돌출{延出}함과 함께, 부전극 시트(5)의 폭방향 타단{他端} 가장자리로부터는 도시하지 않는 복수의 부극 리드가 연장돌출해 있다.A plurality of positive electrode leads (not shown) extend from one end (one end) in the width direction of the
리튬 이온 전지를 얻을 때에는, 권회된 전지 소자(1)가 금속제로 통모양{筒狀}을 이루는 전지 용기(도시하지 않음) 내에 배설{配設}됨과 함께, 상기 정극 리드 및 부극 리드가 각각 통합된다. 그리고, 통합된 정극 리드를 정극 단자 부품(도시하지 않음)에 접속함과 함께, 똑같이 통합된 부극 리드를 부극 단자 부품(도시하지 않음)에 접속하고, 양단자 부품이 상기 전기 용기의 양단 개구를 틀어막{塞}도록 설치됨으로써, 리튬 이온 전지를 얻을 수가 있다.When the lithium ion battery is obtained, the
다음에, 전지 소자(1)를 제조하기 위한 권회 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 권회 장치(10)는, 각종 시트(2∼5)를 권회하기 위한 권회부(11)와, 정전극 시트(4)를 권회부(11)에 공급하기 위한 정전극 시트 공급 기구(31)와, 부전극 시트(5)를 권회부(11)에 공급하기 위한 부전극 시트 공급 기구(41)와, 세퍼레이터(2, 3)를 각각 권회부(11)에 공급하기 위한 세퍼레이터 공급 기구(51, 61)를 갖추고 있다. 또한, 상기 권회부(11)나 각 공급 기구(31, 41, 51, 61) 등, 권회 장치(10)내의 각종 기구는, 도시하지 않는 제어 장치에 의해 동작 제어되는 구성으로 되어 있다.Next, the winding
정전극 시트 공급 기구(31)의 최상류측에서는, 정전극 시트(4)가 롤모양으로 권회되는 정전극 시트 원반(32)이 회전 가능하게 지지되어 있고, 이곳으로부터 적당히{適宜}, 정전극 시트(4)가 인출{引出}되게 된다.On the most upstream side of the electrostatic electrode
또, 정전극 시트 원반(32)으로부터 권회부(11)에 걸친 정전극 시트(4)의 반송로의 도중에는, 하류측으로부터 차례{順}로, 파지 수단으로서의 파지 기구(71), 위치맞춤 기구(72), 점선구멍 형성 수단(파단선 형성 수단)으로서의 점선구멍 컷터(82), 검출 센서(83), 제1 조출 롤러(84), 버퍼 기구(85), 제2 조출 롤러(86), 보호 테이프 붙임 수단으로서의 절단 붙임 장치(87)가 설치되어 있다.In the middle of the conveying path of the
파지 기구(71)는, 정전극 시트(4)를 파지 가능한 한쌍의 클램프(71a, 71b)를 갖추고, 클램프(71a, 71b)는, 도시하지 않는 구동 수단에 의해 개폐 동작 가능하게 구성되어 있다.The gripping
위치맞춤 기구(72)는, 정전극 시트(4)에 붙여진 후술하는 보호 테이프(100)[도 9의 (c) 등 참조]의 위치, 즉 권회부(11)에 의해 권취되는 전지 소자(1) 하나 분의 정전극 시트(4)의 구획으로 되는 위치를 점선구멍 컷터(82)에 대해 위치 맞춤하기 위한 것이다.The
위치맞춤 기구(72)는, 한쌍의 롤러(73, 74)와, 양롤러(73, 74) 사이에서 상하 방향으로 변위 가능하게 설치된 승강 롤러(75)를 가지고 있다. 승강 롤러(75)는, 도시하지 않는 구동 수단에 의해서 상하 방향으로 승강 구동한다.The
그리고, 위치맞춤 기구(72)는, 검출 센서(83)의 검출 결과에 의거해서, 승강 롤러(75)를 구동시키고, 보호 테이프(100)의 위치를 점선구멍 컷터(82)에 대해 위치맞춤한다.The
또, 위치맞춤 기구(72)는, 권회되는 정전극 시트(4)에 대해서 소정의 텐션을 부여하고, 정전극 시트(4)의 느슨해짐{弛}을 방지하기 위한 장력 부여 수단으로서도 기능한다.The
점선구멍 컷터(82)는, 정전극 시트(4)의 상측에 위치하는 위칼날{上刃}(82a)과, 정전극 시트(4)의 하측에 위치하는 아래칼날{下刃}(82b)로 구성되고, 보호 테이프(100)에 대해 파단선으로서의 점선구멍(150)[도 21의 (a) 참조]을 형성하는 기능을 가진다.The dotted
검출 센서(83)는, 정전극 시트(4)에 붙여진 보호 테이프(100)를 검출하는 것이다.The
제1 조출 롤러(84)는, 도시하지 않는 모터에 연결{連結}된 상하 한쌍의 롤러(84a, 84b)를 가지고, 양롤러(84a, 84b)에 의해 정전극 시트(4)를 협지{挾持; 사이에 끼움}하면서, 권회부(11)의 권회 동작에 맞추어 정전극 시트(4)를 조출하도록{풀어내도록} 구성되어 있다.The
한편, 제2 조출 롤러(86)는, 보호 테이프(100)의 붙임 위치를 절단 붙임 장치(87)에 대해 위치결정하기 위한 것이며, 도시하지 않는 모터에 연결된 상하 한쌍의 롤러(86a, 86b)나, 도시하지 않는 인코더 등을 가지고 있다. 그리고, 제2 조출 롤러(86)는, 양롤러(86a, 86b)에 의해 정전극 시트(4)를 협지하면서, 인코더의 계측값에 의거해서, 권회부(11)에 의해 권취되는 전지 소자(1) 하나 분의 정전극 시트(4)를 간헐적으로 조출하도록 구성되어 있다.On the other hand, the
버퍼 기구(85)는, 한쌍의 종동{從動} 롤러(85a, 85b)와, 양롤러(85a, 85b) 사이에서 상하 방향으로 변위 가능하게 설치된 승강 롤러(85c)를 가지고, 제1 조출 롤러(84)에 의한 정전극 시트(4)의 조출량과, 제2 조출 롤러(86)에 의한 정전극 시트(4)의 조출량과의 차를 흡수하는 역할을 한다.The
도 5 등에 도시하는 바와 같이, 절단 붙임 장치(87)는, 정전극 시트(4)의 절단이나 보호 테이프(100)의 붙임 등을 행하기 위한 것이며, 정전극 시트(4)를 절단하는 시트 절단 수단으로서의 컷터 기구(90)와, 컷터 기구(90)에 의한 정전극 시트(4)의 절단시에 정전극 시트(4)를 파지하는 시트 파지 수단으로서의 파지 기구(91)와, 정전극 시트(4)의 절단 부위에 대해 보호 테이프(100)를 붙이는 테이프 붙임 수단으로서의 테이프 붙임 기구(92)를 갖추고 있다.5 and the like, the cutting
컷터 기구(90)는, 정전극 시트(4)의 상측에 위치하는 위칼날(90a)과, 정전극 시트(4)의 하측에 위치하는 아래칼날(90b)로 구성됨과 함께, 해당 각 칼날(90a, 90b)이 정전극 시트(4)의 반송 경로 밖으로 퇴피{退避} 가능하게 구성되어 있다.The
파지 기구(91)는, 컷터 기구(90)의 상류측에서 정전극 시트(4)를 파지 가능한 상류측 파지부(91a)와, 컷터 기구(90)의 하류측에서 정전극 시트(4)를 파지 가능한 하류측 파지부(91b)를 가짐과 함께, 상류측 파지부(91a)가 하류측 파지부(91b)에 대해 정전극 시트(4)의 반송로를 따라 진퇴{進退} 가능하게 구성되어 있다.The gripping
보다 자세하게는, 상류측 파지부(91a)는, 도시하지 않는 구동 수단에 의해, 하류측 파지부(91b)로부터 상당{相當} 거리 이간한 퇴피 위치와, 하류측 파지부(91b)에 가장 접근한 최접근{最接近} 위치 사이를 이동 가능하게 구성되어 있다. 다시 말해, 각 파지부(91a, 91b)가 시트 반송 방향을 따라 서로 이간·접근하는 방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 편의상, 부호는 생략하지만, 각 파지부(91a, 91b)는, 상하 한쌍의 척{chuck}을 구비{具備}하고 있고, 도시하지 않는 구동 수단에 의해 해당 척이 개폐 동작을 행하도록 구성되어 있다.More specifically, the upstream-
테이프 붙임 기구(92)는, 정전극 시트(4)의 윗쪽 위치에서 보호 테이프(100)를 보존유지 가능한 위보존유지부{上保持部}(92a)와, 정전극 시트(4)의 아래쪽 위치에서 보호 테이프(100)를 보존유지 가능한 아래보존유지부{下保持部}(92b)를 가지고, 도시하지 않는 구동 수단에 의해 각 보존유지부(92a, 92b)가 각각 상하 방향을 따라 승강 동작을 행하도록 구성되어 있다.The
도 2의 설명으로 되돌아가서, 부전극 시트 공급 기구(41)의 최상류측에서는, 부전극 시트(5)가 롤모양으로 권회되는 부전극 시트 원반(42)이 회전 가능하게 지지되어 있고, 이곳으로부터 적당히, 부전극 시트(5)가 인출되게 된다.2, on the most upstream side of the negative electrode
또, 부전극 시트 공급 기구(41)에는, 정전극 시트 공급 기구(31)와 마찬가지로, 파지 수단으로서의 파지 기구(71), 위치맞춤 기구(72), 점선구멍 형성 수단(파단선 형성 수단)으로서의 점선구멍 컷터(82), 검출 센서(83), 제1 조출 롤러(84), 버퍼 기구(85), 제2 조출 롤러(86), 보호 테이프 붙임 수단으로서의 절단 붙임 장치(87) 등이 설치되어 있다.Similar to the positive electrode
또한, 부전극 시트 공급 기구(41)에서의 파지 기구(71), 위치맞춤 기구(72), 점선구멍 컷터(82), 검출 센서(83), 제1 조출 롤러(84), 버퍼 기구(85), 제2 조출 롤러(86), 절단 붙임 장치(87) 등의 각종 구성은, 정전극 시트 공급 기구(31)의 것과 마찬가지이기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.The holding
한편, 세퍼레이터 공급 기구(51, 61)는, 각각 세퍼레이터(2, 3)가 롤모양으로 권회되어 이루어지는 세퍼레이터 원반(52, 62)을 갖추고 있다.On the other hand, the
세퍼레이터 원반(52, 62)은, 자유 회전 가능하게 지지되어 있고, 이곳으로부터 적당히, 세퍼레이터(2, 3)가 인출되게 된다.The
또, 각종 시트(2∼5)의 공급 경로의 도중에는, 각종 시트(2∼5)를 한묶음{一纏}으로 하는 한쌍의 가이드 롤러(88a, 88b) 등, 각종 시트(2∼5)를 안내하기 위한 각종 가이드 롤러(부호 생략)가 설치되어 있다.In the middle of the supply path of the
여기서, 한쌍의 가이드 롤러(88a, 88b) 사이에는, 소정량의 틈이 설치{형성}되어 있고, 상기 파지 기구(71)(클램프(71a, 71b))에 파지된 전극 시트(4, 5)가, 세퍼레이터(2, 3)와의 마찰에 의해 권회부(11) 쪽으로 인입{引入; 끌어넣음}되지 않도록 구성되어 있다.A gap of a predetermined amount is formed between the pair of
다음에 권회부(11)의 구성에 대해서 자세하게 설명한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 권회부(11)는, 도시하지 않는 구동 기구에 의해 회전 가능하게 설치된 원반모양{圓盤狀}의 터릿(12)과, 해당 터릿(12)의 회전 방향으로 180° 간격으로 설치된 2개의 권심(13, 14)과, 해당 권심(13, 14)과 각각 터릿(12)의 회전 방향으로 90°씩 어긋난 위치에 설치된 2개의 지지 롤러(15A, 15B)와, 세퍼레이터(2, 3)를 절단하기 위한 세퍼레이터 절단 수단으로서의 세퍼레이터 컷터(16)와, 권회 후의 각종 시트(2∼5)가 뿔뿔이 흩어지는 것을 누르기 위한 누름{押} 롤러(17)를 갖추고 있다.Next, the configuration of the winding
권심(13, 14)은, 각각 자신의 외주측에서 각종 시트(2∼5)를 권취하기 위한 것이며, 도시하지 않는 구동 기구에 의해 자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전 가능하게 구성되어 있다. 또, 권심(13, 14)은, 터릿(12)의 축선 방향(도 3 등의 지면{紙面} 안길이{奧行} 방향)을 따라, 해당 터릿(12)에 대해 출몰{出沒} 가능하게 설치되어 있다.The
도 4에 도시하는 바와 같이, 권심(13)((14))은, 각각 자신의 축선 방향(도 4의 지면 안길이 방향)을 따라 연장하는 한쌍의 심편{芯片; core piece}(13A, 13B)((14A, 14B))으로 구성되어 있고, 해당 한쌍의 심편(13A, 13B)((14A, 14B)) 사이에, 각종 시트(2∼5)를 삽통 가능한 슬릿(13S)((14S))이 형성되어 있다.As shown in Fig. 4, the core cores 13 ((14)) each have a pair of core pieces (cores;
또, 권심(13)((14))은, 슬릿(13S)((14S)) 내에서, 각종 시트(2∼5)를 고정하기 위한 고정 수단으로서의 척 기구(13T)((14T))를 갖추고 있다.The core 13 ((14)) has a
척 기구(13T)((14T))는, 한쌍의 심편(13A, 13B)((14A, 14B)) 중의 한쪽의 심편(13A)((14A))에 대해 요동{搖動} 가능하게 축지지{軸支}된 척 부재(13Ta)((14Ta))와, 그것을 구동하는 도시하지 않는 구동 수단을 갖추고, 척 부재(13Ta)((14Ta))를 다른쪽의 심편(13B)((14B))에 접근하는 방향으로 움직이게 하는 것에 의해, 해당 척 부재(13Ta)((14Ta))와, 다른쪽의 심편(13B)((14B)) 사이에서, 각종 시트(2∼5)를 협지 가능하게 구성되어 있다.The
또한, 척 부재(13Ta)((14Ta))는, 슬릿(13S)((14S))의 관통 방향(도 4의 좌우 방향)의 일단부 근방에 설치되어 있다.The chuck member 13Ta (14Ta) is provided in the vicinity of one end of the
권심(13, 14)은, 터릿(12)이 회전하는 것에 의해, 제1 포지션으로서의 권회 포지션 P1과, 제2 포지션으로서의 떼어냄 포지션 P2 사이를 선회{旋回} 이동 가능하게 구성되어 있다.The
권회 포지션 P1은, 권심(13, 14)에 대해 각종 시트(2∼5)를 권회하는 포지션이며, 해당 권회 포지션 P1에 대해 상기 각 공급 기구(31, 41, 51, 61)로부터 각각 각종 시트(2∼5)가 공급되게 된다.The winding position P1 is a position for winding the
떼어냄 포지션 P2는, 권회 후의 각종 시트(2∼5), 즉 전지 소자(1)의 떼어냄을 행하기 위한 포지션이다. 떼어냄 포지션 P2의 주변부에는, 권심(13, 14)으로부터 전지 소자(1)의 떼어냄을 행하기 위한 떼어냄 장치(도시 생략) 등이 설치되어 있다.The peeling position P2 is a position for peeling off the
지지 롤러(15A, 15B)는, 떼어냄 포지션 P2로 이동한 권심(13, 14)과, 상기 공급 기구(31, 41, 51, 61) 사이에서 각종 시트(2∼5)를 걸어서{引掛} 지지하기 위한 것이다.The
세퍼레이터 컷터(16)는, 권회 포지션 P1 근방에 배치되어 있고, 터릿(12)에 접근하여 세퍼레이터(2, 3)를 절단하는 절단 위치와, 터릿(12)으로부터 이간해서 권심(13, 14)의 이동을 방해하지 않는 퇴피 위치로 이동 가능하게 구성되어 있다.The
누름 롤러(17)는, 떼어냄 포지션 P2 근방에 배치되어 있고, 터릿(12)에 접근하여 권회 후의 각종 시트(2∼5)를 누르는 근접 위치와, 터릿(12)으로부터 이간해서 권심(13, 14)의 이동을 방해하지 않는 퇴피 위치로 이동 가능하게 구성되어 있다.The
다음에, 상술한 권회 장치(10)에 의한 전지 소자(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, a method of manufacturing the
우선은, 각 전극 시트(4, 5)에의 보호 테이프(100)의 붙임 수순에 대해서, 정전극 시트(4)의 경우를 예로 자세하게 설명한다. 부전극 시트(5)에 대해서도, 정전극 시트(4)의 경우와 마찬가지로 행해진다.First, the process of adhering the
후술하는 바와 같이, 권회부(11)에 의한 1소자 분의 정전극 시트(4)의 권회 동작이 종료하고, 파지 기구(71)(클램프(71a, 71b))에 의해 전극 시트(4)가 파지된 상태로 되면, 제1 조출 롤러(84)가 정지하는 한편, 제2 조출 롤러(86)는 회전 동작을 계속하며, 이것으로부터 상류측의 정전극 시트(4)가 조출된다. 이 동안, 버퍼 기구(85)에서는, 승강 롤러(85c)가 강하하고, 조출된 만큼의 정전극 시트(4)가 저류{貯留; accumulate, contain}된다. 여기에서는, 적어도 후술하는 보호 테이프(100)의 붙임 작업중(제2 조출 롤러(86)의 정지중)에, 제1 조출 롤러(84)에 의해 조출되는 양이 저장되게 된다.As described later, the winding operation of one
또, 권회부(11)에 의해 다음의 1소자 분의 권회 동작이 개시되고, 파지 기구(71)로부터 정전극 시트(4)가 개방되면, 제1 조출 롤러(84) 및 제2 조출 롤러(86)가 동기해서 회전하고, 정전극 시트 원반(32)으로부터 권회부(11)에 정전극 시트(4)가 순차 반송된다.When the
계속해서, 제2 조출 롤러(86)에 설치된 인코더의 계측값에 의거해서, 권회부(11)에 의해 권취되는 1소자 분의 정전극 시트(4)의 구획 위치 X1[도 9의 (a) 참조]이 절단 붙임 장치(87)(컷터 기구(90))의 위치에 도달했다고 판단되면, 제2 조출 롤러(86)가 정지한다. 한편, 제1 조출 롤러(84)는 회전 동작을 계속하고, 권회부(11)에 의한 권회 작업은 계속해서 행해진다. 따라서, 제2 조출 롤러(86)가 정지하고, 제1 조출 롤러(84)가 회전하고 있는 동안, 버퍼 기구(85)에서는, 승강 롤러(85c)가 상승하고, 저류되어 있던 정전극 시트(4)가 조출되어 가게 된다.Subsequently, on the basis of the measurement value of the encoder provided on the
제2 조출 롤러(86)가 정지하고, 이것으로부터 상류측의 정전극 시트(4)의 반송이 정지되면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 파지 기구(91)의 상류측 파지부(91a) 및 하류측 파지부(91b)가 구동하고, 컷터 기구(90)의 상류측 및 하류측에서 정전극 시트(4)를 파지한다. 그리고, 이와 같이 정전극 시트(4)를 파지한 상태에서, 컷터 기구(90)를 구동시키고, 정전극 시트(4)를 구획 위치 X1에서 절단한다.When the
시트 절단 후는, 컷터 기구(90)의 각 칼날(90a, 90b)이 정전극 시트(4)의 반송 경로 밖으로 퇴피함과 함께, 파지 기구(91)의 각 파지부(91a, 91b)가 정전극 시트(4)를 파지한 채, 도 7에 도시하는 바와 같이, 상류측 파지부(91a)만이 시트 반송 방향 상류측(도 7의 우측)으로 이동한다. 이것에 의해, 절단된 정전극 시트(4)의 상류측 부분(4a)과 하류측 부분(4b) 사이에는 틈(4c)이 형성된다[도 9의 (b) 참조]. 이 동안에, 테이프 붙임 기구(92)의 양보존유지부(92a, 92b)에 대해, 소정의 공급 장치로부터 사전에 보호 테이프(100)가 공급된다.After cutting the sheet, the
정전극 시트(4)의 상류측 부분(4a)과 하류측 부분(4b) 사이에 틈(4c)이 형성된 후, 도 8에 도시하는 바와 같이, 보호 테이프(100)를 보존유지한 테이프 붙임 기구(92)의 양보존유지부(92a, 92b)가 각각 정전극 시트(4)측으로 구동한다. 이것에 의해, 정전극 시트(4)의 상류측 부분(4a)과 하류측 부분(4b)을 잇도록 정전극 시트(4)의 표리 양면으로부터 각각 보호 테이프(100)가 붙여짐과 함께, 틈(4c) 부분에서는, 양보호 테이프(100)가 서로 접착한 상태로 된다[도 9의 (c) 참조].A
그리고, 컷터 기구(90), 파지 기구(91) 및 테이프 붙임 기구(92)가 각각 원래{元}의 상태(도 5 참조)로 되돌아가고, 보호 테이프(100)의 붙임 작업이 종료하면, 다시 제1 조출 롤러(84) 및 제2 조출 롤러(86)가 동기해서 회전한다. 그리고, 정전극 시트(4)는, 시트 절단전과 마찬가지로, 다시 한개의 정전극 시트(4)로서, 보호 테이프(100)에 의해 이어진 상류측 부분(4a)과 하류측 부분(4b)이 연속해서 하류측으로 반송되어 가게 된다.When the
계속해서, 권회부(11)에 의한 전지 소자(1)의 권회 수순에 대해서 자세하게 설명한다. 여기에서는, 제1 권심으로서의 한쪽의 권심(13)에 대해 전지 소자(1) 하나 분의 각종 시트(2∼5)의 권회가 거의 완료한 단계부터, 제2 권심으로서의 다른쪽의 권심(14)에 대해 각종 시트(2∼5)를 권회하기 시작할 때까지의 과정에 따라 자세하게 설명한다.Next, the winding procedure of the
권회 포지션 P1에 있는 한쪽의 권심(13)에 대해 각종 시트(2∼5)가 소정 길이, 권회되면(도 10 참조), 권심(13)에 의한 권회 동작을 정지시키는 일없이, 터릿(12)이 회전한다.When the
이것에 의해, 한쪽의 권심(13)이 각종 시트(2∼5)를 권회하면서, 떼어냄 포지션 P2측으로 이동해 감과 함께, 다른쪽의 권심(14)이 터릿(12)에 대해 몰입{沒入}한 상태에서 권회 포지션 P1측으로 이동해 간다(도 11 참조).This allows one
그리고, 권심(13, 14)이 각각 떼어냄 포지션 P2, 권회 포지션 P1에 도달하면, 터릿(12)의 회전 동작 및 권심(13)의 회전 동작이 정지한다. 이러한 상태로 되면, 가이드 롤러(88a, 88b)로부터 권심(13)에 걸쳐서 배치된 각종 시트(2∼5)가 지지 롤러(15A)에 걸리고, 해당 지지 롤러(15A)와 가이드 롤러(88a, 88b) 사이에서 각종 시트(2∼5)가 똑바로 펼쳐진{張} 상태로 된다.When the
또, 터릿(12)에 몰입한 권심(14)이 권회 포지션 P1에 도달한 초기 상태에서는, 상기 지지 롤러(15A)와 가이드 롤러(88a, 88b) 사이에 배설된 각종 시트(2∼5)의 긴쪽{長手: longitudinal} 방향과, 권심(14)의 슬릿(14S)의 관통 방향이 대략 평행한 상태로 됨과 함께, 척 부재(14Ta)가 슬릿(14S)내의 하류측의 단부 근방에 위치한 상태로 된다.In the initial state in which the winding
이 상태에서, 권심(14)이 터릿(12)으로부터 돌출{突出}한다. 이것에 의해, 권심(14)의 슬릿(14S)내에 각종 시트(2∼5)가 삽통된 상태로 된다(도 12 참조).In this state, the core 14 protrudes from the
이것에 맞추어, 정전극 시트 공급 기구(31) 및, 부전극 시트 공급 기구(41)에서는, 위치맞춤 기구(72)가, 검출 센서(83)의 검출 결과에 의거해서 승강 롤러(75)를 구동시키고, 각 전극 시트(4, 5)에 붙여진 보호 테이프(100)의 점선구멍 형성 위치 X2[도 9의 (d) 참조]가 점선구멍 컷터(82)에 대해 위치결정된다.Accordingly, in the positive electrode
그리고, 보호 테이프(100)의 점선구멍 형성 위치 X2가 위치결정되면, 점선구멍 컷터(82)가 작동하여(도 13 참조), 점선구멍(150)이 형성된다[도 21의 (a) 참조].Then, when the dotted line hole forming position X2 of the
보다 자세하게는, 도 21의 (a)에 도시하는 바와 같이, 권심(13)에 의해 권취되는 1소자 분의 각 전극 시트(4, 5)의 종단부(4e, 5e)와, 권심(14)에 의해 다음번에 권취될 1소자 분의 각 전극 시트(4, 5)의 시단부(4f, 5f) 사이에 위치하는 양보호 테이프(100)를 서로 접착시킨 부분에 대해 점선구멍(150)이 형성된다.More specifically, as shown in Fig. 21 (a), the
그 후, 다시 떼어냄 포지션 P2에 위치하는 권심(13)을 회전시키고, 각종 시트(2∼5)의 권회를 재개한다(도 14 참조).Thereafter, the core 13 located at the peeling position P2 is rotated again, and the winding of the
그리고, 권회부(11)(권심(13))에 설치된 도시하지 않는 인코더의 계측값에 의거해서, 부전극 시트(5)에 형성된 점선구멍(150)(종단부(5e) 및 시단부(5f))이 소정 위치에 도달했다고 판단한 곳에서, 권심(13)에 의한 권회 동작을 정지시킨다. 이것에 의해, 권심(14)에 의해 다음번에 권취될 1소자 분의 부전극 시트(5)의 시단부(5f)의 위치가, 권심(14)의 슬릿(14S)내의 소정 위치에 위치결정된다. 여기서, 부전극 시트(5)의 시단부(5f)는, 적어도 척 부재(14Ta)의 위치보다도 하류측에 위치결정되게 된다(도 4 참조). 또한, 도 4에서는, 편의상, 보호 테이프(100)를 생략해서 도시하고 있다.The dotted line hole 150 (the
그 후, 부전극 시트 공급 기구(41)의 파지 기구(71)(클램프(71a, 71b))를 구동시키고, 부전극 시트(5)를 파지한다(도 15 참조).Thereafter, the holding mechanism 71 (
계속해서, 파지 기구(71)가 부전극 시트(5)를 파지한 상태인 채, 다시 떼어냄 포지션 P2에 위치하는 권심(13)을 회전시켜, 각종 시트(2∼5)를 권회한다. 이것에 의해, 부전극 시트(5)는 점선구멍(150)에서 절단된다[도 9의 (e) 참조].Subsequently, while holding the
그리고, 권심(14)에 의해 다음번에 권취될 1소자 분의 부전극 시트(5)의 시단부(5f)의 위치가, 권심(14)의 슬릿(14S)내의 소정 위치에 유지{維持}되는 한편, 권심(13)에 의해 권취되는 1소자 분의 부전극 시트(5)의 종단부(5e)는 권심(13)에 권취되어 간다(도 16 참조).The position of the starting
마찬가지로, 정전극 시트(4)에 형성된 점선구멍(150)(종단부(4e) 및 시단부(4f))이 소정 위치에 도달했다고 판단한 곳에서, 권심(13)에 의한 권회 동작을 정지시킨다. 이것에 의해, 권심(14)에 의해 다음번에 권취될 1소자 분의 정전극 시트(4)의 시단부(4f)의 위치가, 권심(14)의 슬릿(14S)내의 소정 위치에 위치결정된다. 여기서, 정전극 시트(4)의 시단부(4f)는, 적어도 척 부재(14Ta)의 위치보다도 하류측에 위치결정되게 된다.The winding operation by the winding
그 후, 정전극 시트 공급 기구(31)의 파지 기구(71)(클램프(71a, 71b))를 구동시키고, 정전극 시트(4)를 파지한다(도 17 참조).Thereafter, the holding mechanism 71 (
계속해서, 파지 기구(71)가 정전극 시트(4)를 파지한 상태인 채, 다시 떼어냄 포지션 P2에 위치하는 권심(13)을 회전시켜, 각종 시트(2∼4)를 권회한다. 이것에 의해, 정전극 시트(4)는 점선구멍(150)에서 절단된다[도 9의 (e) 참조].Subsequently, while the
그리고, 권심(14)에 의해 다음번에 권취될 1소자 분의 정전극 시트(4)의 시단부(4f)의 위치가, 권심(14)의 슬릿(14S)내의 소정 위치에 유지되는 한편, 권심(13)에 의해 권취될 1소자 분의 정전극 시트(4)의 종단부(4e)는 권심(13)에 권취되어 간다(도 18 참조).The position of the starting
양전극 시트(4, 5)의 종단부(4e, 5e)의 권취가 완료하고, 또 세퍼레이터(2, 3)가 소정량 권회되면, 권심(13)에 의한 권회 동작을 정지시킨다.The winding operation by the winding
그 후, 권심(14)의 척 기구(14T)(척 부재(14Ta))를 구동시키고, 각종 시트(2∼5)를 고정한다. 동시에, 누름 롤러(17)에 의해 권심(13)에 권회된 각종 시트(2∼5)를 누른다(도 19 참조).Thereafter, the
권심(14)에 대해 세퍼레이터(2, 3)가 고정되면, 세퍼레이터 컷터(16)가 작동하고, 권심(14) 근방에서 세퍼레이터(2, 3)를 절단한다(도 19 참조). 이것에 의해, 권심(14)으로부터 비쭉 나올 정도의 길이로 세퍼레이터(2, 3)가 절단되고, 권회될 때에는 해당 세퍼레이터(2, 3)의 시단부에 의해서 전극 시트(4, 5)의 시단부(4f, 5f)가 덮인 상태로 된다(도 4 참조).When the
세퍼레이터(2, 3)의 절단 후, 누름 롤러(17)에 의해 각종 시트(2∼5)를 누른 상태인 채, 권심(13)을 회전시킨다(도 20 참조). 이것에 의해, 세퍼레이터(2, 3)의 종단 부분이 뿔뿔이 흩어지는 일없이 완전하게 권취된다.After cutting the
그리고, 도시하지 않는 고정 테이프에 의해 세퍼레이터(2, 3)의 종단 부분을 권회멈춤{卷止; wind stop}하는 것에 의해, 각종 시트(2∼5)의 권회 작업이 완료하고, 전지 소자(1)가 완성된다. 완성된 전지 소자(1)는, 상기 떼어냄 장치에 의해 권심(13)으로부터 떼어내어진다. 전지 소자(1)가 떼어내어진 후, 권심(13)은, 터릿(12)에 대해서 몰입한다.Then, the end portions of the
또한, 상기 세퍼레이터(2, 3)의 절단 후에는, 상술한 떼어냄 포지션 P2에서의 세퍼레이터(2, 3)의 종단 부분의 권취 작업을 행하는 동시에, 권회 포지션 P1에서의 각종 시트(2∼5)의 권회 작업을 개시한다. 다시 말해, 권회 포지션 P1에서 권심(14)을 회전시킴과 함께, 전극 시트 공급 기구(31, 41)에서 파지 기구(71)(클램프(71a, 71b))에 의한 전극 시트(4, 5)의 파지를 개방함으로써, 새로운 각종 시트(2∼5)의 권회가 개시된다(도 20 참조).After the
이후, 상술한 공정이 되풀이해서 행해지고, 권심(13, 14)에 대해 각종 시트(2∼5)가 번갈아 권회되는 것에 의해, 전지 소자(1)가 순차 제조되어 가게 된다.Thereafter, the above-described process is repeatedly performed, and the
이상 상세하게 기술한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 1개의 전지 소자(1)의 권회 작업을 행할 때마다, 그때마다, 전극 시트 공급 기구(31, 41)로부터 권심(13, 14)에 대해 전극 시트(4, 5)를 송출하는 공정 등을 행할 필요가 없기 때문에, 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.As described in detail above, according to the present embodiment, every time the winding operation of one
또, 한쪽의 권심(13)에 권회되는 전극 시트(4, 5)의 종단부(4e, 5e)에 이어진 상태에서, 다른쪽의 권심(14)에 대해 다음번에 권회될 전극 시트(4, 5)의 시단부(4f, 5f)가 도입되어 옴과 함께, 권심(14)의 슬릿(14S)내에서, 해당 전극 시트(4, 5)의 절단 및 고정이 행해지기 때문에, 전극 시트(4, 5)의 시단부(4f, 5f)의 위치 어긋남 등도 발생하기 어려워지고, 얻어지는 전지 소자(1)의 품질 저하를 억제할 수가 있다.The
또, 권심(13, 14)에 대해 세퍼레이터(2, 3)를 휘감아 고정하는 공정 등도 필요없게 되기 때문에, 세퍼레이터(2, 3)의 사용량을 삭감할 수가 있고, 코스트 삭감을 도모할 수가 있다.In addition, since the step of winding and fixing the
이에 더하여, 본 실시 형태에서는, 복수의 권심(13, 14)을 이동시켜 순차 권회를 행하는 구성으로 되어 있다. 다시 말해, 한쪽의 권심(13)에 대해 세퍼레이터(2, 3)의 종단부를 권취함과 동시에, 다른쪽의 권심(14)에서 새로운 권회를 개시할 수가 있다. 결과로서, 1개의 권심만을 갖춘 권회 장치에 비해, 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.In addition, in the present embodiment, the plurality of
또, 본 실시 형태에서는, 권심(13)에 의해 권취되는 1소자 분의 각 전극 시트(4, 5)의 종단부(4e, 5e)와, 권심(14)에 의해 다음번에 권취될 1소자 분의 각 전극 시트(4, 5)의 시단부(4f, 5f) 사이에 위치하는 양보호 테이프(100)를 서로 접착시킨 부분에 대해 점선구멍(150)이 형성된다. 이것에 의해, 권심(14)의 슬릿(14S)내에서, 전극 시트(4, 5)를 점선구멍(150)에서 절단할 때에, 해당 절단부에 버르나 에지가 생길 일도 없고, 금속 시트의 잘라낸 부스러기나 활물질의 가루 등이 발생하는 일도 없다. 결과로서, 세퍼레이터가 손상되어 단락하거나, 금속 시트의 잘라낸 부스러기나 활물질의 가루 등이 전지 소자(1)에 말려 들어간다고 하는 문제의 발생을 저감해서, 얻어지는 전지 소자(1)의 품질 향상을 도모할 수가 있다. In the present embodiment, the
또, 본 실시 형태에서는, 전극 시트(4, 5)의 금속 시트 부분을 사전에 절단하고, 권심(13, 14)의 슬릿(13S, 14S)내에서 절단하지 않기 때문에, 금속 시트의 잘라낸 부스러기나 활물질의 가루 등이 전지 소자(1)에 말려 들어간다고 하는 문제의 발생을 더욱더 저감할 수가 있다.In this embodiment, since the metal sheet portions of the
또, 지지 롤러(15A, 15B)를 갖추는 것에 의해, 떼어냄 포지션 P2에 위치하는 권심(13, 14)의 회전 자세에 의하지 않고, 지지 롤러(15A, 15B)로부터 가이드 롤러(88a, 88b)에 걸쳐서 배치되는 전극 시트(4, 5) 및 세퍼레이터(2, 3)의 위치는 안정하게 된다. 이것에 의해, 전극 시트(4, 5)는, 지지 롤러(15A, 15B)와 가이드 롤러(88a, 88b) 사이에서 똑바로 연장한 상태에서 잡아당겨지기 때문에, 점선구멍(150)에 대해 적정한 부하가 걸려, 적정하게 또한 원활하게 절단할 수가 있다. 또, 권회 포지션 P1에 위치하는 권심(13, 14)의 슬릿(13S, 14S)에 대해 전극 시트(4, 5) 및 세퍼레이터(2, 3)를 적정하게 삽통시킬 수가 있다.By providing the
또한, 상기 실시 형태의 기재 내용에 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 실시해도 좋다. 물론, 이하에서 예시하지 않는 다른 응용예, 변경예도 당연히 가능하다.Further, the present invention is not limited to the description of the above embodiment, and the following description is also applicable. Needless to say, other applications and modifications that are not illustrated in the following are also possible.
(a) 상기 실시 형태에서는, 권회 장치(10)에 의해서, 리튬 이온 전지의 전지 소자(1)가 제조되고 있지만, 권회 장치(10)에 의해서 제조되는 권회 소자는 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 전해 콘덴서의 권회 소자 등을 제조하는 것으로 해도 좋다.(a) In the above embodiment, the
(b) 상기 실시 형태에서는, 권심(13, 14)으로서, 각종 시트(2∼5)가 권회되는 외주 형상이 장방 형상(편평모양)으로 구성된 권심을 채용하고 있지만, 권심(13, 14)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 외주 형상이 원{圓} 형상, 타원 형상, 긴원{長圓} 형상 등으로 되는 권심을 채용해도 좋다.(b) In the above-described embodiment, the
(c) 세퍼레이터(2, 3)나 전극 시트(4, 5)의 재질은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 세퍼레이터(2, 3)를 PP에 의해 형성하는 것으로 하고 있지만, 다른 절연성 재료에 의해서 세퍼레이터(2, 3)를 형성하는 것으로 해도 좋다.(c) The materials of the
(d) 상기 실시 형태에서는, 권회부(11)가, 2개의 권심(13, 14)를 갖춘 구성으로 되어 있지만, 권심의 수는 이것에 한정되는 것은 아니고, 3개 이상의 권심을 갖춘 구성으로 해도 좋다.(d) In the above embodiment, the winding
(e) 상기 실시 형태에서는, 권심(13)((14))의 척 기구(13T)((14T))가, 한쌍의 심편(13A, 13B)((14A, 14B)) 중의 한쪽의 심편(13A)((14A))에 대해 요동 가능하게 축지지된 척 부재(13Ta)((14Ta))와, 그것을 구동하는 도시하지 않는 구동 수단을 갖추고, 척 부재(13Ta)((14Ta))를 다른쪽의 심편(13B)((14B))에 접근하는 방향으로 움직이는 것에 의해, 해당 척 부재(13Ta)((14Ta))와, 다른쪽의 심편(13B)((14B)) 사이에서, 각종 시트(2∼5)를 협지 가능하게 구성되어 있다.(e) In the above embodiment, the
고정 수단으로서의 척 기구(13T)((14T))의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 한쌍의 심편(13A, 13B)이 상대 변위하고, 각종 시트(2∼5)를 협지 가능한 구성으로 해도 좋다.The configuration of the
(f) 상기 실시 형태에서는, 권심(13)에 의해 권취되는 1소자 분의 각 전극 시트(4, 5)의 종단부(4e, 5e)와, 권심(14)에 의해 다음번에 권취될 1소자 분의 각 전극 시트(4, 5)의 시단부(4f, 5f) 사이에 위치하는 양보호 테이프(100)를 서로 접착시킨 부분에 대해 점선구멍(150)이 형성되는 구성으로 되어 있다. 점선구멍(150)의 형성 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 도 21의 (b)에 도시하는 바와 같이, 전극 시트(4, 5)를 사전에 절단하는 일없이, 보호 테이프(100)를 붙이고, 그 위로부터 점선구멍(150)을 형성하는 구성으로 해도 좋다. 또, 도 21의 (c)에 도시하는 바와 같이, 보호 테이프(100)를 생략하고, 전극 시트(4, 5)에 대해 직접 점선구멍(150)을 형성하는 구성으로 해도 좋다.(f) In the above embodiment, the
(g) 상기 실시 형태에서는, 전극 시트(4, 5)(보호 테이프(100))에 형성되는 파단선으로서, 전극 시트(4, 5)의 두께 방향으로 관통한 칼집{切入; cutin; 베어져 들어간 자국}이 단속적으로 복수 늘어선 점선구멍(150)이 채용되고 있다. 파단선의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 전극 시트(4, 5)의 폭방향 양단으로부터 칼집이 내어지고, 폭방향 중앙부 1개소에서만 이어진 파단선(점선구멍)을 채용해도 좋고, 단면 대략 V자 모양의 비관통의 하프컷선을 파단선으로서 형성해도 좋다.(g) In the above-described embodiment, as a broken line formed on the
(h) 전극 시트 공급 기구(31, 41)의 구성은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 시트 절단 수단으로서의 컷터 기구(90)와, 시트 파지 수단으로서의 파지 기구(91)와, 테이프 붙임 수단으로서의 테이프 붙임 기구(92)를 일체로 갖춘 절단 붙임 장치(87)를 채용하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 컷터 기구(90), 파지 기구(91) 및 테이프 붙임 기구(92)중 적어도 1개를 독립해서 갖춘 구성으로 해도 좋다.(h) The configuration of the electrode
(i) 상기 실시 형태에서는, 세퍼레이터 컷터(16)에 의해 권심(13, 14)의 외측에서 세퍼레이터(2, 3)를 절단하는 구성으로 되어 있다. 세퍼레이터(2, 3)를 절단하는 구성은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 권심(13, 14)에 컷터를 갖추고, 슬릿(13S, 14S) 내부에서 세퍼레이터(2, 3)를 절단하는 구성으로 해도 좋다. 또, 전극 시트(4, 5)와 마찬가지로, 점선구멍을 형성하고, 권심(13, 14)의 권회력에 의해 세퍼레이터(2, 3)를 절단하는 구성으로 해도 좋다.(i) In the above-described embodiment, the
(j) 상기 실시 형태에서는, 위치맞춤 기구(72)가, 검출 센서(83)의 검출 결과에 의거해서 승강 롤러(75)를 구동시키고, 각 전극 시트(4, 5)에 붙여진 보호 테이프(100)의 점선구멍 형성 위치 X2를 점선구멍 컷터(82)에 대해 위치결정하는 구성으로 되어 있지만, 이것에 한하지 않고, 예를 들면 위치맞춤 기구(72) 자신에게 설치된 인코더의 계측값에 의거해서, 보호 테이프(100)의 위치를 점선구멍 컷터(82)에 대해 위치맞춤하는 구성으로 해도 좋다.(j) In the above embodiment, the
또, 상기 실시 형태에서는, 권심(13, 14)에 설치된 인코더의 계측값에 의거해서, 전극 시트(4, 5)에 형성된 점선구멍(150)을, 권심(13, 14)의 슬릿(13S, 14S)내의 소정 위치에 위치결정하는 구성으로 되어 있지만, 이것에 한하지 않고, 예를 들면 권심(13, 14)에 센서를 설치하고, 그 검출 결과를 토대로 점선구멍(150)의 위치결정을 행하는 구성으로 해도 좋다.In the above embodiment, the dotted line holes 150 formed in the
(k) 상기 실시 형태에서는, 정전극 시트(4) 및 부전극 시트(5)의 양자에 대해 점선구멍(150)을 형성하고, 이것을 절단하는 구성으로 되어 있지만, 전극 시트(4, 5)의 적어도 한쪽에만 점선구멍(150)을 형성하고, 이것을 절단하는 구성을 채용하면, 적어도 종래 기술보다는 생산성을 높일 수가 있다. 물론, 양자에 대해 점선구멍(150)을 형성하는 구성이 바람직하다.(k) In the above embodiment, the dotted
(l) 상기 실시 형태에서는, 정전극 시트(4) 및 부전극 시트(5)의 양자에 대해 점선구멍(150)을 형성하는 타이밍이 동시기{同時期}이지만(도 13 참조), 물론, 양자의 타이밍을 어긋나게 해도 좋다.(1) In the above embodiment, the timing of forming the dotted
(m) 상기 실시 형태에서는, 터릿(12)에서, 각종 시트(2∼5)를 걸기 위한 지지 롤러(15A, 15B)가 설치되어 있지만, 지지 롤러(15A, 15B)를 생략한 구성으로 해도 좋다.(m) Although the
(n) 상기 실시 형태에서는, 권심(13, 14)의 슬릿(13S, 14S)내에서, 양전극 시트(4, 5)의 시단부(4f, 5f)가 위치결정되는 위치가 동일하게 되어 있지만, 이것에 한하지 않고, 정전극 시트(4)의 시단부(4f)와, 부전극 시트(5)의 시단부(5f)의 위치결정되는 위치가 다른 구성으로 해도 좋다.(n) In the above embodiment, the positions where the leading ends 4f and 5f of the
1…전지 소자, 2, 3…세퍼레이터, 4…정전극 시트, 5…부전극 시트, 4e, 5e…종단부, 4f, 5f…시단부, 10…권회 장치, 11…권회부, 12…터릿, 13, 14…권심, 13S, 14S…슬릿, 13T, 14T…척 기구, 15A, 15B…지지 롤러, 16…세퍼레이터 컷터, 31…정전극 시트 공급 기구, 41…부전극 시트 공급 기구, 51, 61…세퍼레이터 공급 기구, 71…파지 기구, 71a, 71b…클램프, 82…점선구멍 컷터, 82a…위칼날, 82b…아래칼날, 87…절단 붙임 장치, 90…컷터 기구, 91…파지 기구, 92…테이프 붙임 기구, 100…보호 테이프, P1…권회 포지션, P2…떼어냄 포지션.One… Battery element, 2, 3 ... Separator, 4 ... Electrode sheet, 5 ... The negative electrode sheet, 4e, 5e ... The termination, 4f, 5f ... The beginning part, 10 ... Winding device, 11 ... 12, ... Turret, 13, 14 ... Reckoning, 13S, 14S ... Slit, 13T, 14T ... Chuck mechanism, 15A, 15B ... Support roller, 16 ... Separator cutter, 31 ... Electrode sheet feeding mechanism, 41 ... A negative electrode sheet supply mechanism, 51, 61 ... Separator supply mechanism, 71 ... A gripping mechanism, 71a, 71b ... Clamp, 82 ... Dotted hole cutter, 82a ... Upper blade, 82b ... The lower blade, 87 ... Cutting attachment device, 90 ... Cutter mechanism, 91 ... Gripping mechanism, 92 ... Tape attaching mechanism, 100 ... Protective tape, P1 ... The winding position, P2 ... Peel position.
Claims (4)
자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전 가능하게 설치된 터릿과,
상기 터릿의 회전 방향에 소정 간격을 떼고{두고} 배치됨과 함께, 각각 자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전하고, 상기 각 공급 기구로부터 공급되는 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회 가능한 복수의 권심{卷芯}과,
상기 각 권심에 설치되고, 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 삽통{揷通} 가능한 슬릿과,
상기 슬릿내에서 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 고정 가능한 고정 수단과,
상기 전극 시트의 공급 기구에 설치되고, 상기 전극 시트에 대해 파단선{破斷線}을 형성 가능한 파단선 형성 수단과,
상기 전극 시트의 공급 기구에 설치되고, 상기 전극 시트를 파지{把持} 가능한 파지 수단을 갖추{備}고,
상기 복수의 권심중 제1 포지션에 있는 제1 권심에 대해, 상기 각 공급 기구로부터 공급되는 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 소정 길이 권회한 후, 상기 터릿을 회전시키고, 해당{當該} 제1 권심을 제2 포지션으로 이동시킴과 함께, 해당 제1 권심과는 다른 제2 권심을 상기 제1 포지션으로 이동시키는 공정과,
상기 제1 권심에 의해 권취{卷取}되는 상기 전극 시트의 종단부{終端部}와, 상기 제2 권심에 의해 다음번{次回}에 권취될 상기 전극 시트의 시단부{始端部}와의 구획{區切}으로 되는 위치에 대해 상기 파단선을 형성하는 공정과,
상기 제2 포지션에 위치하는 상기 제1 권심으로부터 상기 각 공급 기구에 걸쳐서 배치된 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를, 상기 제1 포지션에 위치하는 상기 제2 권심의 슬릿에 대해 삽통시키는 공정과,
상기 제2 포지션에 위치하는 상기 제1 권심에 의해 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회하는 것에 의해, 상기 전극 시트의 상기 파단선의 형성 위치를 상기 제2 권심의 슬릿내의 소정 위치에 위치결정하는 공정과,
상기 전극 시트가 위치결정된 후, 해당 전극 시트를 상기 파지 수단에 의해 파지하는 공정과,
상기 파지 수단에 의해 상기 전극 시트를 파지한 상태에서, 상기 제1 권심에 의해 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회하는 것에 의해, 상기 파단선의 형성 위치에서 상기 전극 시트를 절단하는 공정과,
상기 전극 시트가 절단된 후, 상기 제1 권심에 의해 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회하는 것에 의해, 상기 전극 시트의 종단부를 권취하는 공정과,
상기 제2 권심의 슬릿내에서, 해당 제2 권심에 의해 다음번에 권취될 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 상기 고정 수단에 의해 고정하는 공정과,
상기 제1 권심으로부터 상기 제2 권심에 걸쳐서 배치된 상기 세퍼레이터를 절단하는 공정과,
상기 세퍼레이터가 절단된 후, 상기 제1 권심에 의해 상기 세퍼레이터의 종단부를 권취하는 공정을 실행 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 권회 장치.As a winding device for superimposing and winding {polymerization} windings of an electrode sheet coated with an active material {active material} and a belt-shaped separator made of an insulating material from a predetermined supply mechanism ,
A turret rotatably provided with its own central axis as a rotation axis,
A plurality of coils wound around the electrode sheet and the separator supplied from each of the supply mechanisms are arranged to be spaced apart from each other at a predetermined interval in the rotating direction of the turret, and,
A slit provided in each of the cores and capable of inserting the electrode sheet and the separator,
Fixing means capable of fixing the electrode sheet and the separator in the slit,
A broken line forming means provided in the supply mechanism of the electrode sheet and capable of forming a broken line (broken line) with respect to the electrode sheet,
A holding means provided in a supply mechanism of the electrode sheet and capable of grasping the electrode sheet,
After winding the electrode sheet and the separator supplied from each of the supply mechanisms by a predetermined length about a first winding in a first position in the plurality of winding directions, the turret is rotated, and the corresponding {first winding} Moving the first winding to the first position and moving the second winding to the first position different from the first winding;
The end portion of the electrode sheet wound by the first core and the end portion of the electrode sheet to be wound in the next {next time} by the second core, Forming a broken line with respect to a position where the broken line is formed;
Inserting the electrode sheet and the separator disposed from the first core located at the second position to each of the supply mechanisms with respect to the slit of the second core located at the first position;
A step of positioning the formation position of the broken line of the electrode sheet at a predetermined position in the slit of the second winding core by winding the electrode sheet and the separator by the first winding located at the second position,
A step of gripping the electrode sheet by the gripping means after the electrode sheet is positioned,
A step of cutting the electrode sheet at a position where the break line is formed by winding the electrode sheet and the separator with the first core in a state of holding the electrode sheet by the holding means;
Winding the end portion of the electrode sheet by winding the electrode sheet and the separator by the first core after the electrode sheet is cut off;
Fixing the electrode sheet and the separator to be wound next by the second winding core in the slit of the second winding core by the fixing means;
A step of cutting the separator arranged from the first core to the second core,
And a step of winding the end portion of the separator by the first core after the separator is cut off.
상기 파단선 형성 수단에 의해 상기 파단선이 형성되는 부위에 대해, 사전에 보호 테이프를 붙여{貼付} 두는 보호 테이프 붙임{貼付} 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 권회 장치.The method according to claim 1,
And a protection tape attaching means for sticking (pasting) a protective tape to a region where the broken line is formed by the breaking line forming means in advance.
상기 보호 테이프 붙임 수단은,
상기 권심에 의해 권취되는 상기 전극 시트의 구획으로 되는 위치에서, 해당 전극 시트를 절단하는 시트 절단 수단과,
상기 시트 절단 수단에 의한 상기 전극 시트의 절단시에, 해당 절단 수단의 상류측에서 해당 전극 시트를 파지 가능한 상류측 파지부와, 해당 절단 수단의 하류측에서 해당 전극 시트를 파지 가능한 하류측 파지부를 가짐과 함께, 시트 절단 후에는 해당 각 파지부가 해당 전극 시트를 파지한 채, 시트 반송{搬送} 방향을 따라 서로 이간{離間}하는 방향으로 상대 이동하도록 구성된 시트 파지 수단과,
상기 시트 파지 수단에 의해 이간시켜진 상기 전극 시트의 상류측 부분과 하류측 부분을 잇도록 상기 전극 시트의 표리 양면으로부터 각각 보호 테이프를 붙이고, 상기 전극 시트의 상류측 부분과 하류측 부분과의 틈{隙間}에서 상기 양보호 테이프를 서로 접착{接着}시키도록 구성된 테이프 붙임 수단을 갖추고,
상기 파단선 형성 수단은,
상기 양보호 테이프를 서로 접착시킨 부분에 대해 상기 파단선을 형성하는 것을 특징으로 하는 권회 장치.3. The method of claim 2,
The protective tape attaching means
Sheet cutting means for cutting the electrode sheet at a position to be a section of the electrode sheet wound by the core,
And an upstream-side grip portion capable of gripping the electrode sheet on the upstream side of the cutting means when the electrode sheet is cut by the sheet cutting means, and a downstream-side grip portion capable of gripping the electrode sheet on the downstream side of the cutting means, And after the sheet is cut, the sheet holding means is configured to move relative to each other in the direction of separating (separating) from each other along the sheet conveyance direction (conveying direction)
A protective tape is attached to both the front and back surfaces of the electrode sheet so as to connect the upstream side portion and the downstream side portion of the electrode sheet separated by the sheet holding means and the gap between the upstream side portion and the downstream side portion of the electrode sheet And a tape attaching means configured to adhere the bonding tape to each other at {gap}
The breaking line forming means
And said broken line is formed on a portion where said positive sense tape is adhered to each other.
상기 터릿의 회전 방향에 대해서 상기 제1 권심과 상기 제2 권심 사이에서, 상기 제2 포지션에 위치하는 상기 제1 권심으로부터 상기 각 공급 기구에 걸쳐서 배치되는 상기 전극 시트 및 세퍼레이터가 걸리{引掛}는 지지 롤러를 갖춘 것을 특징으로 하는 권회 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the electrode sheet and the separator disposed between the first winding and the second winding with respect to the rotating direction of the turret and extending from the first winding located at the second winding position to the supply mechanism are jammed Characterized in that it has a support roller.
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