TW201210771A - Manufacturing apparatus for electrode plate - Google Patents

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201210771 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種電極板製造裝置。 本申請案係基於2010年3月26曰在曰本申請之日本專利 特願2010-073168號主張優先權，並將其内容引用於此。 【先前技術】 ❹ ❹ 先前以來，一直使用電池芯作為各種電氣裝置之電力資 源。作為可反覆充放電之電池芯之充電電池除了用作電力 資源外，亦存在用作發電裝置等之功率緩衝器之情形。作 為電池芯之構成例，可列舉具有正極板與負極板經由隔離 板積層之積層體之構成。電極板（正極板或負極板）係於集 電材之正面設置有電極活性物質者。作為電極板之製造方 法之一例’可列舉專利文獻1揭示之方法。 專利文獻1係對集電材之母材之正面塗佈電極活性物 質，形成電極板之原板後，藉由使用衝切模（湯姆遜模：

Thomson die)使原板脫模而製造電極板。該衝切模係包含 切刀（湯姆遜刀：Thomson Cutter、.厭4c ^ uuer)，壓板，其設置於由切 刀包圍之部分；及彈簧’其於沿荽鉬 /、a〜者朝向支持台之方向對壓 板施壓。壓板係壓板面相較切刀突出至支持台側。 若將衝切模壓緊在由支持台±牲 叉待之原板上，則首先壓板 抵接於原板，將原板壓緊在支持么 — 又符口上。若進一步壓緊衝切

模，則切刀相較壓板突出至支拄A *王又持台側將原板切斷。由 板以壓緊之狀態切斷，故而切斷 '思 岍。卩之鳊面跟蹤切刀之侧

引起之切斷部之位移減少，# p W 使侍切斷部之位移造成毛刺之 154968.doc 201210771 產生或電極活性物質之脫附降低。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開2003-317709號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 如以下說明，於專利文獻1之技術中，存在如下情形· 原板於切斷部之附近被集中壓縮，造成於電極板之周、· 部’電極活性物質自集電材剝離脫附。 α緣 θ切刀係具有有限之板厚，且板厚隨著與刀尖分離而變 厚。隨著切刀切入原板，切斷部於切刀之板厚方向即沿原 板之主面之方向上擴展，切斷部之周緣部之原板於沿主面 之方向上被壓縮。 由於切斷部之附近被壓緊構件按壓，故於切斷部之周緣 部可位移之範圍限疋於切斷部之附近，使得切斷部之=近 原板被集中壓縮。若原板被集中壓縮，則電極活性物質與 集電材因材質不同，而使電極活性物質之變形無法跟蹤集 電材之變形。於是，電極活性物f與集電材之密接力降 低’導致脫模過程中或脫模後，電極活性物f自集電材 離脫附。 本發明係鑒於上述情況完成者，其目的之一在於提供一 種進行難以產生電極活性”之㈣或脫附之電極板之脫 模（衝切）之電極板製造裝置。 [解決問題之技術手段] 154968.doc 201210771 為了達成上述目的’本發明之一態樣之電極板製造裝置 係採用以下機構。 電極板製造裝置包含：原板支持部，其可由支持面支持 電極板之原板；驅動部’其可進退地驅動使刀尖朝向上述 原板支持部而配置之切刀；及壓力調整部，其於上述切刀 藉由上述驅動部而朝向上述原板支持部進出時，吸引上述 支持面上之上述原板。 Ο ❹ 於此種電極板製造裝置中，若於原板支持部配置有原板 之狀態下，切刀朝向原板支持部進出，則刀尖接觸到原板 而使電極板自原板脫模。於切刀朝向原板支持部進出時， 支持面之附近受到吸引而將原板固定於原板支持部側。由 於原板固定於原板支持部’故而原板對於切刀之錯位得以 防止’又，於切刀自原板中退㈣’經脫模之電極板伴隨 切刀而移動之情形得到防止。 由於吸引不與切刀疊合之區域之支持面之附近，因此， 板觸原板之位置分開之部分之原板得以固定。於原 板中’作為、_定之部分與接觸 ’、 因容許變形，妗刀之間之中間部 於變二、 斷力朝向原板支持部彎曲變形。 於…部分即切斷部之端部 r 之界面之法唆方A A w 一電極活性物質 方向父又於與切刀接觸之面（切斷而、 此，切刀使切斷部 （刀斷面）。因 分力，且該分力作 去線方向上具有 作用於使集電材與電極活 向上。藉此，雷缸β 性物質密接之方 φM. /性物質自集電材剝離之情妒$ 電極活性物質自隹 度形減少，故

負自集電材脫附之情形減少。 I 154968.doc 201210771 由於原板受到吸引固定於原板支持部側，因此，將原板 按壓於原板支持部側 化或省略壓緊構件， 亦可避免因壓緊構件 生異物。 以固定原板之必要性變低。可藉由簡 而降低壓緊構件之維護頻度等，又， 之一部分脫附而附著於電極板造成產 [發明之效果] 根據本發明之電極板製造裝置’可進行難以產生電極活 性物質之剝離或脫附之電極板之脫模（衝切）。 【實施方式】 :下’―面參照圖式’―面說明本發明之實施形態。於 °兄=所用之圖式中’為了易於理解地表示特徵性之部分， =在使圖式中之構造之尺寸或縮尺不同於實際之構造之 於本實施形態t，存在如下情形：對相同之構成要 明夕门之付旒進行圖示，並省略其詳細之說明。發 明之技術範圍並不 明 々 疋於下述實奴形態，可於不脫離本發 要素之所：範圍内進行多種變形。實施形態中說明之構成 要素之所有組合對本發明而言並非必須。 ::發明之電極板脫模裝置之說明之前， 之構成例進行說明。 圖1係表示電池+、々夕 示電極板之—伤心〃構成例之分解立體圖，圖2之（a)係表 箭線剖面圖。例之平面圖’圖2之⑻係圖2之⑷之A-A’線 如圖1所示，常 器10。電# —,池芯1係包含在内部蓄積電解液之電池容 '^係例如鋰離子充電電池。本發明之適用範 154968.doc 201210771 圍並不又到電池谷器之形狀或材質之限制。本例之電池容 器10係鋁製之中空容器，外形為大致稜柱狀(大致長方體 狀）。電池谷器ίο係包含那具有開口之容器本體η、及閉 塞該開口而接合於容器本體u之蓋12。 於蓋12上設置有電極端子13、14。例如，電極端子_ 正極鳊子，電極端子14為負極端子。於電池容器之内 收今有複數個電極板15、16及複數個隔離板17。例

如’電極板15為正極板，電極板16為負極板。複數個電極 板15、16以正極板與負極板交替排列之方式重複配置。 隔離板17係由-對電極板15、16挟持著配置，且電極板 15、並不彼此直接接觸。隔離板”係包含多孔質之絕緣 材料等’可使鐘離子等之電解成分通過。實際上，將複數 個正極板、複數個負極板及複數個隔離板積層而構成積層 體。電池芯1成為於電池容器1〇内收容有上述積層體之構 造。電解液係於電池容器10之内部以與電極板15、16接觸 之方式蓄積。 如圖2(a)所示，電極板15係包含主體部15〇及電極片 151。主體部150係與電極板16對向配置，且主要有助於電 容之部分。主體部150之平面形狀係例如將矩形之角部圓 角化之大致矩形狀。 電極片151係主體部150與電極端子13電性連接之部分。 電極片151係以將主體部15〇之一邊作為基端而向主體部 150之外側突出之方式形成。電極片151突出之方向係例如 與具有上述基端之一邊大致正交、且沿著主體部15〇之主 I54968.doc 201210771 面之方向。電極片151係偏向形成於具有基端之—邊之單 :連=數個電極板15之電極片151係—併與電極端子^電 :圖2之(b)所示，電極板15包括集電材152及電極活性 物質⑸。集電材152包含例如紹或銅等且厚度為數十 7左右（例如，2〇 μπι左右）之片狀者。電極活性物質⑽ I、电解液之種類相應之形成材料，且設置於集電材I” ::面。電極活性物質153之厚度係為數十_〜數百_左 右（例如，100 μηι左右）。 本例之電極板15包括設置有電極活性物質153之形成區 域154、及未設置有電極活性物質153之非形成區域⑸。 :成區域m係橫跨主體部15〇之大致整體、與電極片151 中和主體部15G連接之側之—部分。電㈣⑸之前端側成 為非形成區域155。電極板15係於非形成區域155，= 構件連接，且經由料電構“與電極端子13電性連接導。书 “電極板16係電極活性物質之形成材料、或主體部、或者 極板15^寸等不同於電極板15，而構造或形狀’則與電 目5例如，作為負極板發揮功能之電極板之主 :，係以與作為正極板發揮功能之電極板之主體部 疊合之方式設定尺寸。如圖i所示，電極板“之電極片 ’係以不與電極板15之電極片151疊合之方式配 數個電極板16之電極片⑹係-併地與電極端子14電性連 接。 $ 圖3係概略地表示電池芯之製造方法之流程圖。 154968.doc 201210771 為了製造電池芯l，而於步驟81中，對集電材之母材塗 敷電極活性物質。母材係例如捲取成捲筒狀之帶狀之導電 箔。繼而，於步驟S2中，將電極活性物質壓接於母材， 又，使電極活性物質乾燥。視需要進行後處理等，藉此， 於步驟S3中製成電極板之原板。原板係於母材之兩面設置 有電極活性物質者。此處，於步驟S1〜S3中製造準備原 板但亦可藉由購入等獲得準備例如經製造之原板。 繼而，詳細内容隨後描述，藉由於步驟S4中使電極板自 原板脫模等，而製成所需形狀之電極板。繼之，於步驟S5 中，經由隔離板積層正極板與負極板，藉此形成積層體。 繼之，於步驟S6十，將積層體收容並密封於電池容器之内 部。具體而言，將積層體插入至容器本體。而且，將正極 板與正極端子電性連接，又，將負極板與負極端子連接。 而且，藉由焊接等使蓋接合於容器本體。繼而，於步驟S7 中藉由將電解液注入並密封於電池容器之内部等，而獲 ^ 得電池芯。 0 本發明之電極板之製造裝置，係以如下方式進行步驟 S4。首先，於步驟S41中，將原板配置於原板支持部。繼 而，於步驟S42中，對原板與原板支持部之間進行吸引， 使原板吸附於原板支持部。繼而，於步驟中，使切刀 接觸於吸附在原板支持部之原板，使原板脫模。步驟S42 .行吸引之區域，係設定為於步驟S43中使切刀接觸 夺在平面觀察原板之狀態下不與切刀疊合之區域。本發 電極板之製造方法，係例如可藉由使用本發明之電極 154968.doc 201210771 板脫模裝置使電極板自原板中脫模而實施。 [第1實施形態] 其次，對第1實施形態之電極板脫模裝置進行說明。 又，亦一併對本發明之電極板之製造方法之一實施形態進 行說明。本發明之電極板脫模裝置亦可用於正極板、負極 板之任一者之製造，但此處對應用於電極板15之例進行說 明。 圖4係表示第1實施形態之電極板脫模裝置之概略構成之 立體圖，圖5係自下方觀察驅動部及衝切模之立體分解 圖，圖6係自上方觀察片材、原板支持部及壓力調整部之 立體分解圖，圖7係平面觀察支持面所得之各種構成要素 之平面配置圖，圖8係表示沿圖7之B_B，線之剖面之一部分 之圖。 如圖4所不，第1實施形態之電極板脫模裝置2，係包含 控制。P 20、原板支持部3、驅動部4、衝切模5、搬送部6、 及壓力調整部7。電極板脫模裝置2係使電極板自電極板之 原板91脫模之裝置。如上所述，原板91係於集電材之母材 之兩面設置有電極活性物質者。原板91，係與片材9〇疊合 進行脫模。片材90之詳細情況隨後進行描述，片材9〇係包 括保護切刀或原板支持部3之功能等。 概略而言，電極板脫模裝置2係以如下方式動作。 搬送部6 ’係由控制部2G控制，且以特定之進給寬 送片材90及原板91。片材9〇及原板91，係將片材9〇置於原 板支持部3側進行4合，且經由原板支持部3之上表面進行 154968.doc -10· 201210771 搬送。壓力調整部7，係包含吸引機構及吸引解除機構。 Μ力調整部7之吸引機構，係由控制部2〇控制，使原板支 持。Ρ 3之上表面成為吸引狀態。藉此，片材9〇及原板91吸 附於原板支持部3成為固定狀態。 驅動部4，係由控制部2〇控制，使設置有切刀之衝切模$ 朝向原板91進出。藉由衝切模5之進出，而使切刀與原板 91接觸，將原板91切斷，從而使電極板脫模。於電極板脫 模後，驅動部4使衝切模5自原板91中退出。又，壓力調整 〇 部7之吸引解除機構，解除原板支持部3之上表面之吸引狀 態，使片材90及原板91解除固定狀態。搬送部6 ,係以特 定之進給寬度再次搬送片材9〇及原板91。電極板脫模裝置 2，係以與如下方式相同地反覆對電極板進行脫模。 其次，對電極板脫模裝置2之構成要素進行詳細說明。 如圖4所示，搬送部6，係包含搬送輥61〜64。搬送輥 61、62於沿原板支持部3之上表面之單向”方向）上挾持著 〇 原板支持部3進行設置。搬送輥63、64，係於沿原板支持 部3之上表面之單向（¥方向）上挾持著搬送輥“、μ進行設 置。上述單向係為搬送輥61〜64之搬送方向。 用於搬送原板91之搬送輥63、64，係相較用於搬送片材 90之搬送輥61、62配置於下方。原板91係由搬送輥ο、料 懸掛著搬送。原板9卜係藉由於搬送輥63、M之間 搬送輥61、62上，而與片材9〇疊合。原板91係伴隨搬送概 6卜64旋轉而與片材90疊合著進行搬送。搬送輥μ、a、 63、64,係以相同之時間及相同之速度搬送上述經疊合之 154968.doc 11 201210771 原板91及片材9〇，因此，藉由後述之控制部20 ’而以彼此 同步動作之方式進行控制。 原板91，係於搬送輥61~64停止之狀態下，保持著與片 材90疊合之狀態藉由衝切模5而脫模。 如圖4、圖5所示，驅動部4，係包含基底41、保持部 42、及支柱43、44。基底41内具有致動器等。自基底41向 下方突出地設置有支柱43、44。基底41之致動器，係藉由 圖4所示之控制部20進行控制，使支柱43、44沿上下方向 進行移動。 保持部42係安裝於支柱43、44。保持部42係可裝卸地保 持例如衝切模5者，且易於更換衝切模5。隨著支柱43、44 上下移動，保持部42沿上下方向移動，使得由保持部“所 保持之衝切模5朝向原板支持部3之上表面進退移動。 衝切模5係包括支持基板5〇及切刀S1、Μ。衝切模$係例 如湯姆遜模，切刀51、52係例如湯姆遜刀。衝切模5，係 以使切刀5 1、52之刀尖朝向原板支持部3之上表面之姿勢 由保持部42進行保持。 又持基板50，係包含對向配置於原板支持畜”之上表£ 之對向面術。支持基板㈣例如對向面50a大致平括之2 板構件。切刀51、52係任一者约相π | 〇 有岣相同者，且設置於支持j 扳50之大致平坦面。切刀51、 、、/ ’係相對於大致平行於拍 达方向之線、例如原板91之中心線對稱地配置。 切刀51，係橫跨原板91之 ^ Λ ^ 成區域92與非形成區域93而 配置（參照圖7)。由切刀5丨脫槿 形成&域92主要成為電極 154968.doc 201210771 板15之主體部15〇。由切刀51脫模之非形成區域％主要成 為電極板15之電極片151。 平面觀察對向面5Ga時之切刀51、52之平面形狀成為封 閉之框形’且與電極板之輪廓大致-致。切刀51、52係包 含帶狀之板狀體，且沿著板狀體之—長邊設置有刀尖者。 板狀體之板厚係為例如〇.5 mm〜2·〇 mm左右。切刀51、 52,係以板狀體之寬度方向大致垂直於對向面之方式 後入於支持基板50。 此處，切刀51、52係由單刃構成（參照圖8)。切刀51係 以朝向成為電極板15之部分之内周面511之前端為刀尖 513。 内周面511之背面即外周面512係以隨著越朝向刀尖513 越接近内周面511之方式傾斜。切刀52亦相同。 如圖4、圖6所示，原板支持部3係為例如工作台，且具 有基σ 31、鈿狀體3 2及頂板33。箱狀體32係固定於基台η 上。 箱狀體3 2具有在與基台3丨相反之側開口之凹部3 4。頂板 33係閉塞凹部34且固定於箱狀體32。 原板支持部3之上表面即頂板33之上表面成為支持面 35。片材90係抵接於支持面35而配置。於使衝切模$壓緊 於原板91上時’支持面35自與衝切模$相反之側支持片材 90，藉此間接地支持原板91。凹部34係構成壓力調整部7 之吸引機構之流路之一部分。於凹部34之内側，視需要設 置肋構造或支柱’以於例如凹部34之内側經減壓時不使頂 154968.doc -13- 201210771 板33產生撓曲。於支持面35上設置有複數個孔部36。孔部 3 6係貫通頂板33而與凹部3 4相通。 壓力調整部7包含配管71、第1歧管72、第2歧管73、減 壓部74、第1閥75、及第2閥76。配管71係與凹部34相通， 且分支為第1、第2歧管72、73。第1歧管72係連接於減壓 部74。減壓部74由泵等構成。第1閥75係設置於第丨歧管72 上，使第1歧管72之内側之流動開始或者停止。第2歧管73 係對電極板脫模裝置2之周圍之環境開放。第2閥76，係設 置於第2歧管73 ’使第2歧管73之内側之流動開始或者停 止。 本實施形態之吸引機構，係包含凹部3 4、孔部3 6、配管 71、第1歧管72、第1閥75及減壓部74。若關斷第2閥76， 減壓部74成為接通狀態使第1閥75開放，則第1歧管72、配 管71、凹部34、及孔部36作為流路’排放流路之内部氣 體’使知支持面3 5之附近成為吸引狀態。減壓部74之接通 斷開及第1閥75之開關係由控制部20控制。 本只細1形態之吸引解除機構，係包含凹部3 4、孔部3 6、 配管71、第2歧管73、及第2閥76。若於藉由吸引機構而使 支持面35之附近處於吸引狀態時，關斷第1閥乃且開放第2 閥76，則第2歧管73、配管71 '凹部34、及孔部％作為流 路’使電極板脫模裝置2之周圍之外部氣體流入支持面35 之附近，使吸引狀態解除。第2閥76之開關係由控制部2〇 控制。 本實施形態之配管7丨，係以自配管71朝向凹部34之外部 154968.doc •14- 201210771 氣體不會直接吹入孔部36之方式，設定連接於凹部Μ之内 側之部分之軸方向。此處，配管71係連接於凹部％之側 壁，且流入凹部34之外部氣體係沿著大致平行於支持面^ . <方向流動。藉此，於吸引狀態被解除時，片材9〇及原板 91難以自支持面35上升。 再者，亦可取代第2歧管73而與配管71分開地設置連通 於凹部34之第2配管。藉由於該第2配管上安裝第2間％， 而構成吸引解除機構。亦可使第2歧管73或者第2配管連接 於加壓裝置，而包含加塵褒置在内構成吸引解除機構。可 藉由利用加壓裝置使外部氣體加壓後導入至配管乃内，而 更快地解除吸引狀態。 亦可對凹部34之複數個部位，連接複數個配管71或者使 配官71分支之複數個歧管。藉此，可使凹部3 4之内側之壓 力分佈均一化，從而可於沿支持面35之方向上使吸引之程 度均一化。 〇 片材90係包含硬度低於切刀51、52之材質、例如樹脂片 等。以使原板91脫模時，切刀51、μ之刀尖不直接接觸於 支持面35之方式，設定片材9〇之厚度。藉由片材9〇介於支 持面35與刀尖之間，而保護支持面35與刀尖免於彼此之接 觸造成之損傷。 如圖6〜圖8所示，於片材90設置有複數個貫通孔94 ^此 處’將平面觀察支持面35之狀態下由切刀51包圍之支持面 35上之區域稱為脫模區域。使脫模區域向搬送方向之上游 平行移動搬送部6之進給寬度ΔΥ(使原板91脫模之間距）之 154968.doc 15· 201210771 整數倍之片材90上之區域，係於反覆進行脫模與搬送過程 中配置於脫模區域上之區域（以下，稱為脫模預定區域 95)。 複數個貫通孔94，係以收納於上述脫模區域或者脫模預 定區域95之方式配置。此處，於將複數個貫通孔94中之包 含於1個脫模預定區域95之貫通孔94作為1群組時，複數群 組係以與搬送部6之進給寬度AY大致相同之間隔沿著搬送 方向重複設置。即，每次以搬送部6之進給寬度Δγ搬送片 材90時’將屬於上述群組之貫通孔94配置於平面觀察下不 與切刀51疊合之區域内。 本實施形態之貫通孔94係以大致等間隔設置於沿著切刀 51之平面形狀之内周且背離内周之位置上。屬於1個群組 之貫通孔94均形成為大致相同之開口形狀及開口尺寸。作 為貫通孔94之開口形狀，係選自多邊形或將多邊形之角圓 角化之形狀、圓形或橢圓形、由直線或自由曲線包圍之形 狀等，此處為大致圓形。貫通孔94之開口尺寸係基於減壓 部74之吸引力以及原板91之機械特性等予以設定（以下表 示設定方法之一例）。 為與切刀51之板厚同 右）。 貫通孔94之開口尺寸典型而言設定 一程度之等級（例如〇.5 mm〜2 mm左 切刀5丨之平面形狀之自内周至貫通孔94之距離為例如i mm〜1〇 mm左右。於藉由切刀51而使原板“脫模時，該距 離設定為將貫通孔94配置於更接近電極之端部之位置上， 以避免經脫模之電極板晃動而產生錯位。 154968.doc •16- 201210771 此處’貫通孔94之開口尺寸小於孔部36之開口尺寸。於 平面觀察支持面35之狀態下，複數（圖示為2個）個貫通孔94 疊合於1個孔部36，且貫通孔94之至少一部分與孔部36叠 合0 屬於1群組之貫通孔94之配置圖案、或頂板33上之孔部 36之配置圖案’係以平面觀察下配置於切刀51之内側之貫 通孔94與孔部36連通之方式設定。再者，孔部36亦設置於 不與貫通孔94連通之部分。藉由該連通之部分而吸附原板 91(或者電極板），使該原板91經由片材9〇固定於頂板之支 持面35，且藉由未連通之部分吸附片材9〇，使該片材9〇固 定於頂板之支持面35。 具體加以說明’若藉由吸引機構而排放孔部36或貫通孔 94之内側之氣體G時，則藉由原板91之上下表面之壓力差 而朝向支持面3 5按壓原板91。 片材90係藉由原板9 1而朝向支持面3 5被按壓。又，片材 90亦藉由使不與貫通孔94連通之孔部36之内侧減壓而朝向 支持面35被按壓。 其次，對電極板脫模裝置2之動作例進行說明。圖9係表 示電極板脫模裝置之動作例之時序圖。 如圖9所示，控制部20，係使搬送部6處於搬送狀態，且 以原板91及片材90以特定之進給寬度Δγ進行搬送之方 式’於時間to時使搬送部6處於停止狀態。藉此，於脫模 區域上配置片材90之1群組之貫通孔94。於時間t〇以前， 第1閥75處於關斷狀態’減壓部74處於斷開狀態，第2閥76 154968.doc -17- 201210771 處於開放狀態’驅動部4處於使衝切模5自原板91中退出之 狀態（於圖9中表示為上拉）。 控制部20 ’係於時間t〇時，使第1閥75處於開放狀態， 並且使減壓部74處於接通狀態，且使第2閥76處於關斷狀 °藉此’原板91及片材9〇吸附固定於支持面35。 控制部20，係於固定原板91及片材90後之時間tl，使第 1閥75處於關斷狀態，並且使減壓部74處於斷開狀態。 又，控制部20係控制驅動部4，使衝切模5朝向原板91進出 (於圖9中表示為按下）。藉此，切刀51、52與原板91接觸， 使電極板15脫模。由於原板91為固定，故避免與切刀51、 52之錯位，從而獲得高精度形狀之電極板15。藉由片材％ ;丨於切刀51、52之刀尖與支持面35之間，而避免刀尖或支 持面3 5之損傷。 控制部20，係於原板91脫模後之時間t2，使第2閥”保 持著關斷狀態，控制驅動部4，使衝切模5自原板91中退 出。由於原板91及片材90吸附於支持面35，故避免經脫模 之電極板15隨著切刀51、52進行移動。 控制部20，係於衝切模5自原板91申退出後之時間t3， 使第2閥76處於開放狀態。藉此，閉塞貫通孔94之部分之 上下表面之壓力差消失，從而將支持面35之附近之吸引狀 態解除’使原板91及片材90自固定狀態中解除。

控制部20,係於原板9丨及片材90自固定狀態解除後之時 間M，使搬送部6處於搬送狀態，使搬送部以特定之進仏 寬度ΛΥ搬送原板91及片材90。控制部2〇以與下述相同I 154968.doc 201210771 方式對搬送βρ6、吸引機構、驅動部4、及吸引解除機構之 動作進行控制。以此方式，電極板脱模裝置2反覆將電極 板15自原板91中脫模。由於一系列之動作係藉由控制部 進打控制，故可使賴步驟自動化，從而可有效地使電極 板15脫模。 再者於時間後且至片材90捲取於搬送輥62上為止之 時間内，經脫模之電極板由支臂等電極板裝載裝置（未圖 示）吸附著依次積層於其他經簡化之平台（未圖示）上。 根據電極板脫模裝置2，如以下說明，可減少電極活性 物質之剝離或脫附。圖1〇係表示作用於切斷時之原板上之 力之說明圖。 如圖1〇所示，若切刀51切入原板91，則切刀51之内周面 511側之切斷面與外周面512側之切斷面沿著彼此背離之方 向以切入部分之切刀51之板厚擴展。藉此，藉由原板91之 切斷分離之兩端部分別於沿原板91之主面之方向上被壓 縮。 通常之電極板脫模裝置係接近與切刀接觸之程度設置原 板之壓緊構件。因此’於切斷時容許原板變形之範圍限定 於極靠近切刀之附近，切斷面之附近之應變變得難以缓 解。又，通常係以切刀之全周幾乎同時地切斷原板，故於 切刀之周方向上，應變亦難以緩解。由於壓縮之應變難以 緩解’故壓縮力集中地作用於切斷面之附近。若集中地作 用有燃縮力’則集電材與電極活性物質將變得無法彼此跟 蹤變形’使得#切力作用於沿著集電材與電極活性物質之 154968.doc 201210771 界面（以下，簡稱為界面）之方向。由於容許原板變形之範 圍並無限定’因此，切斷面之附近難以彎曲變形。因此， 壓縮力作用於大致沿著原板之主面之方向，導致壓縮力幾 乎全部地貢獻給上述剪切力。如此般，則導致集電材與電 極活性物質之密接性低下。 對於應用本發明進行脫模之電極板丨5，與通常相同地進 行脫模之電極板進行比較。包含切刀5丨之内周面5丨丨侧之 切斷面之原板91的端部97係成為電極板1 5之周緣部之部 分。由於使貫通孔94之内側減壓，因此，原板91由閉塞貫 通孔94之部分（以下，稱為閉塞部）按壓至片材9〇。若將閉 塞部之上表面之壓力設為p〇，將貫通孔94之内側之壓力設 為P1，將貫通孔94之開口面積設為8，則按壓原板91之力 F1由下述式（1)表示。 閉塞部之原板91係由力F1規定位置。例如，可使P0為大 氣壓’使P1為約50千帕〜約80千帕即可。端部97係自切刀 内周面511又到壓縮力F2’且主要内周面“I至貫通孔 94為止之部分產生變形。由於以不與平面觀察下之切刀51 疊口之方式，配置貫通孔94 ’因此，端部97中容許變形之 。因此，壓縮之應變變得“緩解，作用於 端部-上之壓縮力變小。又，自内周面 止之部分亦容許朝向立拄而k札料為 岡而川姑蚀 支持面 法線方向之變形，且與内 α 觸之部分之界面之切線 方向傾斜。 对内周面511之法線 154968.doc -20- 201210771 £縮力F2可分解為平行於切線L之分力F3、及垂直於切 線L之刀力F4。分力F3係與上述剪切力相同地使集電材9 j j 與電極活H物貝912、913偏移之力。分力F4係於與内周面 511接觸之，使集電材91丨與電極活性物質pH今丨^彼 此接近之力。即，分力ρ4係以使集電材9丨1與電極活性物 質912、913彼此密接進行作用。 切線L對於沿著原板9丨之主面之方向之傾斜度越大，則 刀力F4對於分力F3之比例越大。即，使切線L·之傾斜度越 Ο 大，則使集電材911與電極活性物質912、913剝離之剪切 力變得越小，與此相對，使集電材911與電極活性物質 912、913彼此密接之力則變得越大。換言之，可藉由貫通 孔94離開切刀51之内周面511，而增加切線L之傾斜度從 而相對於因分力F3而使密接力減少之效果，使得因分力F4 而使密接力增加之效果顯著。 如上所述’應用本發明進行脫模之電極板15，係壓縮之 〇 應變得以緩解，因此，進行作用之壓縮應力自身變小， 又塵細力中貝獻給剪切力之分力變小，並且壓縮力中之 使集電材與電極活性物質密接之分力變大。因此，電極活 性物質912、913自集電材911中剝離之情形明顯減少，使 得電極活性物質912、913自集電材911中脫附之情形明顯 減少。 切刀51係包含單刃，且内周面511自原板91之大致法線 方向切入原板91。因此’端部97側之切斷面之位移變小， 從而可減小壓縮力F2 ’因此，可減少端部97中電極活性物 154968.doc -21· 201210771 質912、9〗3之剝離或脫附。 若著眼於切刀51之周方向，則貫通孔_離散性配置， 因此’於貫通孔94之間’易於緩解原板91之應變從而可 減弱屢縮應力。由於沿著切 一 刀之内周面5 11以大致等間 隔排列’因此，分傲於書】畜^丨〇 4 + — 月文於貝通孔94之間之應變沿著切刀51之 周方向蓄積之情形得以避#，你 避光從而避免經脫模之電極板μ 上產生應變。 由於貫通孔94之開口尺寸小於孔部％之開口尺寸，因 此’因錯位等造成貫通孔94與孔部36意外地變得不連通之 故障得以避免。與貫通孔94之開口尺寸大於孔部％之開口 尺寸之情形㈣，可避免上述故障之方面係為相同，但可 ㈣塞部成為小面積。藉此’可提高閉塞部之剛性，從而 避免因閉塞部負於吸引力而塑性變形引起之電極板15之損 傷。特別是’於本實施形態中，以相對於所平面觀察之i 個，部36叠合有複數個貫通孔94之方式配置。因此，可使 孔：36之開口尺寸大於貫通孔％之開口尺寸，並且可擴大 孔邛36之間隔，從而易於確保設置有孔部刊之部分之頂板 33之強度。 、由於原板91為吸引固定，因此，設置自切刀“向一側壓 、原板91之構件以固定原板91之必要性降低。可藉由將壓 ’、構件簡化或者省略，而降低壓緊構件之維護頻度等。 又亦可避免因壓緊構件之一部分脫附後附著於電極板而 產生異物。 其次 ,#, 、’對藉由利用減壓部74減壓而產生之原板9 1之上下 154968.doc -22· 201210771 表面之壓力差的設定方法之例進行說明。上述壓力差係設 定為滿足例如經脫模之電極板15不跟隨切刀51之條件 與貫通孔94平面性疊合之部分之原板91不受損傷之條件或 前者之條件，係基於簡易之模型，由以下方式求出。相 當於每個貫通孔94之吸附力之力F1係由上述式〇)表示。 若將每個電極板之貫通孔94之數量設為n，則每個電：板 之總吸附力F由下述式（2)表示。 Ο F=(P0-Pl)xSxn ...(2) 切刀51係於自經脫模之電極板15中退出時，假設作用於 切斷面上之摩擦力F5 ’則只要總吸附力F大於摩擦力Η: 即可避免電極板15跟隨著切刀51退出。例如，藉由實 而求出F5，且以滿足F5 < F之方式μ定、g 之万式叹疋貝通孔94之數量 開口面積s、表示減壓部74之減壓程度之壓力印〇_ρι)即 可。藉此，求出由例如減壓部74所減壓之真空度之下限 值。 Ο 後者之條件，係基於原板91之材質而設定。若將原板91 之板厚設為t，將貫通孔94之周長設為u，則於貫通孔％ 之緣部沿原板91之板厚方向作用之f切力袖^/心表 不。由原板之材質，決定原板91之揚氏模數或彈性區域 等機械特性。若使用原板91之機械特性，則於在吸引狀態 下原板91於貫通孔94之内側產生撓曲時，求出電極活性物 中不產生裂痕之撓曲之上限值。又’於使吸引狀態解除 ^，亦可求出經脫模之電極板15中不產生殘留應變之撓曲 上限值。可藉由如此之上限值，而求出由例如減壓部 154968.doc -23- 201210771 74減壓之真空度之上限值。 [第2實施形態] 其次，對第2實施形態之電極板脫模裝置進行說明。第2 實施形態不同於第i實施形態之方面在於：具備檢測貫通 孔對切刀之相對位置之檢測部；及控制部基於檢測部之檢 測結果對搬送部進行控制。 圖11係表示第2實施形態之電極板脫模裝置之原板支持 部之概略構成的分解立體圖。如圖u所示，於本實施形態 中，檢測部8設置於原板支持部3B之頂板33。於片材9⑽ 設置有可藉由檢測部8進行檢測之對準標記98。片材9〇b係 相較原板91為寬幅，且於片材9〇B與原板91不疊合之片材 之側端部配置有對準標記98。又，該對準標記係相對 於貫通孔94之配置圖案配置於特定之相對位置。 作為檢測部8及對準標記98之態樣，可適當選擇採用可 由A头之檢測方法檢測者。例如’使塗料附著於片材製成 對準標記，且將光學性檢測該對準標記之裝置用作檢測 部。 普本實施形態之對準標記98係包含與貫通孔94—併形成之 貫通孔。與圖4所示之第1實施形態之片材90相同，片材 9 0 B係沿著支接面^ ^ + 、 方向即搬送方向之正交方向（X方向） 寸於原板91，且於上述正交方向上相較原板^突出 至〔卜侧二對準標記98係設置於片材9〇b之自原板”突出之 P刀貝通孔94之群組（配置圖案）係以使原板91脫模之間 距排列於搬送方向上’對準標記98亦以該間距等間隔地排 154968.doc -24- 201210771 列於搬送方向上 ㈣部8’係包含例如受光元件而構成，且對入射至檢 :版光進行檢測。檢測部8’係配置於對準標記％隨著 片材娜之搬送而通過頂板33上之路徑。若 過檢測部8上，則通過對準_ 己98通 出。藉…， 光將由檢測部8檢測 出藉此，檢測出對準標記98之位置，且由於已知 8與切刀之相對付罟、路#上准 Ο

㈣位£及對準標記％與貫通孔94之相對位 置’故而檢測出貫通孔94對於切刀之相對位置。 二33係接近片材_之構*，且檢測㈣設置於頂板 ’因而，可南精度地檢測通過對準標記98之光。作為結 果，可⑥精度地檢測貫通孔94對於㈣之相對位置。 由檢測部8檢測之檢測結果係輸出至控制㈣。控㈣ ’係基於該檢測結果’以屬於⑽群組之貫通孔料收納 於平面觀察支持面35之狀態下由切刀包圍之區域内之方 式，對搬送部6進行控制。料控制搬送部6之方法 舉例如下述之方法。 ㈣D 貫通孔94到達敎位置前之時刻，檢 d對準標記之方式’配置對準標記及檢測 测部檢測到對準標記之期間、及對準標記之尺寸等错= =之片材之移動速度。而且，基於自檢_對準標記起 、可搬送之距離、及上述移動速度，調整搬送部6之搬 送速度。而且’以將與所檢測之對準標記對應之貫通孔％ -置於特疋之位置之方式，使搬送部6之搬送停止。 第二個方法係如下之方法：將以預定之進給寬度搬送片 I54968.doc -25- 201210771 材90B時之檢測結果、與實際檢測 μ ’之檢測結果進行比較， 以減少進給寬度之誤差之方式調整搬 iE•搬送部6之驅動力等。 於進給寬度之誤差超過容許範圍之袢## 固之情形時，可採用使搬送 輥61〜64正反旋轉，再次進行位置對準之方式，亦可採用 誤差超過容許範_之脫模區域並不進行脫模，而基於誤 差修正搬送部6之進給寬度，且繼續拋 、 繼躓搬送至下一脫模預定 區域95之方式。 根據第2實施形態之電極板脫模裂置，控制部係基於 檢測部8之檢測結果控制搬送部6,因此，可以平面觀察下 不與切刀疊合之方式，以高度之位置精度配置貫通孔94。 因此’可使沿著支持面35之方向上之特定之位置成為吸引 狀態，從而可高精度地管理原板91上接觸於切刀Η之部分 與吸附於支持面35側之部分之相對位置。藉此，位置精2 難以受到例如搬送部6之驅動零件之經時劣化等之影響， 從而可穩定地減少電極活性物質之剝離或脫附。 以上，對本發明之較佳之實施形態進行了說明，但本發 明並不限定於上述實施形態。可於不脫離本發明之精神之 範圍内進行構成之附加、省略、置換、及其他變更。本發 明僅由隨附之申請專利範圍《範圍⑯$，而ϋ不受到上述 說明之限定。 [產業上之可利用性] 可提供一種進行難以產生電極活性物質之剝離或脫附之 電極板之脫模（衝切）的電極板製造裝置。 【圖式簡單說明】 154968.doc -26- 201210771 圖1係示意性表示電池芯之構成例之立體圖。 圖2(a)係表示電極板之平面圖，圖2(1?)係（3)之A_A，線剖 面圖。 圖3係概略表示電池芯之製造方法之流程圖。 圖4係表示第1實施形態之電極板脫模裝置之概略構成之 立體圖。 圖5係自下方觀察衝切模及驅動部之立體分解圖。 圖6係自上方觀察原板支持部及片材之立體分解圖。 圖7係表示平面觀察支持面時各種構成要素之位置關係 之平面圖。 圖8係圖7之B-B，線箭線剖面圖。 圖9係第1實施形態之電極板脫模裝置之動作例之時序 圖。 圖10係表示在切斷部之附近作用之力之說明圖。 圖11係表示第2實施形態之電極板脫模裝置之概略構成 之立體圖。 【主要元件符號說明】 2

3、3B 4 5 6 7 電池芯 電極板脫模裝置 原板支持部 驅動部 衝切模 搬送部 壓力調整部 154968.doc -27- 201210771 8 檢測部 10 電池容器 11 容器本體 12 蓋 13、14 電極端子 15、16 電極板 17 隔離板 20 控制部 31 基台 32 箱狀體 33 頂板 34 凹部 35 支持面 36 孔部（減壓機構） 41 基底 42 保持部 43 ' 44 支柱 50 支持基板 50a 對向面 51 ' 52 切刀 6 1 〜6 4 搬送輥（搬送部） 71 配管 72 第1歧管 73 第2歧管 154968.doc -28- 201210771

74 75 76 90 、 90B 91 92 93 94 95 97 98 150 151 152 153 154 155 161 511 512 513 911 912 ' 913 A-A， 、 B-B 減壓部（減壓機構） 第1閥 第2閥 片材 原板 形成區域 非形成區域 貫通孔 脫模預定區域 端部 對準標記 主體部 電極片 集電材 電極活性物質 形成區域 非形成區域 電極片 内周面 外周面 刀尖 集電材 電極活性物質 線 154968.doc -29- 201210771 F 總吸附力 FI 力 F2 壓縮力 F3、F4 分力 F5 摩擦力 G 氣體 L 切線 P0、PI 壓力 S 開口面積 SI〜S7 、 S41〜S43 步驟 tO~t4 時間 ΔΥ 進給寬度 X、Y、Z 方向 154968.doc -30-

Claims (1)

1. 201210771 七、申請專利範圍： 1. 一種電極板製造裝置，其包含： 原板支持部，其可由支持面支持電極板之原板； 驅動部，其可進退地驅動使刀尖朝向上述原板支持部 而配置之切刀；及 壓力調整部，其於上述切刀藉由上述驅動部而朝向上 述原板支持部進出時，吸引上述支持面上之上述原板。 2.如請求項1之電極板製造裝置，其中更包含： 〇 片材，該片材係抵接於上述支持面而配置，包含硬度 低於上述切刀之材質，且形成有在以平面觀察上述支持 面之狀態下不與上述切刀疊合之方式配置之複數個貫通 孔， 且’上述原板支持部包含可與上述貫通孔連通之孔 部’ 上述壓力調整部係經由上述連通之上述貫通孔及上述 孔部進行上述吸引。 〇 3.如請求項2之電極板製造裝置，其中 上述複數個貫通孔係於上述切刀進行上述進出而將上 述原板衝切成上述電極板之形狀時，於平面觀察上述支 持面之狀態下’沿上述形狀配置於上述所要衝切之上述 原板之内側之區域。 4.如請求項3之電極板製造裝置，其中更包含： 第1搬送部，其搬送上述原板； 第2搬送部’其搬送上述片材；及 154968.doc 201210771 控制部，其控制上述第1及第2搬送部之搬送； 且，於上述片材上配置有對準標記， 上述控制部藉由檢測上述對準標記而控制上述第1及 第2搬送部並進行上述連通。 154968.doc