TW201351747A - 積層裝置及方法 - Google Patents

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Seiji Yamaura
Tsukasa Miyazaki
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Nagano Automation Co Ltd
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Abstract

提供一種積層裝置，該積層裝置具有：拾起單元，其包含依序通過沿著圓周於第1方向以等間隔配置的第1位置、第2位置、第3位置及第4位置之複數個吸附單元；及驅動單元，其使複數個吸附單元各自的吸附單元在第1位置、第2位置、第3位置及第4位置依序地進行移動同時上下動。驅動單元係使吸附單元上下動，俾分別在第1位置、第2位置及第3位置拾起第1電極片、分隔帶及第2電極片，並使吸附單元上下動俾在第4位置積層分隔帶，使吸附單元上下動俾在第4位置積層第2電極片的第2動作、使吸附單元上下動俾在第2位置拾起分隔帶，使吸附單元上下動俾在第4位置積層分隔帶，然後，使吸附單元上下動俾在第4位置積層第1電極片。

Description

積層裝置及方法
本發明係有關一種製造含有正極片、負極片及分隔帶的積層體之積層裝置及使用積層裝置的方法。
在日本國專利公開2008-282756號公報記載著：提供一種在幾乎沒有灰塵、塗佈粉混入之下製造良率高且製造效率高的積層構造電池之積層體的製造方法及製造裝置。於該專利文獻1之積層構造電池的製造裝置中，吸附裝置的吸附墊係建構成不直接吸附負極箔及正極箔而一定會隔著分隔帶吸附地進行搬運。且透過將各吸附墊固定在進行旋轉移動，往復搖動或往復直動的搬運處理機而減少吸附墊在分隔帶供給台、負極箔供給台、正極箔供給台及積層台的各台間移動所需的驅動裝置之數量並減少需防塵處理的部位之數量，可能的話設置1處。在此情況的各吸附墊之移動路徑成為圓周狀、圓弧狀或直線狀，因而各台係沿該移動路徑配置。
[先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]
日本特開專利公開2008-282756號公報
鋰電池等所用的電極體(積層體)係透過夾持著分隔帶而積層複數個正極板(正極片、正極箔)及負極板(負極片、負極箔)的方式製造。因此，要求一種可將分隔帶、正極片及負極片個別地拾起且精度佳地積層正極板、負極板及分隔帶的裝置。就日本國專利公開2008-282756號公報的製造裝置而言，不直接吸附負極箔及正極箔而是一定會隔著分隔帶進行吸附。因此，無法製造是採用透氣性差的分隔帶之電極體。
本發明的一態樣為，一種積層裝置，其具有：拾起單元，其包含依序通過沿著圓周在第1方向等間隔配置的第1位置、第2位置、第3位置及第4位置之複數個吸附單元；第1供給單元，其朝第1位置供給第1電極片；第2供給單元，其朝第2位置供給薄片狀的分隔帶；第3供給單元，其朝第3位置供給第2電極片；排出單元，其從第4位置排出夾持著分隔帶交互積層第1電極片及第2電極片的積層體；驅動單元，其使複數個吸附單元各自的吸附單元在第1位置、第2位置、第3位置及第4位置依序進行移動同時上下動。驅動單元係進行包含以下的動作之上下動。
第1動作，使來到第1位置、第2位置及第3位置的吸附單元上下動，俾分別拾起第1電極片、分隔帶及第2電極片，同時使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層分 隔帶。
第2動作，使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層第2電極片。
第3動作，使來到第2位置的吸附單元上下動，俾拾起分隔帶，同時使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層分隔帶。
第4動作，使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層第1電極片。
就此積層裝置而言，以不同的吸附單元搬運分隔帶、第1電極片及第2電極片，可於第4位置依序積層第2電極片、分隔帶、第1電極片及分隔帶。因此，可製造是使用透氣性小的分隔帶之積層體。而且，拾起單元在第1方向旋轉即可，沒必要進行反轉。又，在第1動作及第3動作中，在第4位置積層分隔帶並在第2位置拾起分隔帶，藉此可反複夾持分隔帶地積層第1電極片及第2電極片的動作且連續地進行。因此，可使用簡易構成的積層裝置且較高速地製造積層體。
第1位置、第2位置、第3位置及第4位置係能以90度間距作配置，拾起單元可於四方設置吸附單元。第1位置、第2位置、第3位置及第4位置也能以45度間距或45度間距以下作配置。
本發明的其他態樣之一為，包含藉積層裝置將薄片狀的分隔帶夾持地積層第1電極片及第2電極片的方法。此方法可以是積層裝置的控制方法，也可以是積層體亦即電 極組立體的製造方法，也可以是包含電極組立體的電池，例如鋰電池等的二次電池、燃料電池等的電池的製造方法。
積層裝置具有複數個吸附單元，其等依序通過沿著圓周在第1方向等間隔配置的複數個位置，即被供給第1電極片的第1位置、被供給薄片狀的分隔帶的第2位置、被供給第2電極片的第3位置、及夾持分隔帶以積層第1電極片及第2電極片的第4位置。本方法所進行的積層包含以下的步驟。
1.使來到第1位置、第2位置及第3位置的吸附單元上下動，俾分別拾起第1電極片、分隔帶及第2電極片，同時使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層分隔帶。
2.在第1方向旋轉複數個吸附單元，使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層第2電極片。
3.在第1方向旋轉複數個吸附單元，使來到第2位置的吸附單元上下動，俾拾起分隔帶，同時使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層分隔帶。
4.在第1方向旋轉複數個吸附單元，使來到第4位置的吸附單元上下動，俾積層第1電極片。
較理想為，驅動單元係包含：旋轉驅動拾起單元的第1驅動單元；使拾起單元上下移動的第2驅動單元；使各個吸附單元上下移動的第3驅動單元。再者，較理想為，積層裝置更具有控制單元，其與藉第2驅動單元使拾起單元上下動同步地，藉第3驅動單元於第1動作、第2動作、第3動作及第4動作中使各個吸附單元上下動。
又，較理想為，該方法包含：從上述的第1至第4步驟的各步驟使複數個吸附單元透過拾起單元同時上下動及與此同步地使進行拾起及積層的吸附單元個別上下動。
於各個動作及步驟中，在使吸附單元拾起分隔帶、第1電極片及第2電極片之前下降、或進行積層之前下降時，透過同時驅動第2驅動單元和第3驅動單元，可縮短吸附單元上下移動的時間。又，在進行拾起或積層之前無需下降的吸附單元縱使拾起單元藉由第2驅動單元而下降，可透過不使第3驅動單元驅動而對應。
再者，較理想為，積層裝置更具有：向第1位置供給第1電極片的第1旋轉台；向第2位置供給分隔帶的第2旋轉台；向第3位置供給第2電極片的第3旋轉台；及從第4位置搬出積層體的第4旋轉台。可透過旋轉台使電極片及分隔帶順暢地供給至各個位置，需校正者可在旋轉台上調整校正。
本發明的方法包含積層裝置的控制方法。此控制方法係可記錄於作為使具有CPU及記憶體等的電腦資源之電腦或電腦動作的程式(程式製品)之適當的媒體(CD-ROM等)作提供。
1‧‧‧積層裝置
2‧‧‧底盤
10‧‧‧第1旋轉台
13‧‧‧托盤
14‧‧‧相機
15‧‧‧XYθ台
20‧‧‧第2旋轉台
22‧‧‧驅動裝置
23‧‧‧托盤
30‧‧‧第3旋轉台
40‧‧‧第4旋轉台
42‧‧‧驅動裝置
43‧‧‧托盤
45‧‧‧夾鉗(制動器)
46‧‧‧缸體
50‧‧‧拾起單元(臂51a~51d、處理機、索引處理機)
51a、51b、51c及51d‧‧‧臂
52a、52b、52c及52d‧‧‧個別缸體(第3驅動單元)
55‧‧‧第1驅動單元(單元驅動裝置)
56‧‧‧第2驅動單元(單元缸體)
57‧‧‧驅動單元
60‧‧‧積層體(電極組立體、元件)
61‧‧‧第1電極片(正極片、正極板)
62‧‧‧負極片
65‧‧‧分隔帶
100‧‧‧第1供給單元
102‧‧‧臂
103‧‧‧致動器
105‧‧‧進料機
110‧‧‧正極片供給單元
120‧‧‧匣體
200‧‧‧第2供給單元
202‧‧‧臂
203‧‧‧致動器
205‧‧‧進料機
210‧‧‧分隔帶供給單元
211‧‧‧分隔帶
212‧‧‧切刀
300‧‧‧第2供給單元
310‧‧‧負極片供給單元
400‧‧‧排出單元
P13‧‧‧收入位置
310‧‧‧負極片供給單元
320‧‧‧匣體
402‧‧‧臂
403‧‧‧致動器
405‧‧‧進料機
410‧‧‧卸載機單元
420‧‧‧包裝單元
500‧‧‧控制單元
501‧‧‧第1機能(機能單元)
502‧‧‧第2機能(機能單元)
503‧‧‧第3機能(機能單元)
505‧‧‧動作控制單元
HA、HB、HC及HD‧‧‧吸附單元(吸附頭、吸附墊)
P1‧‧‧第1位置
P2‧‧‧第2位置
P3‧‧‧第3位置
P4‧‧‧第4位置
P11、P12、P13‧‧‧收入位置
P14‧‧‧卸載位置
C1‧‧‧假想圓周
圖1係顯示積層裝置的概略構成之俯視圖。
圖2係顯示積層的過程圖。
圖3係顯示拾起單元上昇的狀態(圖3(a))及下降的狀態(圖3(b))圖。
圖4係顯示積層裝置的處理之流程圖。
圖1藉俯視圖顯示製造鋰離子電池用的電極體(積層體)之積層裝置的一例之概略構成。此積層裝置1係積層正極片61，負極片62及薄片狀的分隔帶65以製造積層體(電極組立體、元件)60。
積層裝置1具有：底盤2；及設置在底盤2的大致中央的拾起單元(處理機、索引處理機)50。拾起單元50包含以90度間距配置四方的吸附單元(吸附頭、吸附墊)HA、HB、HC及HD，該等吸附單元HA~HD一邊依序通過第1位置P1、第2位置P2、第3位置P3及第4位置P4各個位置一邊在既定的時序拾起正極片61、分隔帶65及負極片62任一者。
第1位置P1、第2位置P2、第3位置P3及第4位置P4係沿著一點鏈線所示的假想圓周C1以等間隔，在本例中是以90度間距配置，拾起單元50係為複數個吸附單元HA~HD繞反時鐘方向依序通過第1~第4位置P1~4的方式旋轉。
積層裝置1具有：向底盤2的第1位置P1供給第1電極片(正極片、正極板)61的第1供給單元100；向第2位置P2供給薄片狀的分隔帶(分隔帶)65的第2供給單元 200；向第3位置P3供給第2電極片(負極片、負極板)62的第2供給單元300；以及從第4位置P4搬出積層有正極片61、分隔帶65及負極片62的積層體60之排出單元400。該等第1供給單元100、第2供給單元200、第3供給單元300及排出單元400係在反時鐘方向依序以90度間距配置。
第1供給單元100包含第1旋轉台10及向第1旋轉台10供給正極片61的正極片供給單元110。第1旋轉台10以180度為單位(180度間距)旋轉，在收入位置P11和第1位置P1之間作動。第1旋轉台10係將從正極片供給單元110供給至收入位置P11的正極片61朝第1位置P1搬運。第1旋轉台10包含：配置在呈2次對稱的位置(180度的位置)之2個托盤13；使第1旋轉台10向反時鐘方向旋轉的驅動單元12；在收入位置P11確認被供給至托盤13的正極片61之姿勢(定向)的相機14；及移動托盤13俾在第1位置P1調整正極片61的校正之XYθ台15。第1旋轉台10的旋轉方向也可為順時鐘方向。關於以下的各旋轉台亦相同。
正極片供給單元110包含從收納有複數個正極片61的匣體120將正極片61一片一片取出且向收入位置P11的托盤13供給的進料機105。進料機105的一例為包含有將正極片61吸附地進行搬運的臂102及驅動臂102的致動器103者。
第2供給單元200包含第2旋轉台20、及向第2旋轉台20供給分隔帶65的分隔帶供給單元210。第2旋轉台20旋轉180度將從分隔帶供給單元210供給至收入位置P12 的分隔帶65搬運至第2位置P2。第2旋轉台20包含配置在呈2次對稱的位置(180度的位置)之2個托盤23、及使第2旋轉台20向反時鐘方向旋轉的驅動裝置22。
分隔帶供給單元210包含：捲狀的分隔帶211；從捲狀的分隔帶211拉出既定長度的分隔帶並切割既定尺寸的薄片狀之切刀212；及將切割後的分隔帶65一片一片地向收入位置P12的托盤23供給之進料機205。進料機205的一例為含有將分隔帶65吸附地搬運的臂202、及驅動臂202的致動器203。
第3供給單元300包含第3旋轉台30、及向第3旋轉台30供給負極片62的負極片供給單元310。第3旋轉台30係旋轉180度，將從負極片供給單元310供給至收入位置P13的負極片62搬送至第3位置P3。第3旋轉台30及負極片供給單元310的構成除了要搬運的對象是來自收納有複數個負極片62的匣體320之負極片62以外，其餘和第1旋轉台10及正極片供給單元110分別是共同的。因此，賦予共同的編號並省略說明。
排出單元400包含第4旋轉台40、及從第4旋轉台40捆束積層體60並收納於儲料器的卸載機單元410。第4旋轉台40旋轉180度將在第4位置P4積層的積層體60搬運至卸載位置P14。第4旋轉台40包含：配置在呈2次對稱的位置(180度的位置)之2個托盤43；旋轉驅動第4旋轉台40的驅動裝置42；將積層在各個托盤43之上的積層體60(正極片61、負極片62及分隔帶65)暫時地保持的夾鉗(制 動器)45；及在卸載位置P14將積層體60抬起並遞交予卸載機單元410的缸體46。夾鉗45的一例為具有將積層體60的四個角隅或接近四個角隅處從上方按壓的爪。
卸載機單元410包含：包裝已卸載的積層體60的單元420；及從卸載位置P14將積層體60朝包裝單元420搬運的進料機405。進料機405的一例為包含：將被缸體46所抬起的積層體60從下方予以支撐地進行搬運的臂402；及驅動臂402的致動器403。包裝單元420為，將積層體60利用適當的素材，例如和分隔帶相同素材捲繞周圍並梱包，將積層體60收納於匣體等的搬運用的容器。
支撐吸附頭HA~HD的拾起單元50包含取90度間距且朝四方延伸的4根臂51a、51b、51c及51d。吸附頭HA、HB、HC及HD安裝在臂51a~51d各自的前端部，連同拾起單元50(亦即，臂51a~51d)一起向反時鐘方向旋轉。吸附頭HA、HB、HC及HD係藉未圖示的真空泵使吸附頭內成為負壓的構成，將薄片狀的構件吸引並保持，透過對吸附頭內施予大氣壓或加壓可開放(放出)所吸引保持(吸附保持)之薄片狀的構件。
積層裝置1包含使吸附頭HA、HB、HC及HD反時鐘方向旋轉同時上下動的驅動單元57。驅動單元57包含：第1驅動單元55，其使臂51a~51d成為一體的拾起單元50朝反時鐘方向旋轉驅動；第2驅動單元56，使拾起單元50一體且上下地驅動高度W1；及個別缸體(第3驅動單元)52a、52b、52c及52d，其等係以使各個吸附頭HA、HB、HC及HD 對各個臂51a~51d上下地移動高度W2的方式加以支撐。第1驅動單元55的一例為馬達等的旋轉驅動用的致動器。第2驅動單元56的一例為汽缸等之線性驅動型的致動器。
積層裝置1更包含控制拾起單元50的各吸附頭HA~HD、個別缸體52a~52d、單元驅動裝置55及單元缸體56等之控制單元500。
控制單元500包含：利用第1驅動單元55使拾起單元50在反時鐘方向旋轉，使各個吸附頭HA~HD在第1位置P1~第4位置P4各自的位置暫時地停止的第1機能(機能單元)501；藉第2驅動單元56使拾起單元50上下動的第2機能(機能單元)502；藉個別缸體52a~52d使各個吸附單元HA~HD獨立地上下動的第3機能(機能單元)503；及藉該等機能且利用驅動單元57反複進行以下的各動作之動作控制單元505。
第1動作：使來到第1位置P1、第2位置P2及第3位置P3的吸附單元，例如吸附單元HA~HC上下動以分別拾起正極片61、分隔帶65及負極片62，並使來到第4位置P4的吸附單元HD上下動以積層分隔帶65。
第2動作：使來到第4位置P4的吸附單元HC上下動以積層負極片62。
第3動作：使來到第2位置P2的吸附單元HD上下動以拾起分隔帶65，並使來到第4位置P4的吸附單元HB上下動以積層分隔帶65。
第4動作：使來到第4位置P4的吸附單元HA 上下動以積層第1電極片。
第2機能502係控制第2驅動單元56，使得在吸附頭HA~HD來到第1位置P1~第4位置P4當中任一位置時，吸附頭HA~HD成為最下層。第2機能502亦可在包含藉第1驅動單元55使拾起單元50旋轉的期間在內使拾起單元50上下動，亦可在拾起單元50於各位置暫時地停止的期間使拾起單元50上下動。
第3機能503係於上述的各動作中使進行拾起或於第4位置P4進行積層的吸附頭HA~HD個別地上下動。第3機能503亦可在包含藉第1驅動單元55使拾起單元50旋轉的期間在內使吸附頭HA~HD個別地上下動，亦可在拾起單元50於各位置暫時地停止的期間使吸附頭HA~HD個別地上下動。第3機能503係透過和第2機能502協調，或同步地使吸附頭HA~HD個別地上下動，而可縮短使吸附頭HA~HD上下動所需要的時間。
正極片61的一例為，構成鋰電池用的積層體60之正極片(正極板、正極層)61，且使正極活性材塗布於鋁箔等的金屬箔的兩面使之乾燥並於壓延後切斷成既定的大小者。負極片62的一例為，使負極活性材塗布於鎳箔或銅箔等的金屬箔的兩面使乾燥並於壓延後切斷成既定的大小者。正極片61或負極片62不限定用在鋰電池，可以用在其他型式的電池，亦可用作燃料電池的電極體。
分隔帶65的一例係防止上述的正極片61和負極片62短路，亦可具備保持電解液的機能。分隔帶65係由例 如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等的聚烯烴等所構成的微多孔性膜，且亦具備一有過電流流通即因其發熱使膜的空孔被閉塞而遮斷電流的機能。分隔帶65不限於僅聚烯烴等的單層膜，亦可使用以聚乙烯層包夾聚丙烯層而成的三層構造或將聚烯烴微多孔膜和有機不織布等積層者。
圖2更詳細地顯示在積層裝置1中一邊使拾起單元50於反時鐘方向旋轉一邊在第4位置P4製造積層體60時的動作。圖2係說明參照第1位置P1和吸附頭HA在反時鐘方向所成的角度θ而利用積層裝置1製造積層體60的過程。圖2上側的COME欄係顯示各個吸附頭HA~HD來到的狀態，圖2下側的DOWN欄係顯示各個來到的吸附頭HA~HD所進行的動作。
第1動作(狀態S1)
角度θ是零，亦即在吸附頭HA是處於第1位置P1的狀態S1中，利用第2驅動單元(單元缸體)56及個別缸體52a~52d使吸附頭HA~HD全部下降(第1動作的DOWN，此外，圖面中下降的吸附頭以雙層圓表示)，進行吸附及放出。吸附頭HA在第1位置P1吸附正極片61，吸附頭HB在第2位置P2吸附分隔帶65，吸附頭HC在第3位置P3吸附負極片62。吸附頭HD所吸附的分隔帶65在第4位置P4放出，於先前已堆疊的電極及分隔帶65上再堆疊分隔帶65，以製造積層體60。
第2動作(狀態S2)
於第1動作使吸附頭HA~HD上昇後，當拾起單元50藉第1驅動單元55朝反時鐘方向旋轉90度時，吸附頭HA係自第1位置P1來到第2位置P2(狀態S2、第2動作的COME)。角度θ成為90度。在第2動作中，僅來到第4位置P4的吸附頭HC是藉由個別缸體52c而下降(第2動作的DOWN)。吸附頭HC吸附的負極片(第2電極片)62被放出，堆疊於分隔帶65之上。
圖3顯示拾起單元50進行上下(昇降)的樣子。圖3(a)及(b)係將拾起單元50進行第2動作的樣子抽出顯示。圖3(a)中拾起單元的臂51a及51c係以上昇的狀態旋轉。注意到吸附頭HC時，其與在第4位置P4中積層的積層體60之間保有距離W0，可防止和積層體60干涉。
圖3(b)顯示吸附頭HA及HC下降的狀態。吸附頭HA及HC藉由第2驅動單元56連同拾起單元50一起下降距離W1。與此同時，僅吸附頭HC藉由個別缸體52c再下降距離W2。因此，吸附頭HC會下降距離W1與距離W2的和之距離W0。在將拾起單元50整體利用第2驅動單元56下降的同時，利用個別缸體52c使吸附頭HC個別地下降，藉此能短時間將吸附頭HC設定在既定的高度。又，透過不使其他的個別缸體52a動作，縱使拾起單元50整體下降，亦可防止吸附頭HA在這情況下降至第2位置P2的托盤23。
第3機能503亦可含有依堆疊於第4位置P4的積層體60的厚度來控制個別缸體52a~52d的昇降距離W2 之機能。在第2驅動單元56的昇降距離W1保持一定的狀態下，可配合在第4位置P4積層(製造)之積層體60的高度而控制各個吸附頭HA~HD的下降距離。第3機能503亦可具備個別地控制或調整昇降距離W2的機能，俾於其他的位置P1~P3使個別缸體52a~52d的各個吸附頭HA~HD到達托盤13或23。亦可作成藉光學感測器等檢出各個吸附頭HA~HD吸附所需或適合的下降距離並自動地調整。亦可於第4位置P4的托盤43安裝昇降裝置，在托盤43之側控制積層體60之最上部的相對高度。可將個別缸體52a~52d的昇降距離W2保持一定。
第3動作(狀態S3)
回到圖2，第2動作中吸附頭HC上昇，當拾起單元50藉第1驅動單元55朝反時鐘方向再旋轉90度時，吸附頭HA自第2位置P2來到第3位置P3(狀態S3、第3動作的COME)。吸附頭HA從第1位置P1移動的角度θ係180度。在第3動作中，來到第4位置P4的吸附頭HB與來到第2位置P2的吸附頭HD係藉由個別缸體52b及52d而下降(第3動作的DOWN)。放出吸附頭HB所吸附的分隔帶65使積層體60在電極之上堆疊分隔帶65。同時，吸附頭HD在第2位置P2吸附分隔帶65。
第4動作(狀態S4)
在第3動作中吸附頭HB及HD上昇，當拾起單 元50藉第1驅動單元55朝反時鐘方向再旋轉90度時，吸附頭HA自第3位置P3來到第4位置P4(狀態S4、第4動作的COME)。吸附頭HA從第1位置P1移動的角度θ係270度。在第4動作中，僅來到第4位置P4的吸附頭HA是藉個別缸體52a而下降(第4動作的DOWN)。放出吸附頭HA所吸附的正極片61以於分隔帶65之上積層正極片61。
在第4動作中吸附頭HA上昇，當拾起單元50藉第1驅動單元55朝反時鐘方向再旋轉90度時，返回上述的第1動作。在第1動作中，在第3動作被拾起的分隔帶65於第4位置P4被積層於正極片61之上。如此，拾起單元50朝反時鐘方向持續旋轉，從第1動作到第4動作反複既定次數，藉以於第4位置P4，負極片62、分隔帶65、正極片61及分隔帶65被以既定次數反複積層，製成積層體(電極組立體)60。
此外，在開始製造積層體60時及製造終了時由電極片先積層分隔帶65，最後積層分隔帶65，最後再積層負極片62那樣的情況，可添加從第2位置P2吸附分隔帶65並搬運至第4位置P4的步驟或添加從第3位置P3吸附負極片62並搬運至第4位置P4的步驟。
圖4顯示包含利用積層裝置1夾持著薄片狀的分隔帶65將正極片61及負極片62積層的步驟80之方法。此方法可為積層裝置1的控制方法，亦可為製造積層體(電極組立體)60的方法。透過將電極組立體60和電解液一起收納於外殼而可製造、提供電池，例如鋰電池。
於步驟81，當拾起單元50藉第1機能501旋轉既定的角度時，本例中是90度，第2機能502藉由第2驅動單元56使拾起單元50下降。於步驟82，若動作控制單元505判斷吸附頭HA~HD的位置是第1動作的位置，則於步驟83，第3機能503藉由所有的個別缸體52a~52d使吸附頭HA~HD下降。三方的吸附頭(吸附單元)HA、HB及HC在第1位置P1、第2位置P2及第3位置P3分別拾起正極片61、分隔帶65及負極片62。吸附頭HD在第4位置P4放出分隔帶65，繼續積層體60的積層(製造)。
於步驟83，正極片61、分隔帶65及負極片62在第1位置P1、第2位置P2及第3位置P3會被拾起並消耗。因此，第1供給單元100、第2供給單元200及第3供給單元300係於第1動作被進行的下個時序，將第1旋轉台10、第2旋轉台20及第3旋轉台30分別進行半旋轉。藉此，以於第1位置P1、第2位置P2及第3位置P3可拾起正極片61、分隔帶65及負極片62的狀態作準備。
於步驟84，若動作控制單元505判斷吸附頭HA~HD的位置是第2動作的位置，則於步驟85，第3機能503藉由個別缸體52c使吸附頭HC下降而使保持於吸附頭HC的負極片62積層於第4位置P4。
於步驟86，若動作控制單元505判斷吸附頭HA~HD的位置是第3動作的位置，則於步驟87，第3機能503藉由個別缸體52b及52d使吸附頭HB及HD下降，將保持於吸附頭HB的分隔帶65在第4位置P4積層，吸附頭HD在第 2位置P2拾起分隔帶65。
於步驟87，分隔帶65在第2位置P2被消耗。因此，在第3動作被進行的下個時序，第2供給單元200係將第2旋轉台20半旋轉，以於第2位置P2可拾起分隔帶65的狀態作準備。
於步驟88，若動作控制單元505判斷吸附頭HA~HD的位置是第4動作的位置，則於步驟89，第3機能503藉由個別缸體52a使吸附頭HA降下，將保持於吸附頭HA的正極片61堆疊於第4位置P4。
於步驟90，當動作控制單元505判斷積層體60的狀態是在第4位置P4開始新的積層體60之積層的狀態，於步驟91，第3機能503使個別缸體52a~50d中適切的個別缸體運作。例如，若是最初於第4位置P4積層分隔帶65，則於步驟91，藉由任一吸附頭吸附分隔帶65使分隔帶65配置於第4位置P4。
於步驟92，當判斷於第4位置P4積層既定的次數(片數)之正極片61、分隔帶65及負極片62而製成積層體60時，進行最終的處理。例如，若在最後於第4位置P4積層分隔帶65的話，則於步驟92，使用任一吸附頭，將分隔帶65積層於第4位置P4。排出單元400在下個時序將第4旋轉台40半旋轉，將第4位置P4的積層體60移動至卸載位置P14。於第4位置P4準備下個托盤，以開始下個積層體60的製造。
當該等任一處理被進行，下降的吸附頭HA~HD 上昇到原本的高度時，於步驟93，第1機能501係利用第1驅動單元55將拾起單元50朝反時鐘方向旋轉90度。藉由反複該等處理可在第4位置P4陸續製造積層體60。排出單元400係作成當在第4位置P4製成積層體60時，則於那時排出積層體60以於第4位置P4製造下個積層體60。
此外，在上述的積層裝置1，雖將第1位置P1、第2位置P2、第3位置P3及第4位置P4以90度間距作設置，但亦能以45度間距設置該等的位置，以30度間距作設置，或更窄的角度作設置，亦可同時進行製造複數個積層體60。
又，在上述的積層裝置1雖將拾起單元50朝反時鐘方向旋轉，但亦可使之朝順時鐘方向旋轉，將第1位置P1~第4位置P4朝順時鐘方向配置亦可。關於旋轉台，旋轉方向亦可相反。又，上述說明了藉由積層裝置1製造鋰離子電池用的電極體(積層體)60的例子，但不限於鋰離子電池，積層裝置1係適合於製造含有積層型的電極體之電池。
1‧‧‧積層裝置
2‧‧‧底盤
13‧‧‧托盤
14‧‧‧相機
15‧‧‧XYθ台
20‧‧‧第2旋轉台
22‧‧‧驅動裝置
23‧‧‧托盤
30‧‧‧第3旋轉台
40‧‧‧第4旋轉台
43‧‧‧托盤
46‧‧‧缸體
50‧‧‧拾起單元(臂51a~51d、處理機、索引處理機)
51a、51b、51c及51d‧‧‧臂
52a、52b、52c及52d‧‧‧個別缸體(第3驅動單元)
55‧‧‧第1驅動單元(單元驅動裝置)
56‧‧‧第2驅動單元(單元缸體)
57‧‧‧驅動單元
60‧‧‧積層體(電極組立體、元件)
61‧‧‧第1電極片(正極片、正極板)
62‧‧‧負極片
65‧‧‧分隔帶
100‧‧‧第1供給單元
102‧‧‧臂
103‧‧‧致動器
105‧‧‧進料機
110‧‧‧正極片供給單元
120‧‧‧匣體
200‧‧‧第2供給單元
202‧‧‧臂
203‧‧‧致動器
205‧‧‧進料機
210‧‧‧分隔帶供給單元
211‧‧‧分隔帶
212‧‧‧切刀
300‧‧‧第2供給單元
400‧‧‧排出單元
P13‧‧‧收入位置
310‧‧‧負極片供給單元
320‧‧‧匣體
402‧‧‧臂
403‧‧‧致動器
405‧‧‧進料機
410‧‧‧卸載機單元
420‧‧‧包裝單元
500‧‧‧控制單元
501‧‧‧第1機能(機能單元)
502‧‧‧第2機能(機能單元)
503‧‧‧第3機能(機能單元)
505‧‧‧動作控制單元
HA、HB、HC及HD‧‧‧吸附單元(吸附頭、吸附墊)
P1‧‧‧第1位置
P2‧‧‧第2位置
P3‧‧‧第3位置
P4‧‧‧第4位置
P11、P12‧‧‧收入位置
P14‧‧‧卸載位置
C1‧‧‧假想圓周

Claims (7)

  1. 一種積層裝置，包含：拾起單元，包含依序通過沿著圓周在第1方向等間隔配置的第1位置、第2位置、第3位置及第4位置的複數個吸附單元；第1供給單元，朝前述第1位置供給第1電極片；第2供給單元，朝前述第2位置供給薄片狀的分隔帶；第3供給單元，朝前述第3位置供給第2電極片；排出單元，從前述第4位置排出夾持著分隔帶而交互積層第1電極片及第2電極片而成的積層體；及驅動單元，使前述複數個吸附單元各自的吸附單元在前述第1位置、前述第2位置、前述第3位置及前述第4位置依序動同時上下動，前述上下動係包含：第1動作，使來到前述第1位置、前述第2位置及前述第3位置的吸附單元上下動，俾分別拾起第1電極片、分隔帶及第2電極片，並使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層分隔帶；第2動作，使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層第2電極片；第3動作，使來到前述第2位置的吸附單元上下動，俾拾 起分隔帶，並使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層分隔帶；及第4動作，使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層第1電極片。
  2. 如申請專利範圍第1項之積層裝置，其中包含：前述驅動單元係旋轉驅動前述拾起單元的第1驅動單元；使前述拾起單元上下動的第2驅動單元；及使各個前述吸附單元上下動的第3驅動單元。
  3. 如申請專利範圍第2項之積層裝置，其中具有控制單元，該控制單元係與藉由前述第2驅動單元使前述拾起單元上下動同步地藉由前述第3驅動單元於前述第1動作、前述第2動作、前述第3動作及前述第4動作中使各個前述吸附單元上下動。
  4. 如申請專利範圍第1項之積層裝置，其中前述第1供給單元包含朝前述第1位置供給第1電極片的第1旋轉台，前述第2供給單元包含朝前述第2位置供給分隔帶的第2旋轉台，前述第3供給單元包含朝前述第3位置供給第2電極片的第3旋轉台， 前述排出單元包含自前述第4位置搬出積層體的第4旋轉台。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之積層裝置，其中前述第1位置、前述第2位置、前述第3位置及前述第4位置以90度間距作配置，前述拾起單元包含在四方的吸附單元。
  6. 一種方法，係包含以夾持薄片狀的分隔帶之方式藉積層裝置積層第1電極片及第2電極片的方法，前述積層裝置具有複數個吸附單元，其等依序通過沿著圓周在第1方向等間隔配置的複數個位置且是被供給第1電極片的第1位置、被供給薄片狀的分隔帶的第2位置、被供給第2電極片的第3位置、及夾持著分隔帶而積層第1電極片及第2電極片的第4位置，前述積層係包含：使來到前述第1位置、前述第2位置及前述第3位置的吸附單元上下動第1電極片俾分別拾起分隔帶及第2電極片，並且使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層分隔帶；在前述第1方向旋轉前述複數個吸附單元，使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層第2電極片；在前述第1方向旋轉前述複數個吸附單元，使來到前述第 2位置的吸附單元上下動，俾拾起分隔帶，並且使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層分隔帶，及在前述第1方向旋轉前述複數個吸附單元，使來到前述第4位置的吸附單元上下動，俾積層第1電極片。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中各個使前述上下動的情況係包含：使前述複數個吸附單元透過具備前述複數個吸附單元的拾起單元而同時上下動；及與前述同時上下動同步地使進行拾起及積層的吸附單元個別地上下動。
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