TW201611373A - 二次電池的製造方法及製造裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係不僅可確保成形時之隔離片的更穩定的成形性，也可實現產距時間之縮短者。 本發明之二次電池之製造方法係具有如下步驟：：將隔離片(4)彎折成Z字形之步驟；在隔離片的各谷溝內交互地插入正極板(5)及負極板(6)，來形成正極板(5)與負極板(6)交互重疊成的積層體之步驟；以及從各谷溝內將導棒(21)拔除後，利用前述積層體來製造極板群之步驟，其中，預先使在Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片予以滯留而形成上游側預留長度部，而且在Z字形彎折手段的下游側，在將隔離片的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪(64)一面抵接於隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動來形成下游側預留長度部。

Description

二次電池的製造方法及製造裝置

本發明係關於二次電池的製造方法及製造裝置，尤其關於適用於鋰離子二次電池(lithium-ion secondary battery)的製造之有用的製造方法及製造裝置。

鋰離子二次電池等之二次電池，係具有極板群，此極板群係以讓隔離片(separator)隔在正極板與負極板間的方式將正極板及負極板交互重疊而形成。就此極板群的製造裝置中之一而言，有Z字形堆疊(zigzag stack)方式的製造裝置(參照例如專利文獻1)，其係將隔離片的連續體彎折成Z字形(zigzag)，然後在它的各谷溝內插入正極板及負極板，再將之壓扁成扁平狀者。此種Z字形堆疊方式的製造裝置，係用一對滾輪(roller)將連續狀的隔離片夾住，然後使該一對滾輪朝水平方向往復移動藉此將隔離片彎折成Z字形，且每次一對滾輪一往復都將正極板及負極板交互地放在隔離片上。

為了在專利文獻1之Z字形堆疊方式的製造裝置謀求產距時間(tact time)之更加縮短，有一種可使 正、負電極及隔離片的位置精度提高之二次電池的製造方法及製造裝置曾經提出(參照專利文獻2)。此技術係使帶狀的隔離片從上方垂下，使之成無張力狀態，然後使複數個導引構件以行(column，縱向)與行彼此間朝水平方向交錯之方式來使隔離片(或者將一極的電極板夾在兩片隔離片之間而成的重疊體)彎折成Z字形，再於因此而形成的各谷溝內插入正極板及負極板(在重疊體的情況係另一極的電極板)，來製造出正極板及負極板間夾著隔離片並且這樣的構造重疊很多層之二次電極的極板群。

上述專利文獻2之二次電池的製造方法及製造裝置，係在利用Z字形彎折手段而進行之Z字形彎折之際，在相向的導引構件之間垂下的隔離片，在使隔離片上部側收容在Z字形彎折手段的上方的收容盒內然後經由滾輪而向下垂下，而且使隔離片下部側收容在Z字形彎折手段的下方的收容盒內之狀態下，令寬度方向的位置形成沒有受到任何拘束之無張力狀態。

根據專利文獻2雖可期待正負電極及隔離片的位置精度會相較於專利文獻1所記載的提高，但在藉由前述複數個導引構件之移動來將隔離片彎折成Z字形之際，卻有使隔離片一邊振動一邊被導引構件拉入之可能性。此可能性會因隔離片的寬度、厚度及表面狀態之參差不齊而變高，而會發生前述極板群的精度不能收斂到容許值內之情況。因此，雖然適用於使用寬度及厚度等都均一之精度良好的特定的隔離片之情況，但通常隔離片的尺寸 多少有些參差不齊，所以必須要考慮隔離片的振動所造成的影響。

再者，專利文獻2之技術，為了在使在Z字形彎折手段的導引構件之間垂下的隔離片的上部側及下部側收容於收容盒內的狀態下做出無張力的狀態，而按Z字形彎折步驟的每一次份而一次一次地切斷隔離片來使用。因此在切斷部附近，必然會產生因為要進行隔離片之切斷所必須確保的邊緣(margin)部分。

為了解決如此的問題，專利文獻3中揭示了一種：使Z字形彎折之際之隔離片受導引構件之拉入滑順地進行，而可更加提高製品精度，同時可在可達到的範圍內提高隔離片的良率之二次電池的製造方法及製造裝置。

專利文獻3揭示之二次電池的製造方法，係在將隔離片吊在垂吊滾輪上之狀態下進行Z字形彎折。然後，在彎折成Z字形的前述隔離片的各谷溝內交互地插入正極板及負極板，來形成前述正極板及前述負極板隔介著前述隔離片而交互重疊之積層體，再從前述隔離片的各谷溝內將前述導引構件拔除後，將前述積層體朝層疊有前述正極板及前述負極板的方向擠壓而製造出極板群。

其中，在關於前述隔離片的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側中，隔離片係在其上游側及下游側配設於三個支持滾輪間。而且，使配置成抵接於隔離片的一側的面並可垂直方向升降之兩個上游側緩衝滾輪，在與前述隔離片抵接著而處於預定的上升位置或下降位置之狀態下，使前 述隔離片經由前述垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件之間。在如此的狀態下，在藉由前述導引構件之移動而進行之Z字形彎折步驟中，使前述緩衝滾輪下降或上升。

根據如此的專利文獻3，藉由配置成可升降之緩衝滾輪的上升就可補充將在Z字形彎折中被拉入的長度的隔離片，所以不用事先將隔離片切斷，可以以連續的狀態進行Z字形彎折。如此，就可在實質的無張力狀態下進行Z字形彎折。因而，可在利用導引構件將隔離片等拉入之際抑制隔離片在寬度方向移動之振動現象，而使導引構件對於隔離片之拉入滑順地進行。

而且，因為無須在Z字形彎折之前切出預定長度的隔離片，可以以連續的狀態進行Z字形彎折，所以可使隔離片的良率提高。

[先前技術文獻] (專利文獻)

(專利文獻1)日本特開2004-22449號公報

(專利文獻2)日本特開2012-226910號公報

(專利文獻3)PCT/JP2012/076826

如上述，上述專利文獻3之技術，係使在三個支持滾輪間配置成抵接於隔離片的一側的面並可垂直方向升降之兩個緩衝滾輪與隔離片抵接著而處於預定的上升 位置或下降位置之狀態下，使隔離片經由垂吊滾輪而垂吊於導引構件之間，然後在藉由導引構件之移動而進行Z字形彎折之際，使緩衝滾輪下降或上升。

然而，專利文獻3之技術，係只在Z字形彎折手段的上游側形成進行Z字形彎折時之隔離片的緩衝部分(預留長度部分)。亦即，Z字形彎折手段的下游側的隔離片，係在例如無張力的狀態下垂下而直接被拉出而且多留一個預留長度部重疊收容在配設於Z字形彎折手段的下方之收容盒內，從此狀態在Z字形彎折步驟中被拉進Z字形彎折手段。因而，會發生：在Z字形彎折手段的下游側之隔離片會在Z字形彎折步驟中一邊振動一邊被拉進Z字形彎折手段之現象。如此之振動係造成成形且隔離片之皺摺、折彎、在電極上之偏移(活性物質之露出)等品質之惡化的原因。

本發明係有鑒於上述先前技術之問題而完成者，其目的在提供藉由在給予隔離片適當的張力之狀態下進行成形來預先防止成形時的隔離片以及由兩片隔離片將正、負電極板中的一者夾在中間而成的重疊體(以下將此兩者合稱為隔離片等)之成形時的折彎、皺摺、偏移之發生，而可確保更穩定的成形性，而且也可實現產距時間的縮短之二次電池的製造方法及製造裝置。

達成上述目的之本發明的第一態樣係為一種二次電池的製造方法，具有：在使隔離片經由垂吊滾輪而垂吊於相對向配設的複數行導引構件之間的狀態下藉由 前述導引構件之移動將該隔離片彎折成Z字形之步驟；在彎折成Z字形的前述隔離片的各谷溝內交互地插入正極板及負極板，藉此形成前述正極板及前述負極板隔介前述隔離片而交互重疊的積層體之步驟；以及從前述隔離片的各谷溝內將前述導引構件拔除後，將前述積層體朝層疊有前述正極板及前述負極板的方向擠壓而製造出極板群之步驟；且形成上游側預留長度部，該上游側預留長度部係配設在關於前述隔離片的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中，且為在藉由前述導引構件的移動而進行之Z字形彎折步驟之前，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片予以滯留而形成者，並且在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從而使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片滯留而形成下游側預留長度部。

根據本態樣，可藉由下游側緩衝滾輪之移動來預先準備將在Z字形彎折之際被拉入的長度的隔離片，且可保持讓隔離片有適當的張力之狀態，所以可抑制藉由導引構件將隔離片等拉入之際之隔離片的振動，可使導引構件對於隔離片的拉入滑順地進行。因此，可使隔離片的成形性提高，而且因為可因此提高成形速度所以也可使成形時的產距時間縮短。

本發明的第二態樣係為一種二次電池的製造方法，具有：將由兩片隔離片夾有正電極板及負電極板中的一者而成的重疊體，在經由垂吊滾輪而垂吊於相對向配設的複數行導引構件之間的狀態下藉由前述導引構件之移動將該重疊體彎折成Z字形之步驟；將前述正電極板及負電極板中的另一者插入在彎折成Z字形的前述重疊體的各谷溝內，藉此形成前述正極板及前述負極板隔介前述隔離片而交互重疊的積層體之步驟；以及，進而從前述重疊體的各谷溝內將前述導引構件拔除後，將前述積層體朝層疊有前述正極板及前述負極板的方向擠壓而製造出極板群之步驟；且形成上游側預留長度部，該上游側預留長度部係配設在關於前述重疊體的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中，且為在藉由前述導引構件的移動而進行之Z字形彎折步驟之前，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的前述重疊體予以滯留而形成者，並且在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述重疊體的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從而使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的前述重疊體滯留而形成下游側預留長度部。

根據本態樣，除了與第一態樣一樣的作用、效果之外，還因為只要將一極的電極板插入重疊體即可，所以在製造與第一態樣及第二態樣相同性能的極板群 之情況，重疊體的谷溝的數目可減為一半，導引構件等的個數也可減為大致半數，而可期待裝置的簡化及良率的提高。

本發明的第三態樣係在第一或第二態樣之二次電池的製造方法中，前述下游側預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或重疊體的端部夾住的狀態下在至少兩個位置限制滾輪之間使至少一個下游側緩衝滾輪朝與前述隔離片或重疊體的垂吊方向交叉之一方向及相反方向移動而進行。

根據本態樣，藉由下游側緩衝滾輪之往與隔離片交叉的方向之移動來使隔離片或重疊體的預留長度部分之拉出良好地進行，藉由往相反方向之移動來在Z字形彎折手段將隔離片或重疊體的預留長度部分拉入時提供適當的張力，而可穩定地實施預定的成形。

本發明的第四態樣係在第一或第二態樣之二次電池的製造方法中，前述下游側預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或重疊體的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪抵接於前述隔離片或重疊體的上表面且朝垂吊方向升降而進行。

根據本態樣，藉由下游側緩衝滾輪之往垂吊方向之下降來使隔離片或重疊體的預留長度部分之拉出良好地進行，藉由在垂吊方向之上升來在Z字形彎折手段將隔離片或重疊體的預留長度部分拉入時提供適當的張力，而可穩定地實施預定的成形。其中，因為在下游側之 預留長度部分之生成也可藉由下游側緩衝滾輪之升降而進行，所以藉由使下游側緩衝滾輪的移動範圍沿著隔離片等的垂吊方向也可改善裝置的空間因數(space factor)。

本發明的第五態樣係在第一至第四態樣中任一態樣之二次電池的製造方法中，前述上游側預留長度部，係藉由配設於在關於前述隔離片或重疊體的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中之相對向的上游側及下游側進行支持之至少兩個支持滾輪間，且配置成能以抵接於前述隔離片的一側的面之方式朝垂直方向升降之至少一個上游側緩衝滾輪，在一面與前述隔離片抵接而一面處於預定的上升位置或下降位置之狀態下，使前述隔離片經由前述垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件間，且在藉由前述導引構件的移動而進行之Z字形彎折步驟之前，使前述上游側緩衝滾輪下降或上升而形成。

根據本態樣，藉由配置成可升降之上游側緩衝滾輪之上升可補充將在Z字形彎折中被拉入的長度的隔離片，所以不用事先將隔離片切斷，可以以連續的狀態進行預定的Z字形彎折。如此，Z字形彎折就會在有適當的張力之狀態下進行，而可在利用導引構件將隔離片等拉入之際抑制隔離片之振動而使導引構件對於隔離片之拉入滑順地進行。

而且，因為無須在進行Z字形彎折之前將隔離片切成預定的長度，可以以連續的狀態進行預定的Z字形彎折，所以可在可達到的範圍內提高隔離片的良率。

本發明的第六態樣係在第一至第五態樣中任一態樣之二次電池的製造方法中，從移動於前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間之前述隔離片或重疊體、或者沿著前述下游側緩衝滾輪的移動路徑移動之前述隔離片或重疊體的至少其中一者的下面側噴吹氣體來支持前述隔離片或重疊體。

根據本態樣，藉由噴吹空氣可不做機械性接觸而防止隔離片或重疊體之鬆弛，所以可良好地進行隔離片或重疊體之預定的搬送。

本發明的第七態樣係在第六態樣之二次電池的製造方法中，前述氣體係離子化空氣。

根據本態樣，可藉由離子化空氣之除電效果來防止或去除隔離片或重疊體之帶電，所以可預先防範在Z字形彎折步驟中鄰接的隔離片或重疊體彼此之間因靜電而相吸附。

本發明的第八態樣係在第一至第七態樣中任一態樣之二次電池的製造方法中，在前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間，係以使前述隔離片或重疊體從前述支持滾輪朝向前述垂吊滾輪上升之方式傾斜搬送。

根據本態樣，可將隨著從支持滾輪朝向垂吊滾輪搬送之隔離片或重疊體的移動之運動能量轉換為位置能量而進行制動。如此，即使在Z字形彎折步驟中急遽地將隔離片拉入也可良好地使之停止在預定的位置。

本發明的第九態樣係為一種二次電池的製造裝置，具有：Z字形彎折手段，其係具有朝鉛直方向排列成Z字形之複數個導引構件，且使前述導引構件在行與行彼此間於水平方向交錯，而將透過垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件的一行與另一行之間之隔離片彎折成Z字形；極板插入手段，其係分別具備用來載置預定片數的正極板之正極板用的極板搬送構件以及用來載置預定片數的負極板之負極板用的極板搬送構件，且使前述正極板用及前述負極板用的極板搬送構件移動至前述隔離片的各谷溝內從而將前述正極板及前述負極板交互地插入各谷溝內；隔離片供給手段，其係配置於關於前述隔離片的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片滯留，以在前述垂吊滾輪的上游側製作出上游側預留長度部；以及下游側緩衝部製作手段，其係由在前述Z字形彎折手段的下游側夾住前述隔離片的前端部之夾頭(clamp)、及在前述Z字形彎折手段的下游側與前述隔離片抵接之下游側緩衝滾輪所組合而成，在前述Z字形彎折手段的下游側製作出使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片滯留的下游側預留長度部；其中，前述下游側緩衝部製作手段，係藉由在以夾頭夾住前述隔離片的端部之狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從 而製作出前述下游側預留長度部，而且藉由在利用前述拉入手段進行前述Z字形彎折之際使下游側緩衝滾輪回到作成前述下游側預留長度部之前的位置，來使前述下游側預留長度部往拉入方向移動者。

根據本態樣，可藉由下游側緩衝滾輪之移動來預先準備將在Z字形彎折之際被拉入的長度的隔離片，且可保持讓隔離片有適當的張力之狀態，所以可抑制利用導引構件將隔離片等拉入之際之隔離片的振動，可使利用導引構件而進行之隔離片的拉入滑順地進行。

因此，可使隔離片的成形性提高，而且因為可因此提高成形速度所以也可使成形時的產距時間縮短。

本發明的第十態樣係為一種二次電池的製造裝置，具有：Z字形彎折手段，其係具有朝鉛直方向排列成Z字形之複數個導引構件，且使前述導引構件在行與行彼此間於水平方向交錯而將經由垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件的一行與另一行之間之隔離片彎折成Z字形；極板插入手段，其係分別具備用來載置預定片數的正電極板之正極板用極板搬送構件及用來載置預定片數之負電極板之負極板用極板搬送構件，且使前述正極板用與前述負極板用極板搬送構件朝前述隔離片的各谷溝內移動而將前述正電極板及負電極板該交互地插入各谷溝內；隔離片供給手段，其係配置於關於前述隔離片的搬送 方向上之前述垂吊滾輪的上游側，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的前述重疊體滯留，來在前述垂吊滾輪的上游側製作出上游側預留長度部；以及下游側緩衝部製作手段，其係由在前述Z字形彎折手段的下游側夾住前述隔離片的前端部之夾頭、及在前述Z字形彎折手段的下游側與前述隔離片抵接之下游側緩衝滾輪所組合而成，在前述Z字形彎折手段的下游側製作出使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片滯留的下游側預留長度部；其中，前述下游側緩衝部製作手段，係藉由在以夾頭夾住前述隔離片的端部之狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從而製作出前述下游側預留長度部，而且藉由在利用前述拉入手段進行前述Z字形彎折之際使下游側緩衝滾輪回到作成前述下游側預留長度部之前的位置，來使前述下游側預留長度部往拉入方向移動者。

根據本態樣，可得到與第八態樣一樣的作用、效果。

本發明的第十一態樣係在第九或第十態樣之二次電池的製造裝置中，前述下游側緩衝部製作手段係具有至少兩個位置限制滾輪，且於前述下游側緩衝部製作手段中之前述預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或重疊體的端部夾住的狀態下在前述位置限制滾輪之間使前述下游側緩衝滾輪朝 與前述隔離片或重疊體的垂吊方向交叉之一方向及相反方向移動而進行。

根據本態樣，藉由下游側緩衝滾輪之往與隔離片交叉的方向之移動來使隔離片或重疊體的預留長度部分之拉出良好地進行，藉由往相反方向之移動來在Z字形彎折手段將隔離片或重疊體的預留長度部分拉入時提供適當的張力，而可穩定地實施預定的成形。

本發明的第十二態樣係在第九或第十態樣之二次電池的製造裝置中，於前述下游側緩衝部製作手段中之前述預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或前述重疊體的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪抵接於前述隔離片或重疊體的上表面朝前述垂吊方向升降而進行。

根據本態樣，藉由下游側緩衝滾輪之往垂吊方向之下降來使隔離片或重疊體的預留長度部分之拉出良好地進行，藉由往垂吊方向之上升來在Z字形彎折手段將隔離片或重疊體的預留長度部分拉入時提供適當的張力，而可穩定地實施預定的成形。其中，因為在下游側之預留長度部分之生成也可藉由下游側緩衝滾輪之升降而進行，因此藉由使下游側緩衝滾輪的移動範圍沿著隔離片等的垂吊方向也可改善裝置的空間因數(space factor)。

本發明的第十三態樣係在第九或第十二態樣之二次電池的製造裝置中，前述隔離片供給手段或重疊體供給手段係具備：至少兩個支持滾輪，在關於前述隔離 片或重疊體的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中在相對向的上游側及下游側進行支持；及至少一個之上游側緩衝滾輪，配設在該支持滾輪之間而且配置成能以抵接於前述隔離片或重疊體的一側的面之方式朝垂直方向升降；且前述隔離片供給手段或重疊體供給手段係經由前述垂吊滾輪而將前述隔離片供給至前述Z字形彎折手段側，並且在前述垂吊滾輪的上游側製作出在前述Z字形彎折之際會被拉入的隔離片或重疊體的長度之上游側預留長度部，以及在一面與前述隔離片或重疊體抵接而一面處於預定的上升位置或下降位置之狀態時，使前述隔離片或重疊體經由前述垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件間，而且在藉由前述導引構件的移動而進行Z字形彎折之際，係使前述上游側緩衝滾輪下降或上升來使前述上游側預留長度部經由前述垂吊滾輪而供給至前述Z字形彎折手段。

根據本態樣，藉由配置成可升降之上游側緩衝滾輪之上升可補充將在Z字形彎折中被拉入的長度的，所以不用事先將隔離片切斷，可以以連續的狀態進行預定的Z字形彎折。如此，Z字形彎折就會在有適當的張力之狀態下進行，而可在利用導引構件將隔離片等拉入之際抑制隔離片之振動而使導引構件對於隔離片之拉入滑順地進行。

而且，因為無須在進行Z字形彎折之前將隔離片切成預定的長度，可以以連續的狀態進行預定的Z字形彎折，所以可在可達到的範圍內提高隔離片的良率。

本發明的第十四態樣係在第九至第十三態樣中任一態樣之二次電池的製造裝置中，在前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間之前述隔離片或重疊體或者沿著前述下游側緩衝滾輪的移動路徑移動之前述隔離片或重疊體的至少其中一者的下方配設從前述隔離片或重疊體的下面側噴吹氣體來支持前述隔離片或重疊體之空氣吹出手段。

根據本態樣，藉由噴吹空氣可不做機械性接觸而防止隔離片或重疊體之鬆弛，所以可良好地進行隔離片或重疊體之預定的搬送。

本發明的第十五態樣係在第十四態樣之二次電池的製造裝置中，前述吹出手段係具有：限制前述隔離片或前述重疊體的寬度方向的位置之壁部；配設有複數條肋板構件之平板部，該肋條構件係朝前述隔離片或前述重疊體的搬送方向延伸且前述隔離片或重疊體的下表面會抵接在其頂部，且分散在前述寬度方向；以及形成於該平板部的中央部之在前述搬送方向延伸之長孔，且經由該長孔而噴出離子化空氣。

根據本態樣，可藉由離子化空氣之除電效果來防止或去除隔離片或重疊體之帶電，所以可預先防範在Z字形彎折步驟中鄰接的隔離片或重疊體彼此之間因靜電而相吸附。其中，隔離片或重疊體的寬度方向的位置係受到壁部之限制，所以不會發生蛇行、振動等情形，可沿著預定的搬送路良好地搬送。而且，隔離片或重疊體係與 肋板構件接觸並能夠設成在可達到的範圍內使接觸面積減小之線接觸，所以在利用離子化空氣進行除電後不會因為與肋板構件間之摩擦而再度帶電。

本發明的第十六態樣係在第九至第十五態樣中任一態樣之二次電池的製造裝置中，在前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間，係構成為使前述隔離片或重疊體從前述支持滾輪朝向前述垂吊滾輪上升而傾斜搬送。

根據本態樣，可使隨著從支持滾輪朝向垂吊滾輪搬送之隔離片或重疊體的移動之運動能量轉換為位置能量而進行制動。如此，即使在Z字形彎折步驟中急遽地將隔離片拉入也可良好地使之停止在預定的位置。

根據本發明，使隔離片或重疊體(以下也將兩者合稱為「隔離片等」)在連續的狀態下垂吊於Z字形彎折手段的導引構件間，且在使隔離片或重疊體具有適當的張力之狀態下藉由導引構件之移動來進行Z字形彎折，所以可在利用導引構件將隔離片等拉入之際抑制隔離片等發生振動現象，而使導引構件對於隔離片之拉入滑順地進行。因此，即使隔離片等的寬度、厚度、表面狀態多少有些參差不齊，也可使極板群的精度充分收斂在容許值的範圍內，可幫助品質之提高。

另外，隔離片等不必在Z字形彎折之前先切成預定的長度，可以以連續的狀態進行Z字形彎折，所 以可在可達到的範圍內使隔離片等的良率提高。

根據本發明，即使在Z字形彎折手段的下游側，也在將隔離片的端部夾住的狀態下在將於Z字形彎折之際被拉入之隔離片的下游側形成預留長度部，所以可更加使隔離片的成形性提高。另外也由於可提高成形速度，所以也可使成形時的產距時間縮短。

1‧‧‧方型電池

2‧‧‧方形殼

3‧‧‧極板群

4‧‧‧隔離片

4a‧‧‧谷溝

5‧‧‧正極板

5a、6a‧‧‧引線部

6‧‧‧負極板

20‧‧‧Z字形彎折手段

21‧‧‧導棒

23、24‧‧‧縱框

30‧‧‧極板插入手段

31‧‧‧極板搬送構件

32‧‧‧極板搬送托盤

33‧‧‧支持框

38‧‧‧推壓構件

41‧‧‧垂吊滾輪

42、43、44‧‧‧支持滾輪

45、46‧‧‧上游側緩衝滾輪

47‧‧‧空氣吹出手段

47A‧‧‧上游側

47B‧‧‧下游側

50‧‧‧夾頭

53‧‧‧切刀

61‧‧‧張力調節滾輪

62、63‧‧‧滾輪

64‧‧‧下游側緩衝滾輪

65、66‧‧‧滾輪

67‧‧‧夾頭

I‧‧‧極板群製造手段

II‧‧‧隔離片供給手段

III‧‧‧下游側緩衝部製作手段

第1圖係顯示收納有本發明的實施形態之極板群之方型電池的概略之立體圖。

第2圖係顯示第1圖所示的極板群的概略構成之立體圖。

第3圖係顯示本發明的實施形態之二次電池製造裝置中的極板群製造手段之圖，其中第3圖(a)係其平面圖，第3圖(b)係其正面圖。

第4圖(a)及(b)係顯示使用第3圖所示的製造裝置進行隔離片的Z字形彎折步驟當中的一個態樣之概略圖。

第5圖(a)及(b)係顯示使用第3圖所示的製造裝置進行隔離片的Z字形彎折步驟當中的另一個態樣之概略圖。

第6圖係以Z字形彎折的第一(初始)步驟，亦即上游側緩衝滾輪位於第一位置(最下方位置)之狀態顯示本發明的實施形態之二次電池製造裝置中的隔離片供給手段、極板群製造手段及緩衝部製作手段的關係之概略圖。

第7圖係以Z字形彎折的第二步驟，亦即上游側緩衝 滾輪位於第二位置(中央偏下位置)之狀態顯示本發明的實施形態之二次電池製造裝置中的隔離片供給手段、極板群製造手段及緩衝部製作手段的關係之概略圖。

第8圖係以Z字形彎折的第三步驟，亦即上游側緩衝滾輪位於第三位置(中央偏上位置)之狀態顯示本發明的實施形態之二次電池製造裝置中的隔離片供給手段、極板群製造手段及緩衝部製作手段的關係之概略圖。

第9圖係以Z字形彎折的第四步驟，亦即上游側緩衝滾輪位於第四位置(最上方位置)之狀態顯示本發明的實施形態之二次電池製造裝置中的隔離片供給手段、極板群製造手段及緩衝部製作手段的關係之概略圖。

第10圖係顯示本發明的實施形態中之空氣吹出手段的一例之圖，其中第10圖(a)係平面圖，第10圖(b)係橫斷面圖，而第10圖(c)係將電離器抽出而詳細顯示之詳細圖。

第11圖係顯示本發明的另一實施形態中之下游側緩衝部製作手段之概略圖。

第12圖(a)至(c)係顯示本發明的又另一實施形態中之下游側緩衝部製作手段之概略圖。

第13圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第14圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第15圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第16圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第17圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第18圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第19圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第20圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第21圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第22圖係顯示使用本發明的實施形態之製造裝置而進行的二次電池的製造方法之概略圖。

第23圖係顯示使用本發明的另一實施形態之製造裝置所製造出的另一極板群之概略圖。

以下，根據圖式來詳細說明本發明的實施形態。以下的實施形態中的構成元件可適當地置換為既有的構成元件等，而且，可做包含與其他的既有的構成元件相組合之各種變化(variation)。因此，以下的實施形態之記載並非用來限定申請專利範圍中記載的發明的內容。

如第1及2圖所示，屬於一種鋰離子二次電池之方型電池(二次電池)1係具備有方形殼2，此方形殼2 之內收納有極板群3。在方形殼2的預定部位，設有未圖示之正極端子及負極端子。另外方形殼2內，填充有在有機溶劑中摻合鋰鹽而成的電解液。

極板群3係具備有彎折成Z字形之隔離片4、以及交互地插入該隔離片4的各谷溝4a內之一極的極板(例如正極板5)及另一極的極板(例如負極板6)。正極板5與負極板6係以兩者之間都隔著隔離片4的形態交互重疊，且隔離片4係為經壓成扁平的狀態。正極板5與負極板6各自具備有從隔離片4朝互相相反側突出之引線部5a,6a。各極的引線部5a,6a分別連結成束。然後連結成束之正極板5的引線部5a連接至上述正極端子，連結成束之負極板6的引線部6a連接至上述負極端子。

如此構成之極板群3，係使用二次電池的製造裝置加以製造。本實施形態之製造裝置，係為了將隔離片4彎折成Z字形來製造極板群3而具有由Z字形彎折手段及極板插入手段所構成之極板群製造手段I、以及供給要彎折成Z字形的隔離片4之隔離片供給手段II。第3圖係顯示極板群製造手段I之圖，其中第3圖(a)係其平面圖，第3圖(b)係其正面圖。如第3圖所示，Z字形彎折手段20係具有在鉛直方向排列成Z字形之複數個導棒(導引構件)21。雖然後面才要進行詳細的說明，但簡言之，係使隔離片4配置於該導棒21的一行22A與另一行22B之間，然後使導棒21以行22A與行22B彼此間在水平方向交錯之方式將隔離片4彎折成Z字形。

導棒21的根數係設成與要插入至隔離片4之正極板5及負極板6的片數相同，或大於正極板5及負極板6的片數。此複數根導棒21，係分別保持水平而在未圖示的基台上在垂直方向排成兩行22A,22B。而且各導棒21係排列成行22A與行22B之間形成Z字形，亦即在鉛直方向形成Z字形。各導棒21分別以懸臂方式支持於縱框23,24上，縱框23,24分別對應於行22A,22B而設置。

另外，Z字形彎折手段20還具備有驅動部，用來使導棒21朝水平方向移動，藉此使行22A,22B相互交錯並使隔離片4彎折成Z字形。該驅動部係由例如滾珠螺桿及使滾珠螺桿旋轉之馬達等所構成。如此之由滾珠螺桿、馬達等所構成之驅動部為通常的進給手段故將其圖示省略。

極板插入手段30，係具備有配設在構成Z字形彎折手段20之導棒21的各行22A,22B的後方之一對極板搬送構件31(31A,31B)。各極板搬送構件31具有供用來載置預定片數的正極板5及負極板6之複數個極板搬送托盤32。在第3圖中，係在配置於較隔離片4更左側的極板搬送構件31A的極板搬送托盤32上載置正極板5，在配置於較隔離片4更右側的極板搬送構件31B的極板搬送托盤32上載置負極板6。極板插入手段30係使該等極板搬送托盤32與導棒21之在水平方向的移動同步而移動到形成於隔離片4之谷溝4a(參照第2圖)內，藉此而在各谷溝4a內交互地插入正極板5及負極板6。

本形態中，極板插入手段30係具備有搬送一極的極板(例如正極板5)之第一極板搬送構件(例如正極板用極板搬送構件)31A、以及搬送另一極的極板(例如負極板6)之第二極板搬送構件(例如負極板用極板搬送構件)31B。第一極板搬送構件31A具備有與極板群3中必要的一極的極板(例如正極板5)的片數相同數目的極板搬送托盤32。第一極板搬送構件31A的各極板搬送托盤32，係在構成一側的行22A之導棒21的後方，以極板搬送托盤32的電極板載置面呈水平的方式配置，且其後端利用支持框33A而相連結。同樣的，第二極板搬送構件31B亦具備有與極板群3中必要的另一極的極板(例如負極板6)的片數相同數目的極板搬送托盤32。第二極板搬送構件31B的各極板搬送托盤32，係在構成另一側的行22B之導棒21的後方，以極板搬送托盤32的電極板載置面呈水平的方式配置，且其後端利用支持框33B而相連結。

各支持框33A,33B，係分別連結至可在作為一極的極板之正極板5或作為另一極的極板之負極板6的搬送方向伸縮之活塞/作動缸(piston/cylinder)裝置34的活塞桿34a。各活塞/作動缸裝置34分別設置於可在正極板5或負極板6的搬送方向往復移動之往復台35上。

各往復台35係構成為可藉由滾珠螺桿等所構成之驅動部的驅動而朝水平方向移動。具體而言，各往復台35分別連結至一個螺帽37，各螺帽37分別與在未圖示的基台上設置成可旋轉的進給螺桿(亦即螺桿軸36)螺 合。各螺桿軸36分別由未圖示的馬達使之旋轉。各螺桿軸36旋轉，就依旋轉方向而定，使第一及第二極板搬送構件31A,31B分別在向著隔離片4或離開隔離片4之方向移動。

在第一及第二極板搬送構件31A,31B各自的極板搬送托盤32的左右兩側(在與電極載置面平行之水平方向，在與極板搬送托盤32的移動方向正交之方向的兩側)，設有與載置在極板搬送托盤32上之極板的緣部抵接之一對推壓構件38。推壓構件38具體而言，係構成為與從各極板搬送托盤32的左右兩側突出之正極板5及負極板6的緣部抵接之一對縱棒，且安裝於各往復台35。

隔離片4係經由隔離片供給手段II的垂吊滾輪41而垂吊於Z字形彎折手段20的導棒21的相向的行22A,22B之間。

在此，說明利用如上述之極板群製造手段I來製造極板群3之際的態樣。第4及5圖分別顯示利用第3圖所示的極板群製造手段I進行隔離片的Z字形彎折步驟當中的態樣之概略圖。如第4圖所示，在使隔離片4垂吊於排列成Z字形的導棒21的行22A,22B之間之狀態下，使導棒21的行22A,22B分別朝向隔離片4而水平移動，就如第5圖所示，使導棒21的行22A,22B相互交錯。此時，雖未圖示，但隔離片供給手段II的緩衝滾輪同步向上方移動，供給將被導棒21拉入的長度份的隔離片4。因此，如此之供給隔離片4讓導棒21拉入，會在隔離片4有適當 的張力之狀態下滑順地進行。關於上述之隔離片供給手段II的動作將在後面詳細說明。

與導棒21之在水平方向之移動同步，往復台35也在螺桿軸36的旋轉驅動下移動。藉此，使第一及第二極板搬送構件31A,31B以及推壓構件38朝向隔離片4移動。往復台35之移動的開始，可與導棒21的移動開始同時、或在導棒21的移動開始後之導棒21的移動中、或與導棒21的移動結束同時、或在導棒21的移動結束後的預定時間後。但若考慮到產距時間，則最好與導棒21的移動開始同時、或在導棒21自移動開始起短時間後在導棒21的移動中，可檢測出該時點來進行同步移動。結果，使導棒21以行22A,22B間相互交錯之方式朝水平方向移動，並使第一及第二極板搬送構件31A,31B以及推壓構件38朝向形成在隔離片4之谷溝4a內而朝水平方向移動。如此一來，預先搭載在第一極板搬送構件31A的各極板搬送托盤32之正極板5、及預先搭載在第二極板搬送構件31B的各極板搬送托盤32之負極板6，就會交互插入彎折成Z字形之隔離片4的各谷溝4a內。如此，就形成正極板5及負極板6隔介著隔離片4而交互重疊之積層體。然後，將導棒21從隔離片4的各谷溝4a內拔除，除了推壓構件38之外使第一極板搬送構件31A及第二極板搬送構件31B朝離開隔離片4的方向移動來使正極板5及負極板6留在隔離片4的各谷溝4a內，形成正極板5與負極板6隔介著隔離片4而交互層疊成之積層體。利用預定的沖壓手段(未 圖示)以正極板5與負極板6的層疊方向推壓(沖壓，press)該積層體使之一體化，就形成極板群3。

第6圖係以Z字形彎折的第一(初始)步驟，亦即上游側緩衝滾輪位於第一位置(最下方位置)之狀態顯示本發明的實施形態之二次電池製造裝置中的隔離片供給手段、極板群製造手段及緩衝部製作手段的關係之概略圖。以下都是顯示同樣的關係，第7圖係以Z字形彎折的第二步驟，亦即上游側緩衝滾輪位於第二位置(中央偏下位置)之狀態顯示之概略圖，第8圖係以Z字形彎折的第三步驟，亦即上游側緩衝滾輪位於第三位置(中央偏上位置)之狀態顯示之概略圖，第9圖係以Z字形彎折的第四步驟，亦即上游側緩衝滾輪位於第四位置(最上方位置)之狀態顯示之概略圖。

第6圖係顯示將經過隔離片的預定的成形步驟而形成的積層體(後面將詳細說明)予以切離，而且使由夾持構件50A,50B所構成之夾頭50移動到可夾住隔離片4的前端部之位置後，在該移動位置夾住隔離片4的前端部之狀態。此狀態係用來在Z字形彎折手段20的上游側形成隔離片4的預留長度部之上游側緩衝製作手段(亦即極板群製造手段I)的初始狀態。另一方面，隔離片供給手段II係藉由一邊使位於最上方位置(第四位置)之上游側緩衝滾輪45,46下降一邊使滾筒構件40旋轉以將隔離片4拉出而成為初始狀態。更詳言之，將隔離片4捲成一捲之滾筒構件40係可旋轉地支持於旋轉軸48上。滾筒構件40 與垂吊滾輪41之間具有支持滾輪42,43,44以及形成為中心軸的位置可在上下方向移動之上游側緩衝滾輪45,46。上游側緩衝滾輪45,46係配置於支持滾輪42,43,44之間，且如第6圖所示，支持滾輪42,43,44與上游側緩衝滾輪45,46係在圖的水平方向交互地配置。另外，圖中也顯示有可移動到垂吊滾輪41側而與垂吊滾輪41一起夾住隔離片4之可動滾輪49。可動滾輪49的動作、作用將在後面說明。又，在滾輪41的下游側，在隔離片4的垂吊方向的左側配設有從上游側往下算依序為滾輪62,63之兩個滾輪，以及在滾輪62,63之間且在隔離片4的右側配設有張力調節滾輪(dancer roller)61。關於此張力調節滾輪61及滾輪62,63將在後面詳細說明。

在本形態中，相對於在Z字形彎折手段20的上游側為了隔離片4之成形時的拉入而配備的上游側緩衝製作手段(亦即極板群製造手段I)，在Z字形彎折手段20的下游側在垂吊於垂吊滾輪41之隔離片4的垂吊方向的延長線上配設有為了隔離片4之成形時的拉入而配備的下游側緩衝製作手段III。更詳言之，緩衝部製作手段III係具有：在垂下的隔離片4的左側配設於上下方向且在同一線上之兩個滾輪65,66、配設於滾輪65,66之間且在隔離片4的右側之下游側緩衝滾輪64(以下將之簡稱為下游側緩衝滾輪64)、以及由夾持構件67A,67B所構成之夾頭67。

第7圖係顯示隔離片的Z字形彎折的前步 驟的狀態。此前步驟，係使導棒21的行22A,22B相分開，且使隔離片4經由垂吊滾輪41而垂吊於行22A與行22B之間。此狀態係藉由以下之動作而形成。如第6圖所示以夾持構件50A,50B夾住隔離片4的前端之夾頭50在隔離片4的垂下方向下降然後將隔離片4的前端部交給夾頭67。於是，隔離片4通過下游側緩衝滾輪64與兩個滾輪65,66之間且由夾持構件67A,67B將其前端部夾住。

在此前步驟中，隨著夾頭50之下降，上游側緩衝滾輪45,46上升至第7圖所示之第二位置(中央偏下位置)。藉由此上升來補充由於夾頭50之下降而被拉出的長度份之隔離片4。其中，下降到最下方位置之夾頭50在將隔離片4的前端部交給夾頭67之後，向第7圖的紙面的前側或後側移動然後上升，準備進行下一處理。亦即，夾頭50係在Z字形彎折手段20的上方及下方的預定位置之間沿著細長的跑道似的無限軌道狀的軌跡而在上下方向移動。

第8圖也是顯示隔離片的Z字形彎折的前步驟的狀態。此前步驟也與第7圖所示的情況一樣，使導棒21的行22A,22B相分開，且使隔離片4經由垂吊滾輪41而垂吊於行22A與行22B之間。

本步驟，係在利用Z字形彎折手段20進行隔離片4的Z字形彎折步驟之前，利用下游側緩衝部製作手段III來製作出在隔離片4的下游側之預留長度部。具體而言，係在如第7圖所示之以夾頭67夾住隔離片4的前 端部的狀態下使下游側緩衝滾輪64朝水平方向(圖中的左方)移動，來將隔離片4朝水平方向予以拉出。為了補充如此朝水平方向被拉出的長度的隔離片4，上游側緩衝滾輪45,46從第7圖所示之第二位置(中央偏下位置)上升至第8圖所示之第三位置(中央偏上位置)。

第9圖係顯示使Z字形彎折手段20的導棒21的行22A,22B往相接近的方向移動而將隔離片4彎折成Z字形，並且在彎折成Z字形之隔離片4間交互地插入正極板5及負極板6後的狀態。此時，上游側緩衝滾輪45,46係與導棒21的行22A,22B之移動同步而從第8圖所示之第三位置(中央偏上位置)上升至第9圖所示之第四位置(最上方位置)。藉由如此之上游側緩衝滾輪45,46的上升來供給從支持滾輪44經由垂吊滾輪41而到達前端之隔離片4的長度份的預留長度。換言之，使得使上游側緩衝滾輪45,46下降至最下方位置之際之由支持滾輪42,43,44及上游側緩衝滾輪45,46加以保持之隔離片4的預留長度份，相當於將在隔離片4的Z字形彎折之際由導棒21將之水平拉入之隔離片4的量。如此，藉由作為上游側緩衝製作手段之極板群製造手段I而在Z字形彎折手段20的上游側形成之隔離片4的預留長度部，就會隨著Z字形彎折手段20所做之Z字形彎折成形而被拉入到Z字形彎折手段20的上部。

另一方面，下游側緩衝滾輪64與導棒21的行22A,22B之移動同步而從第8圖所示的狀態水平地往 與第8圖所示的情況相反的方向(圖中的右方)移動，藉由下游側緩衝滾輪64之移動而製作出之隔離片4的預留長度份，係相當於將在隔離片4的Z字形彎折之際由導棒21將之水平拉入之隔離片4的量。如此，藉由下游側緩衝部製作手段III而在Z字形彎折手段20的下游側形成之隔離片4的預留長度部，就會隨著Z字形彎折手段20所做之Z字形彎折成形而被拉入到Z字形彎折手段20的下部。藉由設置下游側緩衝部製作手段III之機構，就可在利用導棒21將隔離片4拉入之際抑制隔離片4之振動，而可防止Z字形彎折成形時之隔離片的皺摺、折彎、偏移之發生。

施加給隔離片4之張力，若太小就無法抑制隔離片4之振動，太大則會成為在Z字形彎折成形時造成Z字形彎折手段停止之原因。

對於進行Z字形彎折成形之際要施加什麼程度的張力才好，進行了確認實驗。實驗係在對於下側的隔離片施加張力然後進行Z字形彎折成形，再目視檢查製造出的極板群之夾在Z字形彎折隔離片之間的電極的活性物質部分是否可完全利用隔離片加以覆蓋，而且將只要有一點電極的活性物質部分露出就判斷為隔離片偏移了。針對各種張力分別進行Z字形彎折，各製作出30個極板群。結果如下表所示。

從此表可知：對於Z字形彎折成形時的隔離片施加10mN以上的張力就可穩定地進行Z字形彎折成形。

以及，施加於隔離片4之張力若超過500mN就會使得Z字形彎折成形裝置停止。此可想成是因為有過度的張力作用於內部，所以Z字形彎折手段中的安全裝置作動了的緣故。由此可知，最好將施加於隔離片4之張力壓抑在500mN以下。

施加於隔離片之張力，可在如上述的範圍內適當地設定，可藉由適當地調整隔離片的長度及下游側緩衝部製作手段III內的滾輪間的距離、滾輪的大小、滾輪的移動速度等來加以設定。

此處，在本形態中，從隔離片4的下面側噴吹空氣以支持隔離片4之空氣吹出手段47，係配設於支持滾輪之中的最下游的支持滾輪44與垂吊滾輪41之間。同樣的空氣吹出手段68也配設於沿著下游側緩衝滾輪64的移動路徑移動之隔離片4的下方。從空氣吹出手段47,68噴吹空氣，可防止最下游的支持滾輪44與垂吊滾輪41之間以及滾輪66與下游側緩衝滾輪64之間發生之隔離片4之鬆弛，使隔離片4之搬送變良好。利用空氣吹出手段47,68，就可在不與隔離片接觸之狀態下進行隔離片的支持，與增設直接接觸而支持隔離片4之滾輪的情況相比較可減低隔離片之帶電。此外，以離子化空氣作為從空氣吹出手段47,68吹出的空氣，可利用離子化空氣的除電效果來防止或去除隔離片之帶電，所以可預先防範在Z字形彎折步 驟中鄰接的隔離片相互之間因靜電而相吸附。

第10圖係顯示空氣吹出手段47,68的一例之圖，其中第10圖(a)係平面圖，第10圖(b)係橫斷面圖，而第10圖(c)係將電離器抽出而詳細顯示之詳細圖。因為空氣吹出手段47,68的構造完全相同，所以只針對空氣吹出手段47進行說明，同樣的說明也適用於空氣吹出手段68，所以省略重複的說明。

如第10圖所示，吹出手段47係具有：限制隔離片4的寬度方向的位置之壁部69、配置有朝隔離片4的搬送方向(第10圖(a)中箭號表示之上下方向，以下皆同)延伸並其頂部抵接隔離片4的下表面而分散在前述寬度方向的肋板(rib)構件70A,70B,70C,70D之平板部70、以及形成於平板部70的中央部之在前述搬送方向延伸之長孔70E，且經由該長孔70E而噴出離子化空氣。亦即，第10圖(c)所示之電離器(ionizer)70係使離子化的空氣經由其頂部的噴嘴71A而從長孔70E噴出。

如此，就因為可利用離子化空氣的除電效果來防止或去除隔離片4之帶電，所以可預先防範在Z字形彎折步驟中鄰接的隔離片相互之間因靜電而相吸附。其中，隔離片4其寬度方向的位置係受到壁部69之限制，所以不會發生蛇行、振動等情形，可沿著預定的搬送路良好地搬送。而且，隔離片4係與肋板構件70A至70D接觸並能夠設成在可達到的範圍內使接觸面積減小之線接觸，所以在利用離子化空氣進行除電後不會因為與肋板構件70A 至70D間之摩擦而再度帶電。

該空氣吹出手段47,68並非一定必要的構件，但採用如此的構造可在可達到的範圍內減少如利用滾輪來支持隔離片4之情況等與隔離片4直接接觸的部分。另外，隔離片4係從滾筒構件40拉出，然後一邊與滾輪等接觸一邊搬送至極板群製造手段I，因此隔離片4會因為伴隨著拉出及與滾輪之接觸而產生的摩擦而帶電。若一直保持在帶電狀態，則在隔離片4之搬送時與用來規定搬送方向之導引部(未圖示)接觸就會因為靜電而無法往正確的方向搬送，或鄰接之隔離片4彼此間之相吸附，而無法使藉由導棒21之移動而進行之隔離片4的拉入滑順地進行。因此，將離子化空氣之類的防止帶電，進行除電之氣體使用作為噴吹氣體，就可防止隔離片4帶電以及可將已帶電之隔離片4除電。利用空氣吹出手段47,68進行之空氣的吹出可一直進行，亦可控制成在搬送隔離片4時及其前後吹出，在暫時不搬送之類的時候則使吹出停止等必要時才吹出。一直吹出的話，可確實進行對於搬送的隔離片4全體之除電，所以可期待能夠確實抑制鄰接的隔離片4彼此之間之吸附，控制成依照搬送狀況而吹出的話，可減少無用的離子化空氣之吹出動作，也可抑制對於同一部位長時間持續噴吹離子化空氣所可能發生之隔離片4變形等之不良情形。

第11圖係顯示本發明的另一實施形態中之下游側緩衝部製作手段之概略圖。如第11圖所示，下游側 緩衝部製作手段IV係在滾輪65與滾輪66之間配設複數根(圖中為2根)下游側緩衝滾輪75,76。如此設置複數根下游側緩衝滾輪75,76，可縮短要利用下游側緩衝滾輪75,76之每一根來製作之隔離片4的預留長度部。亦即，可縮短每一根的預留長度部的水平方向的尺寸，所以可有效防止隔離片4之在Z字形彎折手段20所做的Z字形彎折步驟中之吸入(隔離片4之移動)之際之振動等。換言之，成形性會更加提高。另外，還可縮小裝置的水平方向尺寸。

第12圖係顯示本發明的又另一實施形態中之下游側緩衝部製作手段之概略圖。如第12圖所示，下游側緩衝部製作手段V係使下游側緩衝滾輪80沿著從上方垂下之隔離片4而升降。如此，就如第12圖(a)所示，利用夾頭67夾住隔離片4的前端，然後使夾頭67朝向隔離片4會與下游側緩衝滾輪80抵接之側(圖示的情況為左側)移動，來如第12圖(b)所示形成在下游側緩衝滾輪80折彎之彎曲部。然後，如第12圖(c)所示使下游側緩衝滾輪80下降，來製作出依該下降量而定之預留長度部。在Z字形彎折步驟中預留長度部被Z字形彎折手段20拉入之情況，下游側緩衝滾輪80會上升。

如此之下游側緩衝部製作手段V，並不使下游側緩衝滾輪80朝水平方向移動，只使之做垂直方向的移動，而可在形成預定的預留長度部之際，保證會有最滑順之隔離片4之移動，而更加某求成形性的提升。

另外，本形態中之支持滾輪44，其垂直方向的位置係 配設在比垂吊滾輪41的垂直方向的位置低之下方。並與此配合，將空氣吹出手段47,68配設成其空氣吹出面會與隔離片4的下表面平行，且使其下游側47B(隔離片4的排出側)位於比其上游側47A(隔離片4的供給側)高之上方而朝圖中(例如第9圖)右上方傾斜。藉此，而可使隨著從支持滾輪44朝向垂吊滾輪41搬送之隔離片4的移動之運動能量轉換為位置能量而進行制動。如此，即使在Z字形彎折步驟中急遽地將隔離片4拉入也可良好地使之停止在預定的位置。

以下，根據第13圖至第20圖來說明使用本形態之二次電池的製造裝置之二次電池的製造方法。第13圖係顯示使用本形態之二次電池的製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。第13圖係顯示在前步驟中完成極板群3的製造後之初始狀態。此初始狀態係使在前步驟中切斷的隔離片4的前端部從垂吊滾輪41垂下。此時，使可動滾輪49往垂吊滾輪41之方向移動，然後在以垂吊滾輪41及可動滾輪49夾住隔離片4之狀態，隔離片供給手段II使上游側緩衝滾輪45,46(參照第6圖，以下皆同)下降且使滾筒構件40旋轉而將隔離片4拉出，成為第6圖(a)所示之狀態。此時，極板群製造手段I的相向的行22A,22B係分開的。

從此狀態開始如第14圖所示，使可動滾輪49往離開垂吊滾輪41之方向移動，然後以由分別配設在隔離片4的兩面側之夾持構件50A,50B所構成之夾頭50 夾住隔離片4的前端部。擠壓構件51係用於與第17圖之擠壓構件52一起對於彎折成Z字形且在谷溝部插入有電極板之隔離片4的積層體施加擠壓處理來形成極板群3。

然後，在第7圖之狀態一邊使滾筒構件40轉動而放出隔離片4，一邊如第15圖所示，在夾住隔離片4的前端部之狀態下使夾頭50(第15圖中未顯示)向下移動而將隔離片4往下拉到配置於行22A與行22B之間。然後，從夾持構件50A,50B將隔離片4交給夾持構件67A,67B，且利用夾持構件67A,67B將隔離片4夾住後，就解除夾持構件50A,50B的夾住狀態。另外，雖未圖示，但之後，夾頭50係進行先向第15圖的紙面的前側或後側移動然後上升，準備進行下一處理之動作。

從此狀態開始如第8圖所示，利用下游側緩衝部製作手段III在下游側製作出隔離片4的預留長度部後，如第16圖所示，使各導棒21朝水平方向移動，使導棒21在行22A,22B彼此間交錯。此時，與導棒21的動作同步，使隔離片供給手段II的上游側緩衝滾輪45,46向上方移動，以及使下游側緩衝部製作手段III的下游側緩衝滾輪64如第9圖所示朝水平方向向右移動。藉由此移動，就可拉出上游側緩衝滾輪45,46及下游側緩衝滾輪64各自的移動量的總值的2倍長度之預留長度份的隔離片4，所以可供給相當於將被導棒21拉入之長度份的隔離片4。因此，如此之利用導棒21之將隔離片4拉入、及彎折成Z字形，可在使隔離片4有適當的張力之狀態下滑順地進 行。尤其，本形態不用將隔離片4從隔離片供給手段II切斷，可以以連續的狀態進行Z字形彎折，而且利用下游側緩衝滾輪64來形成移動受到限制之預留長度部，所以可在利用導棒21將隔離片4拉入之際抑制隔離片4之振動而可抑制Z字形彎折成形時之隔離片的折彎、皺摺、偏移之發生。

隔離片4之Z字形彎折成形結束後，以根據第5圖之說明一樣的態樣，在彎折成Z字形的隔離片4之間交互插入正極板5及負極板6來形成相互之間夾有隔離片4之正極板5及負極板6之積層體。同時從積層體的上方使擠壓構件51下降使之抵接於積層體的上面而成為第17圖所示之狀態。

在第17圖所示之狀態，使擠壓構件52從下往上升使之抵接於積層體的下面。

如此一來，就如第18圖所示，以擠壓構件51,52來上下夾住積層體。從此狀態，使導棒21退避以及使第一及第二極板搬送構件31A,31B退避。然後，在以擠壓構件51,52夾住積層體的狀態下，使積層體上升，且使可動滾輪49往垂吊滾輪41之方向移動而利用垂吊滾輪41及可動滾輪49夾住隔離片4，以及使張力調節滾輪61在滾輪62,63之間頂壓隔離片4的一側的面(圖中係右面)而使垂吊滾輪41與積層體的最上部之間的隔離片4有適於進行切斷之張力。如此一來就在去除掉隔離片4的鬆弛之狀態下如第19圖所示在上方的預定位置利用切刀(cutter)53 將隔離片4的終端部切斷。切下來的積層體就成形成極板群3而成為製品。又，對於張力調節滾輪61之張力，可利用氣缸90將張力調節滾輪61往圖中左側拉來使之適當地產生。氣缸90可利用屬於壓縮流體之空氣的彈性所產生的緩衝效果來施加預定的張力，所以適合用作為張力賦予手段。

將積層體切下來後，如第20圖所示，夾持構件50A,50B移動到可夾持隔離片4的前端部之位置，極板群製造手段I就成為與第13圖所示的情況一樣之初始狀態。

第21圖係顯示本發明的另一實施形態中的極板群之概略圖。如第23圖所示，本形態中之極板群3A係構成為具備有彎折成Z字形之連續的重疊體100、及插入在該重疊體100的各谷溝100a內的正極板5之積層體。重疊體100係以兩片隔離片4A夾住負極板6A而形成之積層體。因此，插入在重疊體100的各谷溝100a內之正極板5會隔著隔離片4A與負極板6A對峙。

在本形態之構成中，也與根據第3圖至第20圖而說明之前述實施形態的情況一樣，正極板5及負極板6A分別設有朝互不相同的方向從隔離片4A突出之引線部5a,6a(參照第2圖)。而且，各極的引線部5a,6a分別連結成束然後分別連接至方形殼2(參照第1圖)之未圖示的正極端子及負極端子。

製造如此的極板群3A之製造裝置，基本上 係形成為與第3圖所示的前述實施形態一樣之構成，但從隔離片供給手段II供給出的不是隔離片4而重疊體100，且將重疊體100配置在Z字形彎折手段20的導棒21的行22A與行22B之間。同時，第一及第二極板搬送構件31A,31B都是將正極板5搬送到重疊體100的谷溝100a內。

根據本形態只要在重疊體100形成僅供正極板5插入之谷溝100a即可。因此，在要製造與前述實施形態的極板群3同樣性能的極板群3A之情況，與前述實施形態之情況相比，重疊體100的谷溝100a的數目只要半數即可。因此，導棒21及極板搬送托盤32的個數也可減到大致半數，因而會產生可更加縮短產距時間之效果。

又，本形態之重疊體100雖為以兩片隔離片4A夾住負極板6A而形成之積層體，但亦可為中間夾的不是負極板6A而是正極板之積層體。在此情況，第一及第二極板搬送構件31A,31B都是將負極板6搬送到重疊體100的谷溝100a內。

(產業上的可利用性)

本發明可有效利用於製造將二次電池利用作為電子機器等的緊急用電源裝置之緊急用電源系統之產業領域、進行將二次電池利用作為能源之電動車的製造之產業領域。

4‧‧‧隔離片

5‧‧‧正極板

6‧‧‧負極板

21‧‧‧導棒

32‧‧‧極板搬送托盤

38‧‧‧推壓構件

40‧‧‧滾筒構件

41‧‧‧垂吊滾輪

42、43、44‧‧‧支持滾輪

45、46‧‧‧上游側緩衝滾輪

47、68‧‧‧空氣吹出手段

48‧‧‧旋轉軸

49‧‧‧可動滾輪

61‧‧‧張力調節滾輪

62、63、65、66‧‧‧滾輪

64‧‧‧下游側緩衝滾輪

67‧‧‧夾頭

22A、22B‧‧‧行

31A‧‧‧第一極板搬送構件

31B‧‧‧第二極板搬送構件

47A‧‧‧上游側

47B‧‧‧下游側

67A、67B‧‧‧夾持構件

I‧‧‧極板群製造手段

II‧‧‧極板群製造手段

III‧‧‧下游側緩衝部製作手段

Claims (16)

1. 一種二次電池的製造方法，具有：在使隔離片經由垂吊滾輪而垂吊於相對向配設的複數行導引構件之間的狀態下藉由前述導引構件之移動將該隔離片彎折成Z字形之步驟；在彎折成Z字形的前述隔離片的各谷溝內交互地插入正極板及負極板，藉此形成前述正極板及前述負極板隔介前述隔離片而交互重疊的積層體之步驟；以及從前述隔離片的各谷溝內將前述導引構件拔除後，將前述積層體朝層疊有前述正極板及前述負極板之方向擠壓而製造出極板群之步驟；且形成上游側預留長度部，該上游側預留長度部係配設在關於前述隔離片的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中，且為在藉由前述導引構件的移動而進行之Z字形彎折步驟之前，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片予以滯留而形成者，並且在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從而使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片滯留而形成下游側預長度部。
2. 一種二次電池的製造方法，具有：將由兩片隔離片夾有正電極板及負電極板中的一者而成的重疊體，在經由垂吊滾輪而垂吊於相對向配設的複數行導引構件之 間的狀態下藉由前述導引構件之移動將該重疊體彎折成Z字形之步驟；將前述正電極板及負電極板中的另一者插入在彎折成Z字形的前述重疊體的各谷溝內，藉此形成前述正極板及前述負極板隔介前述隔離片而交互重疊的積層體之步驟；以及，進而從前述重疊體的各谷溝內將前述導引構件拔除後，將前述積層體朝層疊有前述正極板及前述負極板的方向擠壓而製造出極板群之步驟；且形成上游側預留長度部，該上游側預留長度部係配設在關於前述重疊體的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中，且為在藉由前述導引構件的移動而進行之Z字形彎折步驟之前，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的前述重疊體予以滯留而形成者，並且在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述重疊體的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從而使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的前述重疊體滯留而形成下游側預留長度部。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之二次電池的製造方法，其中，前述下游側預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或重疊體的端部夾住的狀態下在至少兩個位置限制滾輪之間使至 少一個下游側緩衝滾輪朝與前述隔離片或重疊體的垂吊方向交叉之一方向及相反方向移動而進行。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之二次電池的製造方法，其中，前述下游側預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或重疊體的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪抵接於前述隔離片或重疊體的上表面且朝垂吊方向升降而進行。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之二次電池的製造方法，其中，前述上游側預留長度部，係藉由配設於在關於前述隔離片或重疊體的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中之相對向的上游側及下游側進行支持之至少兩個支持滾輪間，且配置成能以抵接於前述隔離片的一側的面之方式朝垂直方向升降之至少一個上游側緩衝滾輪，在一面與前述隔離片抵接而一面處於預定的上升位置或下降位置之狀態下，使前述隔離片經由前述垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件間，且在藉由前述導引構件的移動而進行之Z字形彎折步驟之前，使前述上游側緩衝滾輪下降或上升而形成。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之二次電池的製造方法，其中，從移動於前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間之前述隔離片或重疊體、或者沿 著前述下游側緩衝滾輪的移動路徑移動之前述隔離片或重疊體的至少其中任一者的下面側噴吹氣體來支持前述隔離片或重疊體。
7. 如申請專利範圍第6項所述之二次電池的製造方法，其中，前述氣體係離子化空氣。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之二次電池的製造方法，其中，在前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間，係以使前述隔離片或重疊體從前述支持滾輪朝向前述垂吊滾輪上升之方式傾斜搬送。
9. 一種二次電池的製造裝置，具有：Z字形彎折手段，其係具有朝鉛直方向排列成Z字形之複數個導引構件，且使前述導引構件在行與行彼此間於水平方向交錯，而將透過垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件的一行與另一行之間之隔離片彎折成Z字形；極板插入手段，其係分別具備用來載置預定片數的正極板之正極板用的極板搬送構件以及用來載置預定片數的負極板之負極板用的極板搬送構件，且使前述正極板用及前述負極板用的極板搬送構件移動至前述隔離片的各谷溝內從而將前述正極板及前述負極板交互地插入各谷溝內；隔離片供給手段，其係配置於關於前述隔離片的 搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的隔離片滯留，以在前述垂吊滾輪的上游側製作出上游側預留長度部；以及下游側緩衝部製作手段，其係由在前述Z字形彎折手段的下游側夾住前述隔離片的前端部之夾頭、及在前述Z字形彎折手段的下游側與前述隔離片抵接之下游側緩衝滾輪所組合而成，在前述Z字形彎折手段的下游側製作出使在前述Z字形彎折之會際被拉入的長度的隔離片滯留的下游側預留長度部；其中，前述下游側緩衝部製作手段，係藉由在以夾頭夾住前述隔離片的端部之狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從而製作出前述下游側預留長度部，而且藉由在利用前述拉入手段進行前述Z字形彎折之際使下游側緩衝滾輪回到作成前述下游側預留長度部之前的位置，來使前述下游側預留長度部往拉入方向移動者。
10. 一種二次電池的製造裝置，具有：Z字形彎折手段，其係具有朝鉛直方向排列成Z字形之複數個導引構件，且使前述導引構件在行與行彼此間於水平方向交錯而將經由垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件的一行與另一行之間之由兩片隔離片夾有正電極板及負電極板中的一者而成的重疊體彎折成Z字形； 極板插入手段，其係具備用來載置預定片數的正電極板及負電極板中的另一者之極板搬送構件，且使前述極板搬送構件朝前述重疊體的各谷溝內移動而將前述正電極板及負電極板中的該另一者插入各谷溝內；重疊體供給手段，其係配置於關於前述重疊體的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側，預先使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的前述重疊體滯留，來在前述垂吊滾輪的上游側製作出上游側預留長度部；以及下游側緩衝部製作手段，其係由在前述Z字形彎折手段的下游側夾住前述重疊體的前端部之夾頭、及在前述Z字形彎折手段的下游側與前述重疊體抵接之下游側緩衝滾輪所組合而成，在前述Z字形彎折手段的下游側製作出使在前述Z字形彎折之際會被拉入的長度的重疊體滯留的下游側預留長度部；其中，前述下游側緩衝部製作手段，係藉由在以夾頭夾住前述重疊體的端部之狀態下使下游側緩衝滾輪一面抵接於前述隔離片而一面往離開該隔離片的夾住部分之方向移動從而製作出前述下游側預留長度部，而且藉由在利用前述拉入手段進行前述Z字形彎折之際使下游側緩衝滾輪回到作成前述下游側預留長度部之前的位置，來使前述下游側預留長度部往拉入方向移動者。
11. 如申請專利範圍第9或10項所述之二次電池的製造裝置，其中，前述下游側緩衝部製作手段係具有至少兩個位置限制滾輪，且於前述下游側緩衝部製作手段中之前述預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或重疊體的端部夾住的狀態下在前述位置限制滾輪之間使前述下游側緩衝滾輪朝與前述隔離片或重疊體的垂吊方向交叉之一方向及相反方向移動而進行。
12. 如申請專利範圍第9或10項所述之二次電池的製造裝置，其中，於前述下游側緩衝部製作手段中之前述預留長度部之形成，係藉由在前述Z字形彎折手段的下游側，在將前述隔離片或前述重疊體的端部夾住的狀態下使下游側緩衝滾輪抵接於前述隔離片或重疊體的上表面且朝前述垂吊方向升降而進行。
13. 如申請專利範圍第9至12項中任一項所述之二次電池的製造裝置，其中，前述隔離片供給手段或重疊體供給手段係具備：至少兩個支持滾輪，係在關於前述隔離片或重疊體的搬送方向上之前述垂吊滾輪的上游側的途中在相對向的上游側及下游側進行支持；及至少一個之上游側緩衝滾輪，係配設在該支持滾輪之間而且配置成能以抵 接於前述隔離片或重疊體的一側的面之方式朝垂直方向升降；且該隔離片供給手段或重疊體供給手段係經由前述垂吊滾輪而將前述隔離片供給至前述Z字形彎折手段側，並且在前述垂吊滾輪的上游側製作出在前述Z字形彎折之際會被拉入的隔離片或重疊體的長度之上游側預留長度部，以及在一面與前述隔離片或重疊體抵接而一面處於預定的上升位置或下降位置之狀態時，使前述隔離片或重疊體經由前述垂吊滾輪而垂吊於前述導引構件間，而且在藉由前述導引構件的移動而進行Z字形彎折之際，係使前述上游側緩衝滾輪下降或上升來使前述上游側預留長度部經由前述垂吊滾輪而供給至前述Z字形彎折手段。
14. 如申請專利範圍第9至13項中任一項所述之二次電池的製造裝置，其中，在前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間之前述隔離片或重疊體或者沿著前述下游側緩衝滾輪的移動路徑移動之前述隔離片或重疊體的至少其中一者的下方配設從前述隔離片或重疊體的下面側噴吹氣體來支持前述隔離片或重疊體之空氣吹出手段。
15. 如申請專利範圍第14項所述之二次電池的製造裝置，其中，前述吹出手段係具有：限制前述隔離片或前述重疊體的寬度方向的位置之壁部；配設有複數條肋板構 件之平板部，該助板構件係朝前述隔離片或前述重疊體的搬送方向延伸且前述隔離片或重疊體的下表面會抵接於其頂部，且分散在前述寬度方向；以及形成於該平板部的中央部之在前述搬送方向延伸之長孔，且經由該長孔而噴出離子化空氣。
16. 如申請專利範圍第9至15項中任一項所述之二次電池的製造裝置，其中，在前述支持滾輪之中的最下游的支持滾輪與前述垂吊滾輪之間，係構成為使前述隔離片或重疊體從前述支持滾輪朝向前述垂吊滾輪上升而傾斜搬送。