TW201217259A - Electrodes winding method - Google Patents

Description

201217259 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種在連續製造電池或蓄電㈣箱體㈣ 之電極之步驟中，於捲取正負-對電極之同時將絕緣用隔離 物（Sepa論r)-起捲取於料’並在形成積層狀態之電極的 過程中，當捲取動作結束後，在鈴下—㈣㈣作時，對 芯筒之隔離物的處理方法。 【先前技術】

例如二次電池係在箱體之内部具備有處於捲繞 狀態之-對電極。在該製造過程中，一對電 取裝置，-邊介設絕緣用之卩_物1在芯龍捲取戶=搗 長度，並以產品單位進行切斷。 所需之 習知，在芯筒上完成捲繞的隔離物與電極，係在每a 結束時分別單獨地切斷。因此，電極捲取裝置係針斜=捲取 離物及電極獨立地具備有用以在切斷後保持後續 固Pwj 心隔離物 的切斷端及一對電極之切斷端的夾具。此結果，裝置 才复雜且昂貴。 再者，在捲取動作的開始階段中，將後續之隔離物的切* 端與一對電極的切斷端，固定於下一個捲繞的新忠筒之4 作，亦針對每個隔離物與電極獨立地進行。因此，A < ' 捲取動作結束後，直到下一個捲取動作開始前，固金 又丨南離私 與電極的動作耗費時間，此造成了生產效率的妨礙。 100128319 4 201217259 另外，專利文獻1係揭示有將片材前端部結合於捲繞軸的 技術。由於該技術係將片材前端部利用夾爪個別拉入，故並 非為片材前端部的簡單處理。 [先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利第4060732號公報（特開平 2004-262561 公報） 【發明内容】 (發明所欲解決之問題) 因此，本發明之課題係在捲取動作結束後，當要移往下一 個捲取動作時，利用隔離物可將步驟簡單化且高速化。 (解決問題之手段） 根據上述課題，本發明之電極捲取方法，係在正負一對電 極間介設著隔離物’將i個產品長度的電極與隔離物捲取於 心同上’並依每1個產品單位切斷電極與隔離物的電極捲取 ,‘在捲站將1個產品長度的電極與隔離物捲取於芯筒 後於&僅切斷—對之電極之後，藉由分別使處於捲繞在芯筒 $二的電極與隔離物移動至下—站、且使下—個須捲取的 新:筒移動至捲繞站，而在下—站將處於捲繞在芯筒之狀態 的&離物靠近在捲繞站的新芯筒，使該隔離物固接 的新芯筒之德，— ，在下一站與捲繞站之間將隔離物切斷（申請 專利範圍第1項）。 100128319 201217259 再者，本發明係在上述電極捲取方法中，使處於捲繞在芯 琦之狀態的電極與隔離物，從捲繞站沿著圓弧移動至下一站 (申請專利範圍第2項）。 (發明效果） 根據本發明的電極捲取方法，於電極捲取步驟中，在捲繞 站僅切斷-對電極後，藉由分別使處於捲繞在&筒之狀態的 電極與隔離物移動至下一站即捲繞固定/拆卸站、且使下一 個須捲取的新心4移動至捲繞站’在下—站將處於捲繞在怎 筒之狀態的隔離物在切斷前靠近新芯筒，由於位在可固接於 新心筒的位置’故可容易地且高速地進行將隔離物固接於新 芯筒，而且因為隔離物係在捲繞站與下一站之間，即在較固 接於新芯筒的位置更靠近隔離物移動方向之下游側被切 斷’而保持在使後續之隔離物的靖姻接於下—個芯筒的 狀態，故不需要用以保持隔離物的失緊手段、切斷端的導引 或定位手段，而可連續進行簡單地且迅速地隔離物切斷端的 處理（申請專利範圍第1項）。. 再者，藉由芯筒從捲繞站往下一站的移動，由於處於捲繞 狀態之隔離物的後端部靠近移動至捲繞站的下一個新芯 筒，故不需要用以將隔離物靠近下一個芯筒的特別之機構二 可使隔離物的後端部容易地導引至必要之位置（中請專 圍第1項）。 若使處於捲繞在芯筒之狀態的電極與隔離物，從捲繞站沿 100128319 201217259 著圓弧移動至下一站，則電極的製造步驟便可利用旋轉式的 分度裝置沿著圓弧連續地進行（申請專利範圍第2項）。 【實施方式】 於圖1的電極捲取裝置1中，帶狀之正極侧的電極2、帶 狀之負極侧的電極3、及介設於此等一對電極2、3間的帶 狀絕緣用之2片隔離物4、5，係分別自未圖示之捲盤饋送 出，且根據需要經由複數個導引輥輪11、12、13、14、未 圖示之張力/速度調節用張力滚輪手段、或寬度方向之偏移 調節手段，導引至位於旋轉式分度盤6附近的一對夾持輥輪 10之位置。 電極2、3係在較一對夾持報輪10的位置更靠近電極移動 方向之上游側，分別經由電極夾具23、24之間、及一對電 極裁切器25、26之間而導引至一對夾持輥輪10之間。一對 夾持輥輪10雖然係根據需要而設置，但該等之中至少其中 一者係可自如地接觸或離開於另一者。 一對電極裁切器25、26，例如，係為剪刀式，用以切斷 各電極2、3而設置。又，電極炎具23、24係分別保持由電 極裁切器25、26所切斷的電極2、3之後續的切斷端，並藉 由移動至一對夾持輥輪10的位置，而將各電極2、3的切斷 端導引至能夠捲繞入一對夾持輥輪10之間的位置。 分度盤6作為一例，係在中心角每120°的外周位置處， 設有旋轉自如的捲取軸7,並利用中心轴8每120°間歇性地 100128319 7 201217259 驅動，藉此使3個捲取軸7依序移動至芯筒裝載站a、捲繞 站B、及捲繞固定/拆卸站c。 再者，分度盤6係在其背面側形成為利用未圖示之分度馬 達(index motor)以中心角每12〇〇間歇性地驅動，又各自的 捲取轴7係於停止在㈣裝載站A、捲繞站B、及捲繞固定 /拆卸站C時’在分度盤6的背面側，藉由離合器等連結 手&連、纟σ於未圖不之__馬達的輸出軸，而構成為可旋轉 所需要的次數。 各自的捲取軸7係在軸端的前面位置處設有例如分裂? 的扁平之捲取芯15。此等捲取芯15雖然、在裝載芯筒^ 後’會朝捲取轴7的直徑方向偏移，而成為較大的外周ί 度’但在將電極2、3、及隔離物4、5捲取於芯筒45後，』 由位移至完全重辱的你恶 发勺位置，鈿小外周長度，而成為 取芯15抽取出杖铭0 „上 %則 ，同9、及處於捲繞狀態之電極2、 離物4、5的狀熊。i a , J、與ί "為匕之各捲取芯15之位移驅動手# 未圖示，但組裝於摄俶红1 句亍仅，！ a 、取軸7的内部。再者，捲取芯15 不疋分裂型而是5 m、 體型，且亦可不是騎而是圓 如上述，分度盤6係 疋Sh -⑷-二=== B、及捲繞固定门衣戰站A、捲句 疋/拆卸站C。芯筒裝載 繞固定/拆卸站c，後、 占A捲、兀站Β/ξ 置。 “洲以進行下制記載之動心 100128319 8 201217259 首先，作為芯筒裳載站A白勺一例，係在分裂型的捲取芯 15上裝載形成後的芯筒9,或者利用未圖示之芯筒形成單 一 ’^ 1 2 3 4 5 6 7的周圍捲繞帶狀之芯筒材，並為形成芯筒 9的站位置。於此為求簡單，係設為使形成後的芯筒$ 於捲取芯15者。 接者，捲繞站B係將裝載於捲取芯15的芯筒9上’捲取 =為積層狀態之1電極2、3、與2片隔離物4、5的站之 位置^'為了進彳了隔離物4、5的處理而設有隔離物處理單 ^ 8 9 ° ^離物處理單元Μ係用以處理（固接•切斷)隔離物 _ 5 *構成為包含隔離物真空夾頭17、隔離物融接加熱 益18、隔離物切斷裁切器19、及用以進退驅動此等的致動 器 20、2卜 22。 :、、、:後捲繞固定/拆卸站c係對積層狀 態的電極2、3及 離物4 5進行捲繞固定之處理，並從捲取芯上將芯筒 1 與積層狀態的電極2、3及隔離物4、5-起當作產品進行 2 拆卸的站之位置。捲繞固定處理、與產品的拆卸係利用自動 3 膠帶貼附裝置與自動拆卸裝置(處理I置)所進行。 4 接著’圖2至圖9係表示根據本發明之電極捲取方法的電 5 ° #取裝！_ 1之動作。以下的說明雖然基於方便，係使^ 6 個〜筒9彳<心筒褒細A依序移動捲繞站b、捲繞固定/ 7 拆卸站C而進行’但實際上，在各站之位置的動作係針對3 8 個〜筒9配合分度盤6的旋轉、停止，同時並行地且連續地 9 100128319 201217259 進行。 首先，如圖2所示，在芯筒裝载站A令，係於 上裳载有芯筒9。在裝载芯筒9時，雖然根據⑭^ 15 :捲取芯〗5,係藉由朝完全重疊的 刀:型 度’而能夠輕易地裝载这筒9，但在裝載 ^、外周長 方向偏移，並增加外周I 3後，朝直徑 脫落之狀態。卜巧長度’俾確貫地保持芯筒9成為不易 :後：Γ’分度盤6係、朝逆時針方向旋轉雜動，

的心同9從芯筒裝載站A移動至捲繞站B =筒9停止於捲繞站B。此時將在芯筒裝载站A的捲= 心15上裝载新的芯筒9。 取 人在捲取動作的準備階段時，作業員係使隔離物4、5相愚 &，亚從一對夾持輥輪10之間拉出 . 且 靠近捲繞站B之位置的芯筒9，—邊將隔離物夕 利用黏貼膠帶3〇等暫時固定於告、。 4 5的前端 、了u疋不田作下一站的捲繞固定 卸站C之捲取芯15之側面、或者利用點貼膠帶％ 於在捲繞固定/拆卸站C的捲取芯15上所裝載之芯筒9之 ㈣面。上述由作業員所進行的操作，係僅在準備 貫施’於準備階段後便不需要。 如上述，隔離物4、5前端的固接位置，雖然亦可不是捲 繞固定/拆卸站C的捲取芯15之側面，而歧在捲繞固定 /拆却站c的捲取芯15上所裝載的芯心之外周面，h 100128319 10 201217259 下的说明係直接將隔離物4、5 /拆卸站C的捲取芯15之側面 的前端暫時固定於捲繞固定 广二如圖4所示，隔離物處理單元Μ作為2片隔離物 理動作，係依序進行將隔離物[5融接於捲繞站 二9之動作、以及切斷在捲繞固定，拆卸站C與捲繞 =拉張之隔離物4、5的動作。即，隔離靡^ 係利用致動器2〇前進，—邊利用吸附在捲繞站Μ 下一站的捲繞固定，拆抑站C之間所拉張的隔離物4、5: =持，-邊將隔離物4、5欲進行融接的部分嫩^ 繞站B的芯筒9之外周面。 接者，如圖5所示，隔離物融接加熱器18係由致動哭21 所驅動而前進，並將隔離物4、5之欲融接的部分利用融接 固接於芯筒45的外周面。然後’隔離物切斷裁切器19係由 致動器22所驅動而前進’並將在捲繞固定/拆卸站C與播 、、堯站B的芯筒9之間所拉張的隔離物4、5切斷。如此—來， 在準備階段時’隔離物4、5係疊合地固定於捲繞站B的芯 同9。在此等動作之後，隔離物真空爽頭17、隔离隹物融接加 熱器18、及隔離物切斷裁切器19，係返回至原本的位置。 再者，在此時點，對捲繞固定/拆卸站c的捲取芯15之侧 面所進行隔離物4、5之暫時固定，由於之後便不再需要， 故剝下並予以廢棄。 又，如圖5所示，一對電極2、3係由電極夾具23、μ 100128319 201217259 保持各自的前端部分，並藉由各電極夾具23、24的移動， 導引至一對夾持親輪10之間。此時，一對之夾持親輪1 〇 亦可根據需要而分離。在導引電極2、3之後，電極失具23、 24便返回原本的位置’而且一對炎持輥輪係夾住電極2、 3與隔離物4、5。如此則一對電極2、3便由隔離物4、5 所夾住且成為可捲取於芯筒9外周的狀態。 於此，如圖6所示’捲繞站B的捲取軸7，係由軸驅動馬 達所驅動而朝逆時針方向旋轉，並在芯筒9的外周面依照電 極2、隔離物4、電極3、及隔離物5的順序以積層狀態捲 取1個產品之長度。此時的捲取長度（1個產品之長度)係可 藉由捲取轴7的旋轉量(旋轉次數）進行設定。 若1個產品長度份的捲取結束，如圖7所示，捲繞站B 的捲取軸7就會在既定的旋轉角度停止。此停止之後’若各 電極夾具23、24分別夾住電極2、3而加以保持，則各電極 裁切器25、26便會僅切斷由各電極夾具23、24所保持的對 應之電極2、3，接著便會對導引至捲繞站B的下一個新芯 筒9，進行下一個捲繞動作的準備。再者，於此捲取軸7係 再度稍微旋轉，將被切離之電極2、3的尾端捲入。在此時 點，隔離物4、5尚未被切斷。 接著，如圖8所示，分度盤6係朝逆時針方向旋轉，係分 別使捲繞站B之處於捲繞在芯筒9之狀態的電極2、3、及 隔離物4、5，移動至作為下一站的捲繞固定/拆卸站c， 100128319 12 201217259 :且使下—個該捲取的新芯筒9從㉔裝載站A移動至捲 、、』B。猎此，位於作為下—站之捲繞固定/拆卸站C之位 置的隔_ 4、5 ’係靠近移動至捲繞站β的芯筒9，而成 為可固接於該位置的芯筒9之外周面的狀態。再者，隔離物 即可，當然亦可接觸於芯筒9。 / 8之狀態若觀察隔離物4、5’則與上述圖3相同。於 疋’如圖9所示’隔離物處理單元16係與圖4的動作同樣 離物4、5融接於移動至捲繞站b的新 二W 及切斷在捲繞W與下—站的捲繞固定 ./拆卸站C之間所拉張之隔離物4、5的動作。 口疋 .即，隔離物真空夾頭17係利用致動器扣前進，且 ==Γ為下一站的捲拆卸站c之:所 .._ 、5’ —邊押抵至站Β的新㈣9。在此狀 H隔離物融接加熱器18係由致動器。所驅動而 且利用融接將隔離物4、5固接於新 刖， 則隔_^便叠合地固定於捲繞站Β二如此

且切斷裁切器19係由致動器2 2所驅動而前進， 且刀斷在捲繞站B與下一站的捲繞固定/拆卸站C 拉張之隔離物4、5，並將捲繞固定/拆卸站C的 筒一•捲_/拆卸站 5之切斷端(捲繞結束端）係利用芯筒9的旋 100128319 13 201217259 轉而捲取於其等的外周，並藉由未圖示之自動膠帶貼附裝置 的動作’利用捲繞固定膠帶29在隔離物5的外周上形成捲 繞固定之狀態。 最後，由於捲取芯15會縮小外周長，使芯筒9以及捲繞 於其外周的電極2、3與隔離物4、5成為從捲取芯15上脫 落之狀態，故未圖示之自動取出裝置(處理裝置)便將芯筒9 及捲繞於其外周的電極2、3與隔離物4、5當作1個產品而 從捲取芯15上取出。 如上述，電極捲取裝置1係於捲繞站B將1個產品長度 的一對電極2、3與隔離物4、5捲繞在芯筒裝載站 載的芯筒9上’並在作為下_站的 、 隔離物4、5從丨個產品單位的芯筒/拆卸站C，將 連續地製造组裳於電池等之產品。’、电亟2、3分離，而 (產業上之可利用性） 本發明的f鋪财法並獨巧池 於其他類似構造的電極。而且站亦可，、電态，亦可應用 等中之捲繞站B與作為下-站的捲為3㈣上，且其 非為圓弧，而是沿直線上進行移動。疋斥卸站C，亦可 【圖式簡單說明j 圖〗係根據本發明之電極捲取方 視圖，並表示一對電極與隔離物的導 順序。 法的電極捲取裝置之

'丨路捏、與忠筒之移動 100128319 201217259 圖2係於上述電極捲取裝置的前視圖中，表 站A，將芯筒裝載至捲取如狀態。 4錢 圖3係於上述電極捲取裝置的前視圖中，表 載站A所裳载的芯筒移動至捲繞站B後，將隔離物 拉出至捲繞固I拆卸站C，並固定於該位置的狀自/；- 接電極捲取裝置的前視圖中，表示將隔離物固 接於捲％站B之芯筒時的狀態。 接Ζ = 極捲取裝㈣錢圖中，麵將隔離物固 =於捲…站^㈣筒之後，在㈣附近切斷隔離物時的狀 將電極叫捲取裝置的前視圖中，表示在捲繞站Β •將電極與隔離物4合於芯筒上並進行捲取時的狀能。 圖7係於域f轉取裝㈣前_巾，在捲 將電極與隔離物捲取於芯筒之後，在導 = 極的狀態。 I分曰炙電 於上述電極捲取裝置的前視圖中，表示在捲繞站B ==離物捲取於芯筒之後’將處於使未切斷之隔離物 、·堯在心_狀態之電極與隔離物移動至捲繞蚊/拆卸 :=Ϊ置、及使在芯筒裝載站^裝載的芯筒移動至捲 繞站Β時的狀態。 捲述電極捲取裝置的前視圖中，使隔離物固接於 U ’並將在捲繞固定/拆卸站c的位置所切 100128319 15 201217259 斷之隔離物的捲繞尾端捲繞固定的狀態。 【主要元件符號說明】 1 電極捲取裝置 2 電極（正） 3 電極（負） 4 隔離物 5 隔離物 6 分度盤 7 捲取軸 8 中心軸 9 芯筒 10 爽持報輪 11 導引輥輪 12 導引輥輪 13 導引輥輪 14 導引輥輪 15 捲取芯 16 隔離物處理單元 17 隔離物真空夾頭 18 隔離物融接加熱器 19 隔離物切斷裁切器 20 致動器 100128319 16 201217259 21 致動器 22 致動器 23 電極炎具 24 電極夾具 25 電極裁切器 26 電極裁切器 29 捲繞固定膠帶 30 黏貼膠帶 A 芯筒裝載站 B 捲繞站 C 捲繞固定/拆卸站 100128319 17

Claims (1)

1. 201217259 七、申晴專利範圍： 1. 一種電極捲取方法， 係在正負一對電極間介設著隔離 ’將：：產品長度的電極與隔離物捲取於芯筒上 ’並依每 i產品单位切斷電極與隔離物的電極捲取步驟；其特徵在 在捲繞站將1個產σ # ^ σ長度的電極與隔離物捲取於芯筒 後，於僅切斷—對之雷 ^ ,, 电極之後，藉由分別使處於捲繞在芯筒 新二!電極與隔離物移動至下-站、且使下-個須捲取的 的p離物^捲繞站，而在下''站將處於捲繞在芯筒之狀態 沾站〇拉 、站的新芯筒’使該隔離物固接於捲繞站 的新心间之後，在一 0 ^ ^ 站與捲繞站之間將隔離物切斷。 2.如申請專利範圍 捲繞在芯筒之狀態^ 電極捲取方法，其中，使處於 5 ^、“極與隔離物，從捲繞站沿著圓弧移動 «^卜 ^* 站。 100128319