KR101573589B1 - 전지용 전극 부재를 위한 반송 장치 및 반송 방법 - Google Patents

전지용 전극 부재를 위한 반송 장치 및 반송 방법 Download PDF

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Abstract

반송 장치는, 전지용 전극 부재(박 형상이며 띠 형상의 전극재 또는 박 형상의 전극)를 반송한다. 반송 장치는, 전극 부재를 만곡시켜 파지하여 반송하는 반송기를 구비하고 있다. 반송기는, 반송 방향의 하류의 타 공정의 부품과 접촉하는 일이 없는 위치에서, 전극 부재를 파지하도록 구성되어 있다. 전극 부재는 만곡되므로, 반송 방향의 강성이 높아지고, 처짐이 방지된다. 또한, 반송기의 파지 위치는, 하류의 타 공정의 부품과 접촉하는 일이 없는 위치이다. 따라서, 반송 장치에 따르면, 전극 부재(띠 형상의 전극재의 선단이나 전극)를 확실하게 원하는 위치까지 반송할 수 있다.

Description

전지용 전극 부재를 위한 반송 장치 및 반송 방법{CARRYING APPARATUS AND CARRYING METHOD FOR BATTERY ELECTRODE MEMBER}
본 발명은, 전지용 전극 부재를 위한 반송 장치 및 반송 방법에 관한 것으로, 특히, 박 형상이며 띠 형상의 전극재[electrode material film web] 또는 박 형상의 전극[electrode film]을 반송하는 전지용 전극 부재를 위한 반송 장치 및 반송 방법[carrying apparatus and carrying method for a battery electrode member]에 관한 것이다.
전지에 사용되고 있는 전극(정극 및 부극)은, 얇은 금속박[thin metal film]의 양면에 활물질층[active material layers]이 형성된 구조를 갖고 있다. 전극은, 금속박의 양면 또는 편면에 활물질층이 형성된 띠 형상의 전극재[electrode material web]로부터 소정의 크기로 잘라내어져 제조된다. 이 기술에서는, 띠 형상 전극재의 선단[forward end]을 금형까지 송출하기 위해, 전극재는 금형의 상류에서 척되어 송출된다(하기 특허문헌 1). 또한, 박 형상의 전극을 컨베이어로 반송하는 기술도 있다(하기 특허문헌 2).
일본 특허 출원 공개 제2007-128841호 공보 일본 특허 출원 공개 평11-339841호 공보
상술한 특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 전극재는 상류로부터 눌리고 있을 뿐이다. 전극재의 기재인 금속박은 매우 얇다. 이로 인해, 전극재를 상류로부터 누르는 것만으로는, 전극재의 선단이 도중에 처져, 금형 내에 들어가지 않게 되거나, 규정 위치에서 절단할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 컨베이어를 사용하여 금형까지 반송하는 경우에도, 선단이 컨베이어 벨트 표면에 의해 하방으로부터 지지되지 않게 되면 처져 버릴 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 박 형상이며 띠 형상의 전극재 또는 박 형상의 전극을 반송할 때에, 그 선단을 확실하게 원하는 위치까지 반송할 수 있는 전지용 전극 부재를 위한 반송 장치 및 반송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 특징은, 전지용 전극 부재를 위한 반송 장치이며, 박 형상이며 띠 형상의 전극재 또는 박 형상의 전극을 만곡시켜 파지하여 반송하는 반송기(반송 수단)를 구비하고 있고, 상기 반송기(반송 수단)가, 반송 방향의 하류의 타 공정의 부품과 접촉하는 일이 없는 위치에서, 상기 전극재 또는 상기 전극을 파지하도록 구성되어 있는, 반송 장치를 제공한다.
본 발명의 제2 특징은, 전지용 전극 부재를 위한 반송 방법이며, 박 형상이며 띠 형상의 전극재 또는 박 형상의 전극을 만곡시키면서, 반송 방향의 하류의 타 공정의 부품과 접촉하는 일이 없는 위치에서 상기 전극재 또는 상기 전극을 반송기로 파지하여 반송하는, 반송 방법을 제공한다.
도 1은 실시 형태의 전극 제조 장치(반송 장치)를 도시하는 평면도이다.
도 2는 상기 전극 제조 장치를 도시하는 측면도이다.
도 3은 상기 전극 제조 장치의 핸드(반송기)를 도시하는 상세 정면도이다.
도 4는 띠 형상 전극재의 만곡 형상을 도시하는 사시도이다.
도 5는 띠 형상 전극재의 다른 만곡 형상을 도시하는 사시도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 띠 형상 전극재의 만곡 방향을 설명하기 위한 사시도이다.
도 7의 (a)는 전단부 금형을 반출 방향 하류에서 본 정면도이며, (b)는 (a) 중의 ⅦB―ⅦB선을 따르는 단면도이다.
도 8의 (a)∼(e)는 전단부 금형의 동작을 도시하는 단면도이다.
도 9의 (a)는 전단부가 절단되기 전의 띠 형상 전극재의 평면도이며, (b)는 잘라내어진 전극의 평면도이다.
도 10은 핸드 후퇴 시의 상기 전극 제조 장치를 도시하는 평면도이다.
도 11은 핸드 후퇴 시의 상기 전극 제조 장치를 도시하는 측면도이다.
도 12는 반송기로서 흡착 패드를 사용한 예를 나타내는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하면서 반송 장치(반송 방법)의 실시 형태를 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 도면에 있어서의 각 부재의 크기나 비율은 설명의 사정상 과장되어 있고, 실제의 크기나 비율과는 다르다.
우선, 전극 제조 장치(반송 장치)의 주요부 구성에 대해 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 전극 제조 장치(1)는, 핸드[hand](반송기[carrier]:반송 수단[carrying means])(2), 전단부 절단용 금형(3)[die 3 for cutting a forward end](이하, 전단부 금형[forward end die](3)이라 함), 후단부 절단용 금형(4)[die 4 for cutting a rearward end](이하, 후단부 금형[rearward end die](4)이라 함), 제1 흡착 컨베이어[first suction conveyor](5), 제2 흡착 컨베이어(6)를 구비하고 있다.
핸드(2)는, 박 형상이며 띠 형상의 전극재[electrode material film web](100)(이하, 띠 형상 전극재[electrode material web](100)라 함)를 전단부 금형(3) 내까지 공중 반송[overhead-carry]한다. 본 실시 형태에서는, 핸드(2)는, 띠 형상 전극재(100)를 반송 방향 A와 교차하는 방향으로 만곡시켜 파지한다. 전단부 금형(3)은, 전단부 절단기[forward end cutter]이며, 띠 형상 전극재(100)의 전단부를 절단한다. 후단부 금형(4)은, 후단부 절단기[rearward end cutter]이며, 띠 형상 전극재(100)의 후단부를 절단한다. 제1 흡착 컨베이어(5)는, 띠 형상 전극재(100)의 반송 방향 A의 전단부 금형(3)보다 상류에 설치되어 있다. 제1 흡착 컨베이어(5)는, 핸드(2)의 동작 궤적[moving range] 밖에 배치되어 있다. 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)(도 3 참조)은, 띠 형상 전극재(100)의 절단 시에 띠 형상 전극재(100)를 흡착하여 하방으로부터 지지하는 지지면으로서 기능한다. 또한, 제1 흡착 컨베이어(5)는, 후단부가 절단된 전극을 전단부 금형(3)보다도 하류에 송출한다. 제2 흡착 컨베이어(6)는, 제1 흡착 컨베이어(5)로부터 송출된 전극을 더욱 하류에 송출한다. 또한, 도 1 중의 1점 쇄선은 절단 패턴을 나타내고 있다.
계속해서 전극 제조 장치(1)의 각 부를 상세하게 설명한다. 도 3은 반송 방향 A의 하류측에서 본 핸드(2) 및 제1 흡착 컨베이어(5)를 도시하고 있고, 핸드(2) 및 제1 흡착 컨베이어(5) 이외의 구성 부품은 생략되어 있다.
핸드(2)는, 띠 형상 전극재(100)를 절단 위치까지 반송할 때에, 핸드(2)의 구성 부품[components of the hand 2]과 제1 흡착 컨베이어(5)가 간섭하지 않는 위치에서 띠 형상 전극재(100)를 파지한다(상세는 추후에 설명함). 또한, 핸드(2)는, 전단부 금형(3)으로의 띠 형상 전극재(100)의 반송 시에, 전단부 금형(3)보다 상류 위치[즉, 전단부 금형(3)과 접촉하지 않는 위치]에서 띠 형상 전극재(100)를 파지하고 있다.
이 핸드(2)는, 한 쌍의 주 아암(21 및 22)과, 주 아암(21)에 결합되어 있는 파지 아암[holding arms](파지부[holding portions]:파지 수단[holding means])(23 및 25)과, 주 아암(22)에 접속되어 있는 파지 아암(파지부:파지 수단)(24 및 26)과, 한 쌍의 주 아암(21 및 22) 전체를 수직으로 이동시키는 동시에 파지 아암(23∼26)의 파지 동작[holding action]을 행하는 파지 기구부[holding mechanical section](20)를 갖는다. 파지 아암(23 및 25)은, 띠 형상 전극재(100)의 반송 방향 A와 평행해지도록 주 아암(21)에 장착되고, 파지 아암(24 및 26)은, 반송 방향 A와 평행해지도록 주 아암(22)에 장착되어 있다. 파지 아암(23∼26)은, 제1 흡착 컨베이어(5)의 측방 외측에서[at laterally outward positions from the first suction conveyor 5] 주 아암(21 및 22)에 장착되어 있다. 따라서, 파지 아암(23∼26)은 제1 흡착 컨베이어(5)와 접촉하는 일 없이 반송 동작을 행할 수 있다. 또한, 제1 흡착 컨베이어(5)의 측방[lateral direction to the first suction conveyor 5]이라 함은, 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송 방향 A(벨트 이동 방향)에 직교하는 방향을 말한다.
주 아암(21 및 22)은, 파지 기구부(20)와 함께 반송 방향 A를 따라 수평 이동한다. 이때, 파지 아암(23∼26)은 제1 흡착 컨베이어(5)의 측방 외측을 통과한다. 따라서, 핸드(2)에 의한 반입 동작에 수반하는 수평 이동의 이동 궤적 내에 제1 흡착 컨베이어(5)가 들어가는 일은 없다. 즉, 제1 흡착 컨베이어(5)는, 핸드(2)의 구성 부품의 동작 궤적 밖에 배치되어 있다. 이로 인해, 핸드(2)의 극히 근소한 상승 이동으로, 띠 형상 전극재(100)는, 제1 흡착 컨베이어(5)로부터 부상되어 이동 반송될 수 있다.
여기서, 핸드의 구성 부품이 제1 흡착 컨베이어의 바로 위를 통과하도록 배치되는 경우를 상정한다. 이 경우, 핸드가 띠 형상 전극재를 파지하여 금형까지 반입할 때에, 핸드를 수평 이동시키면 제1 흡착 컨베이어와 접촉해 버린다. 이로 인해, 핸드는, 제1 흡착 컨베이어보다 상류에서 띠 형상 전극재를 파지하고, 그 후 제1 흡착 컨베이어 상을 통과하기 위해, 제1 흡착 컨베이어보다도 상방까지 크게 상승되어야 한다. 또한, 필연적으로, 핸드는, 원래의 위치로 복귀될 때에는 크게 하강되어야 한다. 따라서, 핸드의 수직 이동량이 커지고, 그만큼 많은 동작 시간이 필요해진다. 한편, 본 실시 형태에서는, 핸드(2)의 수직 이동량은 필요없거나, 극히 근소하여, 동작 시간이 대폭으로 단축될 수 있다.
파지 기구부(20)는, 한 쌍의 주 아암(21 및 22) 전체를 수직 이동시키는 동시에, 파지 아암(23∼26)에 띠 형상 전극재(100)를 파지시키거나 해방시킨다. 파지 기구부(20)는, 통상의 핸드 동작을 행하기 위한 기구이면 된다.
파지 아암(23 및 25)이 주 아암(21)에 장착되고, 파지 아암(24 및 26)이 주 아암(22)에 장착되어 있다. 파지 아암(23 및 24)은 서로 대향하고, 파지 아암(25 및 26)도 서로 대향하고 있다. 파지 아암(23 및 24)이 띠 형상 전극재(100)의 일측 테두리를 끼움 지지[clip](파지[hold])하고, 파지 아암(25 및 26)이 띠 형상 전극재(100)의 타측 테두리를 끼움 지지(파지)한다. 파지 아암(23∼26)의 파지 위치는, 띠 형상 전극재(100)의 절단 위치에 대하여 반송 방향 A의 상류에 있고, 띠 형상 전극재(100)의 측부 테두리의 파지에 의해 띠 형상 전극재(100)를 만곡시킬 수 있는 위치이면 된다.
파지 아암(23∼26)의 띠 형상 전극재(100)와의 접촉면은, 도 3에 도시되는 바와 같이, 띠 형상 전극재(100)를 파지하였을 때에 반송 방향 A와 교차하는 방향으로 띠 형상 전극재(100)를 만곡시키기 위해 비스듬히 형성되어 있다. 띠 형상 전극재(100)를 만곡시킴으로써 띠 형상 전극재(100)의 반송 방향 A의 강성이 높아지고, 파지되어 있지 않은 전단부측 부분[forward-side portion]이 처지지 않게 된다[not bow down].
도 4에 도시되는 바와 같이, 파지 아암(23∼26)에 의한 띠 형상 전극재(100)의 파지 시에, 띠 형상 전극재(100)의 중앙부는, 내려간 상태로 만곡된다[curved into a depressed state](아래로 볼록[to be convex downward]). 이와 같이, 중앙부를 내려간 상태로 만곡시킴으로써, 띠 형상 전극재(100)의 반송 방향의 강성이 높아지고, 파지되어 있지 않은 전단부측 부분이 처지지 않게 된다. 또한, 전단부측 부분뿐만 아니라, 파지 아암의 파지 범위 밖의 다른 부분도 처지지 않게 된다[not sag down].
이 내려간 상태의 만곡 형상은, 띠 형상 전극재(100)의 양측 테두리를 파지하여 들어올리는 것만으로 만들어 낼 수 있다. 이 경우, 핸드(2)로 띠 형상 전극재(100)의 양측 테두리를 파지하였을 때에, 띠 형상 전극재(100)의 중앙부가 하방의 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)과 접촉하지 않도록, 핸드(2)를 근소하게 상승시킨다. 핸드(2)의 상승량[upward stroke length]은, 띠 형상 전극재(100)의 중앙부를 제1 흡착 컨베이어(5)에 접촉시키지 않고, 또한, 가능한 한 근접하는 양이 바람직하다. 또한, 핸드(2)의 상승량이 많으면, 핸드(2)의 수직 이동을 위한 시간이 길어져 택트 타임[takt time]이 길어져 버린다. 또한, 띠 형상 전극재(100)의 전단부는 전단부 금형(3)[및 후단부 금형(4)]의 상형과 하형 사이에 삽입되므로, 핸드(2)의 상승량이 많으면 상형과 하형을 크게 개방하지 않으면 안 되게 된다. 이 경우, 금형의 동작량이 많아져 택트 타임이 길어져 버린다. 따라서, 핸드(2)의 상승량은 가능한 한 적은 쪽이 바람직하다.
예를 들어, 중앙부를 내려간 상태로 만곡시키는 경우, 도 3에 도시되는 바와 같이, 만곡량(중앙부로부터 양측 테두리를 잇는 직선[포함하는 평면]까지의 거리) h1과, 중앙부와 반송면(5a)의 거리 h2가 거의 동일하면, 핸드(2)의 동작량을 적게 할 수 있다. 구체적으로는, 띠 형상 전극재(100)의 만곡량 h1을 0.5∼2㎜로 하는 동시에 상술한 거리 h2도 0.5∼2㎜로 함으로써, 핸드(2)의 수직 이동량이 극히 근소해지고, 또한, 띠 형상 전극재(100)와 반송면(5a)의 접촉도 방지할 수 있다. 또한, 중앙부와 반송면(5a)의 거리 h2는, 상술한 바와 같이 설정되는 것이 바람직하지만, 띠 형상 전극재(100)가 반송면(5a)과 접촉하지 않는 높이이면 된다.
띠 형상 전극재(100)의 만곡량 h1은, 전단부측 부분이 처지지 않는 강성을 확보하면 되므로, 많지 않아도 된다. 구체적으로는, 띠 형상 전극재(100)의 크기나 두께에도 의존하지만, 만곡량 h1＝0.5∼2㎜로 충분한 강성이 확보될 수 있다. 만곡량 h1은, 상술한 바와 같이 설정되는 것이 바람직하지만, 띠 형상 전극재(100)가 크고 두꺼운 경우에는 만곡량을 많게 하고, 얇은 경우에는 만곡량을 적게 하는 등, 전단부측 부분의 처짐을 방지할 수 있는 강성을 확보할 수 있는 양이면 된다.
도 5는 띠 형상 전극재(100)의 다른 만곡 형상을 도시하고 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 파지 아암(23∼26)에 의한 띠 형상 전극재(100)의 파지 시에, 띠 형상 전극재(100)의 중앙부는, 올라간 상태로 만곡된다[curved into an uplifted state](위로 볼록[to be convex upward]). 이 경우, 파지 아암(23∼26)의 띠 형상 전극재(100)와의 접촉면의 기울기 방향은, 도 3 및 도 4에 도시된 방향과 반대로 된다. 이와 같이, 중앙부를 올라간 상태로 만곡시킴으로써, 핸드(2)의 수직 위치를 바꾸지 않고 띠 형상 전극재(100)를 반송할 수 있다. 파지 아암(23∼26)의 파지 위치는, 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)과 동일 높이여도 된다. 양측 테두리를 파지하여 중앙부를 올라간 상태로 만곡시키므로, 파지 위치가 반송면(5a)과 동일 높이라도, 띠 형상 전극재(100)는, 제1 흡착 컨베이어(5)보다도 상방에 파지되어, 제1 흡착 컨베이어(5)와 접촉하는 일이 없다. 따라서, 핸드(2)의 상승 이동이 불필요해진다. 이 경우에도, 만곡량은, 띠 형상 전극재(100)의 크기나 두께에 따라, 전단부측 부분의 처짐을 방지할 수 있는 강성을 확보할 수 있는 양이면, 특별히 한정되지 않는다.
여기서, 띠 형상 전극재(100)의 만곡 방향에 대해 설명한다. 도 4 및 도 5에서는, 띠 형상 전극재(100)의 중앙부가 아래로 볼록(도 4)하거나 위로 볼록(도 5)한 차이가 도시되었다. 본 실시 형태에서는, 아래로 볼록 및 위로 볼록의 어느 경우나 만곡 방향은 반송 방향 A에 직교하는 방향으로 되었다. 이것은, 파지 아암(23∼26)에 의해 띠 형상 전극재(100)의 양측 테두리를 파지하므로, 이러한 만곡 방향으로 된다. 단, 전단부측 부분의 처짐을 방지하기 위해서는, 반송 방향 A의 강성이 높아지면 되므로, 만곡 방향은, 반송 방향 A에 교차하는 방향이면, 어느 방향이어도 된다.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)를 참조하면서, 만곡 방향의 다른 예에 대해 설명한다. 도 6의 (a)에 나타내어지는 예에서는, 일측 테두리에서는 선단 근방까지 파지되고, 타측 테두리에서는 선단 근방은 파지되어 있지 않다. 도 6의 (a) 중의 2점 쇄선은, 파지 아암(23∼26)의 띠 형상 전극재(100)와의 접촉면의 기울기에 의한 대략의 만곡 방향을 나타내고 있다. 이 경우, 선단부까지 파지하고 있는 파지 아암(23 및 24)은, 전단부 금형(3)에 간섭하지 않는 위치에서 띠 형상 전극재(100)를 파지한다.
도 6의 (b)에 나타내어지는 예에서는, 핸드(2)의 파지 아암(23 및 24)과 파지 아암(25 및 26)의 선단측이 서로 이격되도록 외측으로 구부려져 있고, 또한, 띠 형상 전극재(100)의 선단 근방은 파지되어 있지 않다. 이와 같이 파지함으로써, 후단부측 부분이 전단부측 부분보다도 강하게 만곡되고, 반송 방향 A의 강성이 높아져 있다. 또한, 강성이 확보되어 있는 동시에, 선단 근방의 만곡량은 작게 되어 있다. 띠 형상 전극재(100)의 만곡 형상은, 여러 가지 형상으로 될 수 있다. 또한, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에서는, 띠 형상 전극재(100)는, 내려간 상태로 만곡되었지만, 파지 아암(23∼26)의 띠 형상 전극재(100)와의 접촉면의 기울기를 변경하여, 올라간 상태로 만곡되어도 된다.
상술한 바와 같이, 전단부 금형(3)은, 후단부 금형(4)과 함께 띠 형상 전극재(100)로부터 전극을 잘라내기 위한 금형이다. 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)를 참조하면서, 전단부 금형(3)을 설명한다. 전단부 금형(3)은, 금형 지지대(301), 금형 프레임(302), 하형 베이스(303), 상형 베이스(304), 하형(305), 상형(306), 프레임 실린더(307), 상형 실린더(308), 프레임 가이드(309) 및 상형 가이드(310)를 갖는다.
금형 지지대(301)는, 프레임 실린더(307)의 상단부에 장착되어 있다. 금형 지지대(301) 상에는 4개의 프레임 가이드(309)가 설치되어 있다. 금형 프레임(302)은, 프레임 실린더(307) 및 프레임 가이드(309)에 의해 지지되어 있다. 금형 프레임(302) 전체는, 프레임 실린더(307)에 의해, 프레임 가이드(309)를 따라 수직 이동된다.
금형 프레임(302)의 내측 하부에는, 하형 베이스(303)가 고정되어 있다. 하형 베이스(303)에는, 하형(305)이 고정되어 있다. 한편, 금형 프레임(302)의 내측 상부에는, 상형 베이스(304)가 고정되어 있다. 상형 베이스(304)에는, 상형(306)이 고정되어 있다. 또한, 금형 프레임(302)의 내측에는, 금형 프레임(302)에 상단부 및 하단부가 고정된 4개의 상형 가이드(310)가 설치되어 있다.
상형 베이스(304)는, 상형 가이드(310)에 대하여 수직 이동 가능하며, 상형 실린더(308)에 의해, 상형 가이드(310)를 따라 수직 이동된다. 상술한 금형 프레임(302)의 내부 구조에 의해, 상형(306)과 하형(305)의 맞물림 위치가 규정되어 있다. 금형 프레임(302) 내에서 상형 베이스(304)가 하강되면, 상형(306)이 하형(305)과 맞물려 띠 형상 전극재(100)를 절단한다.
도 8의 (a)∼도 8의 (e)를 참조하면서, 전단부 금형(3)의 절단 동작을 설명한다. 띠 형상 전극재(100)가 삽입되는 형 개방 상태[도 8의 (a), 도 2]에서는, 하형(305)이 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)(도 3 참조)보다도 하방에 위치되어 있다. 형 개방 상태에서, 띠 형상 전극재(100)가 절단 위치[하형(305)과 상형(306)의 맞물림 위치]까지 삽입된다. 계속해서, 도 8의 (b)에 도시되는 바와 같이, 금형 프레임(302)이, 프레임 실린더(307)에 의해 상승되고, 하형(305)이 띠 형상 전극재(100)와 접촉하는 위치[반송면(5a)의 높이]에서 정지된다.
계속해서, 도 8의 (c)에 도시되는 바와 같이, 상형(306)이, 상형 실린더(308)에 의해 하강되고, 띠 형상 전극재(100)가 절단된다. 계속해서, 도 8의 (d)에 도시하는 바와 같이, 상형(306)이, 상형 실린더(308)에 의해 상승되고, 원래의 위치로 복귀된다. 계속해서, 도 8의 (e)에 도시되는 바와 같이, 금형 프레임(302)이 하강되고, 전단부 금형(3) 전체가 형 개방 상태로 복귀된다. 또한, 전단부 금형(3)에 의한 절단 시에 나오는 칩[scrap]은, 그대로 하방으로 낙하한다. 이로 인해, 전단부 금형(3)의 금형 지지대(301)의 반송 방향 A의 전방 하방에, 낙하한 칩을 배출하기 위한 슬로프(도시하지 않음) 등이 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 전단부 금형(3)의 형 개방 상태에서는, 하형(305)이 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)보다도 하방에 위치되므로, 띠 형상 전극재(100)의 반입 시의 띠 형상 전극재(100)와 하형(305)의 접촉이 방지되는 동시에, 전단부측 부분이 절단 위치에 반입되기 쉬워진다. 또한, 만일, 띠 형상 전극재(100)의 전단부측 부분이 처졌다고 해도, 띠 형상 전극재(100)가 제1 흡착 컨베이어(5)와 하형(305) 사이에 말려 들어가는 것도 방지되고, 전단부측 부분의 절단 위치에의 반입 후의 하형(305)의 상승에 의해 전단부측 부분이 들어 올려지므로 정확하게 전단부를 절단할 수 있다.
또한, 형 개방 상태에서 하형(305)이 반송면(5a)보다 하방에 위치되는, 즉, 절단 후에도 동 위치로 복귀되므로[도 8의 (e) 참조], 절단 후의 전극의 제2 흡착 컨베이어(6)에의 반출 시에 전극과 하형(305)의 접촉도 방지된다. 또한, 하형(305)의 상승 시에는 금형 프레임(302) 전체가 상승되므로, 금형 프레임(302)의 내부 구조에서 규정된 하형(305)과 상형(306)의 맞물림 위치가 보유된 상태인 채 하형(305)을 상승시켜 정확하게 전단부를 절단할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 하형(305)의 상승 후의 상형(306)의 하강에 의해 전단부가 절단되지만, 언제 상형(306)의 하강을 개시할지는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 하형(305)의 반송면(5a)의 높이까지의 상승량[upward stroke length]과 상형(306)이 반송면(5a)으로 지지되어 있는 띠 형상 전극재(100)에 도달할 때까지의 하강량[downward stroke length]에 기초하여 적절하게 결정된다. 구체적으로는, 상기 상승량이 상기 하한량보다 길면, 하형(305)[금형 프레임(302)]의 상승을 먼저 시작하고, 나중에 상형(306)의 하강을 개시시켜, 하형(305)과 상형(306)이 동시에 띠 형상 전극재(100)에 도달하도록 된다. 반대로, 상기 상승량이 상기 하한량보다 짧으면, 상형(306)의 하강을 먼저 시작하고, 나중에 하형(305)[금형 프레임(302)]의 상승을 개시시켜, 하형(305)과 상형(306)이 동시에 띠 형상 전극재(100)에 도달하도록 된다. 이와 같이 상형(306) 및 하형(305)의 동작을 제어함으로써, 절단을 위한 택트 타임을 더욱 짧게 할 수 있다. 상형(306) 및 하형(305)의 이동량뿐만 아니라 이동 속도의 차이 등도 고려하여, 상형(306) 및 하형(305)의 동작을 적합하게 하면 된다.
후단부 금형(4)은, 상술한 전단부 금형(3)과 동일한 구조를 갖고 있지만, 금형에 의한 절단 패턴이 다르다. 후단부 금형(4)의 동작에 대해, 도 2를 참조하면서 간단하게 설명한다. 우선, 핸드(2)의 파지 아암(23∼26)이 후퇴되어 후단부 금형(4)의 하형(41)과 상형(42) 사이로부터 퇴피되고, 절단되는 띠 형상 전극재(100)의 후단부 위치가 하형(41)과 상형(42) 사이에 정지된다. 그 후, 상술한 전단부 금형(3)의 동작과 마찬가지의 동작으로, 하형(41) 및 상형(42)이 제어되어 후단부가 절단된다. 또한, 후단부 금형(4)은, 전단부 금형(3)과 마찬가지의 구성을 갖고 있으므로, 파지 아암(23∼26)이 하형(41)과 상형(42) 사이를 통과하기 위한 클리어런스가 확보된다. 또한, 띠 형상 전극재(100)는 반송면(5a)의 바로 위를 반송되므로, 핸드(2)의 수직 이동량이 극히 근소해진다. 또한, 후단부 금형(4)의 형 개방 상태에서는, 하형(41)이 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)보다도 하방에 위치되므로, 파지 아암(23∼26)의 후퇴 시에 띠 형상 전극재(100)와 하형(41)의 접촉이 방지되는 동시에, 전단부가 절단된 전단부측 부분이 절단 위치에 반입되기 쉬워진다.
또한, 파지 아암(23∼26)과 하형(41) 사이에 충분한 클리어런스가 확보되는 것이면, 후단부 금형(4)의 하형(41)이 반송면(5a)과 동일한 높이로 되어도 된다. 띠 형상 전극재(100)는 핸드(2)에 의해 반송면(5a)으로부터 상방에서 공중 반송되므로, 하형(41)과 반송면(5a)을 동일한 높이로 해도 띠 형상 전극재(100)가 하형(41)과 접촉하는 일은 없다.
상술한 바와 같이, 제1 흡착 컨베이어(5)는, 전단부 금형(3)과 후단부 금형(4) 사이에 배치되어 있다(도 1 및 도 2 참조). 제1 흡착 컨베이어(5)는, 핸드(2)에 의한 띠 형상 전극재(100)의 반입 시에는, 흡착도 반송(벨트의 구동)도 정지하고 있다. 그리고 핸드(2)에 의한 띠 형상 전극재(100)의 반입에 의한 띠 형상 전극재(100)의 전단부의 절단 위치에의 도달과 동시에, 혹은, 근소하게 지연되어, 제1 흡착 컨베이어(5)는, 흡착을 개시하지만, 아직 반송은 개시하지 않는다. 반입된 띠 형상 전극재(100)는, 제1 흡착 컨베이어(5)의 흡착력에 의해 절단 위치에 보유된다. 그 후, 전단부 및 후단부가 절단된 후, 제2 흡착 컨베이어(6)와 함께 반송을 개시하여, 절단 후의 전극을 반출한다.
또한, 상술한 바와 같이, 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)은 띠 형상 전극재(100)의 절단 시에 띠 형상 전극재(100)를 지지하는 지지면으로 된다. 이로 인해, 반송면(5a)은 평면으로 되어 있고, 흡착 지지된 띠 형상 전극재(100)는 평탄하게 되어 깨끗하게 절단될 수 있다.
제2 흡착 컨베이어(6)는, 전단부 금형(3)의 반송 방향 A의 하류에 배치되어 있다(도 1 및 도 2 참조). 제2 흡착 컨베이어(6)의 반송면은, 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)보다도 하방에 배치되어 있다. 잘라내어진 전극은, 제1 흡착 컨베이어(5)에 의한 반출 시에는 만곡되어 있지 않고, 반송 방향 A에 대한 강성은 이미 상실하고 있다. 따라서, 제1 흡착 컨베이어(5)에 의한 반출 시에는, 전극의 전단부가 처지는 경우가 있다. 제2 흡착 컨베이어(6)의 반송면이 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)보다도 하방에 배치되므로, 전극의 전단부가 처져도 전극은 제2 흡착 컨베이어(6)의 반송면에 확실하게 적재된다.
또한, 하형(305)(형 개방 상태)은, 제1 흡착 컨베이어(5)로부터 제2 흡착 컨베이어(6)로의 전극의 이동 궤적보다도 하방에 배치되어 있다. 바람직하게는, 제2 흡착 컨베이어(6)는, 하형(305)과 동일 수평면 상이나 조금 상방에 배치된다. 제1 흡착 컨베이어(5)는, 제2 흡착 컨베이어(6)보다 조금 상방에 배치되어 있고, 제1 흡착 컨베이어(5)와 제2 흡착 컨베이어(6) 사이에 하형(305)이 존재한다. 전극의 반출 시에는, 전극은, 제1 흡착 컨베이어(5)로부터 제2 흡착 컨베이어(6)로 근소하게 하방으로 압출된다. 이때, 제1 흡착 컨베이어(5)로부터 제2 흡착 컨베이어(6)로의 전극의 이동 궤적보다도 상방에 하형(305)이 설치되어 있으면, 전극이 하형(305)과 접촉해 버린다. 이로 인해, 제1 흡착 컨베이어(5)로부터 제2 흡착 컨베이어(6)로의 전극의 이동 궤적보다도 하방에 하형(305)이 배치된다. 또한, 제2 흡착 컨베이어(6)의 흡착 동작 및 반송 동작은, 항상 행해져도 되고, 띠 형상 전극재(100)의 전단부 절단 시에 개시되어도 된다.
도 9의 (a) 및 도 9의 (b)를 참조하면서 잘라내어지는 전극(101)의 형상에 대해 설명한다. 도 9의 (a)에 도시되는 바와 같이, 띠 형상 전극재(100)에서는, 금속박인 기재(150)의 양면에 활물질층(151)이 일정 간격을 두고 형성되어 있다. 활물질층(151)은, 정극에서는 정극 활물질로 형성되고, 부극에서는 부극 활물질로 형성되어 있다. 본 실시 형태의 활물질층(151)은, 공지의 것이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
띠 형상 전극재(100)의 전단부(100a)의 활물질층(151)이 형성되어 있지 않은, 금속박이 노출된 영역(152)이, 도 9의 (b)에 도시되는 바와 같이, 소정 형상으로 절단된다. 절단된 전단부(100a)는, 전지의 전극 탭(153)으로서 기능한다. 한편, 띠 형상 전극재(100)의 후단부(100b)는, 직선적으로 절단된다. 따라서, 전극(101)은, 도 9의 (b)에 도시되는 바와 같은 형상으로 잘라내어진다.
기재(150)(금속박)로서는, 예를 들어, 알루미늄, 니켈, 철, 스테인리스, 티탄, 구리 등이 사용된다. 또한, 니켈과 알루미늄의 클래드재[cladding material], 구리와 알루미늄의 클래드재, 또는, 이들 금속의 조합의 도금재[plating material] 등도 사용된다. 또한, 기재(150)로서는, 금속박 대신에, 도전성 고분자 필름이나 비도전성 고분자 재료에 도전성 필러가 첨가된 필름이 사용될 수 있다. 특히, 전자 전도성이나 전지 작동 전위[battery operating potential]의 관점에서, 알루미늄, 스테인리스, 구리 등의 금속 단체의 박이 많이 사용된다. 기재(150)로서 사용되는 재료는, 정극과 부극에서 다르다. 기재(150)의 두께는, 예를 들어, 1∼100㎛이다. 기재(150)는, 전지로서 형성된 후에는, 집전체로 된다.
한편, 잘라내어진 전극(101)은, 전기 자동차용의 2차 전지로서 사용되는 경우, 용지 사이즈로 나타내면 B5∼A4 정도의 크기이다. 이로 인해, 띠 형상 전극재(100)의 폭은 B5∼A4 사이즈 정도이며, 길이는 수십∼수백 미터이며, 롤 형상으로 감겨 있다. 본 실시 형태에서는, 잘라내어진 전극(101)[도 9의 (b) 참조]은, 사용되는 전지의 형상에 맞춘 형상을 갖고 있지만, 도 9의 (b)에 도시되는 형상에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전극은, 본 실시 형태와 같이, 양면에 동일한 극이 형성된 전극(101)에 한정되지 않고, 한쪽의 면에 정극이 형성되고, 또한, 다른 쪽의 면에 부극이 형성된 쌍극형 전극[bipolar electrode]이어도 된다. 잘라내어진 전극(101)은, 예를 들어, 적층형 2차 전지에 사용된다. 적층형 2차 전지에서는, 주지와 같이, 정극, 세퍼레이터 및 부극이 순서대로 적층되어 있다.
띠 형상 전극재(100)나 잘라내어진 전극(101)은, 매우 얇다. 한편, 전기 자동차용 등의 고밀도 고에너지가 요구되는 2차 전지는 큰 면적을 갖고 있다. 이로 인해, 수평 반송 시에 띠 형상 전극재 단독으로는 그 형상의 유지가 어렵고, 반송 기재(예를 들어, 컨베이어)에 의해 지지되지 않는 부분이 처지기 쉽고, 본 실시 형태는 이 문제를 개선하였다.
다음으로, 반송 장치의 동작을 설명한다. 우선, 핸드(2)에 의해 파지된 띠 형상 전극재(100)의 전단부가, 전단부 금형(3)의 절단 위치까지 반송된다. 이때, 핸드(2)의 구성 부품은 제1 흡착 컨베이어(5)의 측방을 통과하므로, 핸드(2)의 수직 이동을 위한 시간은 거의 없다. 또한, 띠 형상 전극재(100)는, 반송 방향 A의 강성이 높아져 공중 반송된다. 따라서, 띠 형상 전극재(100)는 핸드(2) 및 제1 흡착 컨베이어(5) 이외의 부재와 접촉하는 일 없이, 그 전단부는 절단 위치까지 반송된다. 이 상태가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
띠 형상 전극재(100)의 전단부가 전단부 금형(3)의 절단 위치에 도달하면, 제1 흡착 컨베이어(5)는, 흡착을 개시하지만, 아직 반송은 개시하지 않는다. 전단부 절단을 위한 위치 결정이 완료되고, 흡착의 개시와 함께 핸드(2)는 띠 형상 전극재(100)를 해방하여 후퇴한다. 이들 동작과 대략 동시에(전단부가 절단 위치에 도달하고 있으면 흡착 개시 전이어도 됨), 하형(305)을 띠 형상 전극재(100)의 전단부에 접촉시키기 위해, 금형 프레임(302)이 상승된다. 핸드(2)가 가장 하류측에 이동하였을 때라 하더라도, 그 파지 아암(23∼26)은, 전단부 금형(3)과 접촉하는 일은 없다. 따라서, 금형 프레임(302)의 상승은, 전단부가 절단 위치에 도달하고 있으면 개시할 수 있다. 즉, 핸드(2)의 후퇴 전부터 금형을 동작시킬 수 있어, 택트 타임을 짧게 할 수 있다.
그 후, 전단부 금형(3)에 의해 띠 형상 전극재(100)의 전단부가 절단되고, 핸드(2)는, 전단부의 절단 중에 후퇴하여, 띠 형상 전극재(100)를 파지하기 전의 위치로 복귀된다. 이 상태가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 또한, 절단 종료 후에 전단부 금형(3)도 하방 위치로 복귀된다. 핸드(2)의 후퇴 후, 후단부 금형(4)에 의해 띠 형상 전극재(100)의 후단부가 절단된다. 후단부 금형(4)에 의한 절단이 종료되면, 제1 흡착 컨베이어(5)는 반송을 개시하고, 잘라내어진 전극(101)을 제2 흡착 컨베이어(6)로 반출한다. 제2 흡착 컨베이어(6)는 전극(101)을 수취하여, 이후의 공정으로 반출한다. 따라서, 잘라내어진 전극(101)은, 제1 흡착 컨베이어(5) 및 제2 흡착 컨베이어(6) 이외의 부재와 접촉하는 일은 없다.
본 실시 형태에 따르면, 띠 형상 전극재(100)는, 반송 방향 A와 교차하는 방향으로 만곡되어 핸드(2)에 의해 파지된다. 그 파지 위치는, 핸드(2)의 구성 부품과 반송 방향 A 하류의 전단부 금형(3)(반송 공정 이외의 타 공정[절단 공정]의 부품)이 접촉하지 않는 위치이다. 이로 인해, 핸드(2)는 전단부 금형(3)과 접촉하지 않도록 띠 형상 전극재(100)의 후단부측 부분만을 파지해도, 띠 형상 전극재(100)의 전단부측 부분(및 파지되어 있지 않은 중간 부분)이 처지는 일이 없다. 따라서, 띠 형상 전극재(100)는, 반송 목적 위치(절단 위치)인 전단부 금형(3)까지 확실하게 반송된다.
또한, 처짐 없이 띠 형상 전극재(100)를 전단부 금형(3)까지 확실하게 반송할 수 있으므로, 금형에서의 절단 시의 위치 어긋남이 방지된다. 또한, 핸드(2)의 파지 위치가 전단부 금형(3)과 접촉하지 않는 상류 위치이므로, 핸드(2)를 후퇴시키기 전부터[즉, 띠 형상 전극재(100)의 전단부 금형(3)에의 반입과 동시에] 전단부 금형(3)의 절단 동작을 개시할 수 있다.
또한, 핸드(2)가 띠 형상 전극재(100)의 양측 테두리를 파지하므로, 띠 형상 전극재(100)를 용이하게 만곡시킬 수 있다. 또한, 파지된 양측 테두리를 조금 들어올리는 것만으로, 띠 형상 전극재(100)는 중력에 의해 용이하게 아래로 볼록하게 만곡된다. 또한, 띠 형상 전극재(100)를 위로 볼록하게 만곡시킨 경우에는, 핸드(2)를 상승시킬 필요가 없다. 또한, 띠 형상 전극재(100)를 위로 볼록하게 만곡시키고, 또한, 핸드(2)의 파지 위치를 제1 흡착 컨베이어(5)와 동일 평면상으로 함으로써, 핸드(2)에 의한 파지를 해방하는 것만으로 띠 형상 전극재(100)를 제1 흡착 컨베이어(5) 상에 적재할 수 있다.
또한, 핸드(2)의 구성 부품[파지 아암(23∼26) 등]은, 제1 흡착 컨베이어(5)와 접촉하지 않도록, 제1 흡착 컨베이어(5)의 측방 외측에 배치되었다. 따라서, 핸드(2)의 이동 궤적 내에 제1 흡착 컨베이어(5)가 들어가는 일은 없다. 이로 인해, 핸드(2)는, 근소한 수직 동작만으로 제1 흡착 컨베이어(5)의 상방에서 띠 형상 전극재(100)를 공중 반송할 수 있다. 따라서, 핸드(2)와 제1 흡착 컨베이어(5)가 동일한 측에 있어도, 택트 타임을 짧게 할 수 있다.
또한, 띠 형상 전극재(100)는, 핸드(2)에 의해 전단부 금형(3)에 의한 절단 위치까지 공중 반송되므로, 핸드(2) 이외의 다른 부재, 특히 금형[전단부 금형(3) 또는 후단부 금형(4)]과 접촉하는 일이 없다. 따라서, 띠 형상 전극재(100)와 다른 부재의 접촉에 의해, 형성되어 있는 활물질층(151)이 손상되어 두께가 감소하는 것이 방지되고, 그것에 수반하는 전기 용량 저하나 수명 저하가 방지된다. 또한, 잘라내어진 전극(101)도, 제1 흡착 컨베이어(5) 및 제2 흡착 컨베이어(6)에 의해 반출되므로, 잘라낸 후에도 제1 흡착 컨베이어(5) 및 제2 흡착 컨베이어(6) 이외의 다른 부재와의 접촉이 방지된다.
또한, 핸드(2)에 의한 띠 형상 전극재(100)의 반입 시에는, 제1 흡착 컨베이어(5)는 흡착만 행하고 반송은 행하지 않는다. 따라서, 띠 형상 전극재(100)는, 절단 위치에 흡착 고정되어, 절단 시(금형 동작 시)의 위치 어긋남이 방지된다. 이 결과, 띠 형상 전극재(100)로부터, 규정 형상의 전극(101)을 확실하게 잘라낼 수 있다.
또한, 제2 흡착 컨베이어(6)의 반송면이 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)보다도 하방에 배치되었다. 따라서 잘라내어진 전극(101)은, 제1 흡착 컨베이어(5)로부터 제2 흡착 컨베이어(6)로 확실하게 반출된다.
또한, 전단부 금형(3)의 하형(305)은, 제1 흡착 컨베이어(5)의 반송면(5a)보다 하방에 위치되고, 띠 형상 전극재(100)의 전단부 금형(3) 내에의 삽입 후에 상승된다. 이로 인해, 띠 형상 전극재(100)의 전단부를 전단부 금형(3)의 절단 위치에 삽입하기 쉽고, 절단 전에 전단부 금형(3)과 띠 형상 전극재(100)의 접촉이 억제되어, 활물질층(151)의 손상이 방지된다. 또한, 만일, 띠 형상 전극재(100)의 전단부측 부분이 처졌다고 해도, 하형(305)에 의해 들어 올려지므로, 띠 형상 전극재(100)를 규정의 절단 위치에서 절단할 수 있다. 또한, 전단부 금형(3)에 더하여 후단부 금형(4)도 설치되므로, 띠 형상 전극재(100)의 전단부와 후단부를 다른 형상으로 절단할 수 있다.
본 실시 형태에 의해 제조된 전지용 전극은, 특히, 차량에 탑재되는 모터 구동용 2차 전지에 사용되는 정극 또는 부극으로서 적합하다. 여기서, 차량은, 예를 들어, 차륜을 모터에 의해 구동하는 자동차나, 다른 차량(예를 들어 전차)이다. 자동차로서는, 예를 들어, 가솔린을 사용하지 않는 전기 자동차나 하이브리드 자동차이다. 특히, 차량에 탑재되는 모터 구동용 2차 전지는, 높은 출력 특성과 높은 에너지 특성이 요구되므로, 큰 전극 면적(예를 들어, 상술한 바와 같이, B5∼A4 사이즈의 면적)이 요망되고 있다. 이러한 2차 전지용의 전극은, 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터용의 작은 면적의 전극과 비교하여, 두께가 매우 얇고, 또한, 면적이 크므로, 취급이 어렵다. 본 실시 형태에 따르면, 상술한 바와 같이, 큰 전지용 전극을 적절하게 제조할 수 있다.
일본 특허 출원 제2011-85725호(2011년 4월 7일 출원)의 모든 내용은, 여기에 참조됨으로써 본 명세서에 원용된다. 본 발명의 실시 형태를 참조함으로써 상술한 바와 같이 본 발명이 설명되었지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는, 청구범위에 비추어 결정된다.
예를 들어, 도 12에 도시되는 바와 같이, 반송기로서 흡착 패드(200)를 사용해도 된다. 이 경우, 흡착 패드(200)에 의해, 띠 형상 전극재(100)를 상방으로부터 흡착하여 보유 지지[hold]한다. 따라서, 제1 흡착 컨베이어(5)와 흡착 패드(200)는 접촉하지 않는다. 또한, 흡착 패드(200)의 흡착면은, 반송 방향 A와 교차하는 방향으로 만곡하는 곡면으로 되어 있다. 따라서, 띠 형상 전극재(100)는 만곡되어, 반송 방향 A의 강성이 높아져 공중 반송된다.
이 경우에도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 흡착 컨베이어(5)는, 흡착 패드(200)의 동작 궤적 밖에 배치되어 있다. 이로 인해, 흡착 패드(200)의 수직 이동을 위한 시간은 거의 없어, 택트 타임을 짧게 할 수 있다. 또한, 띠 형상 전극재(100)는, 흡착 패드(200) 이외의 다른 부재와 접촉하는 일 없이 반송된다. 또한, 흡착 패드(200)의 흡착 위치가 전단부 금형(3)과 접촉하지 않는 상류 위치이면, 흡착 패드(200)를 퇴피시키기 전부터[즉, 띠 형상 전극재(100)의 전단부 금형(3)에의 반입과 동시에] 전단부 금형(3)의 절단 동작을 개시할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에서는 띠 형상 전극재(100)의 반송에 적용되었지만, 잘라내어진 전극(101)의 반송에도 적용할 수 있다. 상기 실시 형태에서는, 전극(101)은 제2 흡착 컨베이어(6)에 의해 반출되지만, 제2 흡착 컨베이어(6) 대신에 다음 공정[또는, 제2 흡착 컨베이어(6)의 더욱 다음 공정]에의 전극(101)의 반출에, 핸드(2)나 흡착 패드(200) 등의 반송기를 사용할 수 있다. 이에 의해, 전극(101)의 선단측 부분이나 중간 부분을 처지게 하지 않고, 전극(101)을 다음 공정으로 확실하게 반송할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 전극(101)의 전단부와 후단부는 다른 형상이었지만, 동일 형상이어도 된다. 전극(101)의 전단부와 후단부를 동일 형상으로 절단하는 경우, 전단부 금형(3)만으로 절단할 수 있다[후단부 금형(4)은 불필요]. 전단부 금형(3)만으로 절단하는 경우, 전단부 금형(3)에 의한 전단부 절단 위치로부터, 또한 띠 형상 전극재(100)를 하나의 전극의 길이 반송하고 나서 후단부를 절단한다. 이 경우에도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 반송기[핸드(2)나 흡착 패드(200) 등]는, 전단부 금형(3)보다 상류 위치[즉, 전단부 금형(3)과 접촉하지 않는 위치]에서 띠 형상 전극재(100)를 파지하여, 반송 방향 A의 강성을 높인다. 따라서, 띠 형상 전극재(100)를 반송기 이외의 다른 부재와 접촉시키는 일 없이 절단 위치에 반입할 수 있고, 또한, 절단 위치에의 반입과 동시에 전단부 금형(3)의 절단 동작을 개시할 수 있다.
또한, 전단부 금형(3)만으로 절단하는 경우, 전극(101)은 전단부 금형(3)보다도 하류에 분리되므로, 전단부 금형(3)의 상류에서 띠 형상 전극재(100)를 반송할 필요가 없고, 제1 흡착 컨베이어가 불필요하다. 그러나 이 경우에도, 전단부 금형(3)의 상류에 띠 형상 전극재(100)를 하방으로부터 지지하는 흡착기(흡착 수단)를 설치하여, 반송기[핸드(2)나 흡착 패드(200) 등]에 의해 반입된 띠 형상 전극재(100)를 흡착하는 것이 바람직하다. 전단부 금형(3)의 상류에서 띠 형상 전극재(100)를 흡착함으로써, 확실하고 또한 깨끗하게 전극(101)을 잘라낼 수 있다. 흡착기(흡착 수단)로서는, 예를 들어, 흡착 패드가 사용된다. 흡착 패드는, 그 평탄한 흡착면이 지지면으로 되도록 배치되어, 그리고 반송기에 의해 반입된 띠 형상 전극재(100)가 절단 위치에 도달하였을 때에, 반송기가 띠 형상 전극재(100)를 해방하는 동시에 흡착기(흡착 수단)가 흡착을 개시한다.
또한, 전단부 절단기[전단부 금형(3)] 및 후단부 절단기[후단부 금형(4)]는, 금형에 한정되지 않고, 예를 들어, 레이저 커터여도 된다. 레이저 커터로 하는 경우에는, 전단부 금형(3)의 하형(305)의 위치에 수직 이동 가능한 지지 부품(핀 서포트나 허니콤 테이블 등)을 배치하고, 상방으로부터 레이저광을 조사하여 띠 형상 전극재(100)를 절단한다. 만일, 띠 형상 전극재(100)의 전단부측 부분이 처졌다고 해도, 지지 부품에 의해 들어 올려지므로, 띠 형상 전극재(100)를 규정의 절단 위치에서 정확하게 레이저 절단할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 전단부 금형(3)의 금형 프레임(302)에 대해서는 상형(306)만이 움직인다. 그러나 절단 시에 상형과 하형을 규정의 절단 위치에서 맞물리게 할 수 있으면, 상형 및 하형이 각각 독립적으로 설치되어도 된다. 즉, 띠 형상 전극재(100)의 전단부가 절단 위치에 왔을 때에 하형(305)만 독립적으로 상승되고, 그 후, 상형(306)이 독립적으로 하강되어도 된다. 후단부 금형(4)도 마찬가지이다.
상기 실시 형태에서는, 반송기[핸드(2)]의 수평 동작은 반송 방향 A를 따라서만 행해졌다. 그러나 핸드(2)는, 띠 형상 전극재(100)를 해방한 후에 측방으로 이동하고 나서 후퇴하여 원래의 위치로 복귀되도록 구성되어도 되고, 그 동작 방향 등은 적절하게 변경 가능하다.

Claims (11)

  1. 전지용 전극 부재를 위한 반송 장치이며,
    박 형상이며 띠 형상의 전극재 또는 박 형상의 전극을 반송 방향에 교차하는 방향으로 만곡시켜 파지하여 반송하는 반송기를 구비하고 있고,
    상기 반송기가, 상기 반송 방향의 하류의 타 공정의 부품과 접촉하는 일이 없는 위치에서, 상기 전극재 또는 상기 전극을 파지하도록 구성되어 있는, 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극의 상기 반송 방향과 평행한 양측 테두리를 파지하는 파지부를 갖는 핸드인, 반송 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극을 수평면에 대하여 아래로 볼록해지도록 만곡시키는, 반송 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극을 수평면에 대하여 위로 볼록해지도록 만곡시키는, 반송 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전극재 또는 상기 전극의 반송 경로의 하방에 컨베이어를 더 구비하고 있고,
    상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극의 상기 반송 방향과 평행한 양측 테두리를 파지하는 파지부를 갖는 핸드이며,
    상기 파지부가, 상기 컨베이어의 반송면과 동일면 상에서 상기 전극재 또는 상기 전극의 상기 양측 테두리를 파지하도록 구성되어 있는, 반송 장치.
  6. 전지용 전극 부재를 위한 반송 장치이며,
    박 형상이며 띠 형상의 전극재 또는 박 형상의 전극을 반송 방향에 교차하는 방향으로 만곡시켜 파지하여 반송하는 반송 수단을 구비하고 있고,
    상기 반송 수단이, 상기 반송 방향의 하류의 타 공정의 부품과 접촉하지 않는 위치에서, 상기 전극재 또는 상기 전극을 파지하도록 구성되어 있는, 반송 장치.
  7. 전지용 전극 부재를 위한 반송 방법이며,
    박 형상이며 띠 형상의 전극재 또는 박 형상의 전극을 반송 방향에 교차하는 방향으로 만곡시키면서, 상기 반송 방향의 하류의 타 공정의 부품과 접촉하는 일이 없는 위치에서 상기 전극재 또는 상기 전극을 반송기로 파지하여 반송하는, 반송 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극의 상기 반송 방향과 평행한 양측 테두리를 파지하는 파지부를 갖는 핸드인, 반송 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극을 수평면에 대하여 아래로 볼록해지도록 만곡시키는, 반송 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극을 수평면에 대하여 위로 볼록해지도록 만곡시키는, 반송 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전극재 또는 상기 전극의 반송 경로의 하방에 컨베이어가 배치되어 있고,
    상기 반송기가, 상기 전극재 또는 상기 전극의 상기 반송 방향과 평행한 양측 테두리를 파지하는 파지부를 갖는 핸드이며,
    상기 파지부가, 상기 컨베이어의 반송면과 동일면 상에서 상기 전극재 또는 상기 전극의 상기 양측 테두리를 파지하도록 구성되어 있는, 반송 방법.
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