TW202420638A - 堆疊裝置 - Google Patents
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Abstract
實施例公開一種堆疊裝置,其包括:堆疊模組,其包括主工作台以及於主工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭、陽極板供給模組,其供給上述陽極板、以及陰極板供給模組,其供給上述陰極板,其中陽極板供給模組及陰極板供給模組包括:收納單元,其收納電極板,電極板包括多個陽極板及多個陰極板中的一個、以及拾取單元,其拾取收納於收納單元中之電極板,其中拾取單元包括用於吸附電極板的多個第1吸附部、支持多個第1吸附部的主體部、以及振動拾取之電極板的振動部。
Description
實施例係關於一種製造電極組裝體之堆疊裝置。
近來,二次電池已被廣泛用於整個工業之各種技術領域,且作為混合動力汽車之能源也備受關注,混合動力汽車被視為解決先前汽油及柴油內燃機的大氣污染之解決方案。
二次電池係藉由堆疊裝置將陽極板、隔膜及陰極板堆疊在一起而製成。然而,先前之堆疊裝置存在以下眾多問題。
於先前之堆疊裝置中,工作台左右移動以交替堆疊陽極板及陰極板,因此存在工作台左右移動需要空間,從而造成裝置之尺寸變大之問題。
此外,於拾取電極板時,存在由於靜電而造成兩塊電極板黏連在一起之情形,因此導致製程及產品不良。
又,於藉由堆疊裝置堆疊陽極板、隔膜與陰極板之過程中,存在難以維持隔膜之張力之問題。
又,對電極板加壓及支持之芯軸於上下驅動及左右驅動時按一定之順序移動,因此存在需花費大量時間來固定及釋放電極板之問題。
又,由於陽極板與陰極板係由單個供給裝置供給,因此存在供給速度較慢,並且若電極供給部出現故障,則需停止整個裝置之問題。
又,於製造電池後進行高壓加壓之過程中,存在電池黏附於加壓模組上,難以取下之問題。
又,由於堆疊裝置之裝置結構,難以自頂部檢查堆疊電極板是否對齊,因此存在難以準確檢查電極板之堆疊不良之問題。
又,由於沒有自動纏繞在堆疊完成後排出之電極組裝體上殘留之隔膜之裝置,因此需要手動完成,存在作業速度慢之問題。
實施例提供一種堆疊裝置,其工作台固定,且堆疊頭左右旋轉。
實施例提供一種堆疊裝置,其具備拾取單元,該拾取單元用於在拾取電極板時,若拾取了兩塊電極板,則去除下部之電極板。
實施例提供一種堆疊裝置,其能夠於堆疊頭旋轉時調節隔膜之長度及張力。
實施例提供一種堆疊裝置,其具備垂直驅動及水平驅動可單獨控制之多個支持單元。
實施例提供一種堆疊裝置,其具備感測器,該感測器用於在拾取電極板時,檢測是否拾取了兩塊電極板。
實施例提供一種堆疊裝置,其具備多個陽極板供給部及多個陰極板供給部。
實施例提供一種堆疊裝置,其具備加壓模組,於對電極組裝體加壓後調節接觸面積。
實施例提供一種堆疊裝置,其藉由鏡子拍攝電極組裝體之上表面影像。
實施例提供一種堆疊裝置,其將切割後之隔膜纏繞並固定於電極組裝體。
實施例所欲解決之問題並不限定於此,還包括可根據以下解決問題之技術手段或實施方式而理解之目的及效果。
根據本發明第1特徵之堆疊裝置,其包括:堆疊模組,其包括堆疊工作台以及於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭、陽極板供給模組,其供給陽極板、以及陰極板供給模組,其供給陰極板,其中堆疊頭沿第1旋轉方向旋轉來拾取由陽極板供給模組提供之陽極板,且沿與第1旋轉方向不同之第2旋轉方向旋轉來拾取由陰極板供給模組提供之陰極板。
根據本發明第2特徵之堆疊裝置,其包括:堆疊模組,其包括堆疊工作台以及於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭、陽極板供給模組,其供給陽極板、以及陰極板供給模組,其供給陰極板,其中陽極板供給模組包括:第1收納單元,其收納多個陽極板、以及第1拾取單元,其拾取收納於第1收納單元中之陽極板;其中第1拾取單元包括:多個第1吸附部,其吸附陽極板、主體部,其支持多個第1吸附部、以及振動部,其振動拾取之陽極板。
根據本發明第3特徵之堆疊裝置,其包括:堆疊模組,其包括堆疊工作台以及於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭、陽極板供給模組,其供給陽極板、陰極板供給模組,其供給陰極板、隔膜供給模組,其向堆疊頭供給隔膜、以及張力調節模組,其設置於隔膜供給模組與堆疊頭之間,用以調節隔膜之張力。
根據本發明第4特徵之堆疊裝置,其包括:堆疊模組,其包括堆疊工作台以及於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭、陽極板供給模組,其供給陽極板、以及陰極板供給模組,其供給陰極板,其中堆疊模組包括多個支持單元,支持單元係支持堆疊於堆疊工作台之陽極板、陰極板及隔膜,其中多個支持單元包括支持銷、使支持銷沿水平方向移動之第1支持驅動部、以及使支持銷沿垂直方向移動之第2支持驅動部,其中第1支持驅動部與第2支持驅動部係獨立地驅動。
根據本發明第5特徵之堆疊裝置,其包括:堆疊模組,其包括堆疊工作台以及於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭、陽極板供給模組,其供給陽極板、以及陰極板供給模組,其供給陰極板,其中陽極板供給模組包括:第1收納單元,其收納多個陽極板、以及第1拾取單元,其拾取收納於第1收納單元中之陽極板,其中第1拾取單元包括:多個第1吸附部,其吸附陽極板、主體部,其支持多個第1吸附部、以及渦電流感測器,其檢測所拾取之陽極板是否為吸附兩塊。
根據本發明第6特徵之堆疊裝置,其包括:堆疊模組,其包括堆疊工作台以及於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭、陽極板供給模組,其供給陽極板、以及陰極板供給模組,其供給陰極板,其中陽極板供給模組包括:第1收納單元,其收納多個陽極板、第1-1拾取單元,其拾取收納於第1收納單元中之陽極板、以及第1對齊工作台,其進行旋轉以將陽極板提供給堆疊頭,其中陰極板供給模組包括:第2收納單元,其收納多個陰極板、第2-1拾取單元,其拾取收納於第2收納單元中之陰極板、以及第2對齊工作台,其進行旋轉以將陰極板提供給堆疊頭,其中第1-1拾取單元拾取之陰極板與第2-1拾取單元拾取之陰極板交替安設於第1對齊工作台。
根據一實施例,提供一種堆疊裝置,其工作台固定,且堆疊頭左右旋轉,由此減少堆疊裝置之尺寸。
又,提供一種堆疊裝置,其具備拾取單元,拾取單元用於在拾取電極板時,若拾取了兩塊電極板,則去除下部之電極板,由此可去除附著於所拾取之電極板之下部的電極板,防止電極組裝體之不良。
又,提供一種堆疊裝置,其能夠於堆疊頭旋轉時,調節隔膜之長度及張力,由此防止隔膜之堆疊不良。
又,藉由提供一種堆疊裝置,其具備垂直驅動及水平驅動可單獨控制之多個支持單元,由此縮短將支持單元固定於電極板及自電極板釋放之時間,從而縮短TAC時間。
又,藉由提供一種堆疊裝置,其具備感測器,感測器用於在拾取電極板時,檢測是否拾取了兩塊電極板,由此可及早檢測到拾取了兩塊電極板,從而防止電極組裝體之不良。
又,藉由提供一種堆疊裝置,其具備多個陽極板供給部及多個陰極板供給部,由此提高作業速度,即使一部分供給部出現故障,亦可自其餘供給部供給電極板,從而無需停止裝置即可進行維修。
又,藉由提供一種堆疊裝置,其具備加壓模組,於對電極組裝體加壓後調節接觸面積,由此於加壓後容易地將電極組裝體自加壓模組分離。
又,藉由提供一種堆疊裝置,其藉由鏡子拍攝電極組裝體之上表面影像,由此可精確檢測電極組裝體之堆疊不良。
又,藉由提供一種堆疊裝置,其將切割後之隔膜末端纏繞固定於電極組裝體,由此可將電極組裝體切割過程中產生之隔膜末端,自動纏繞並固定於電極組裝體。
本發明之各種有益優點及效果並不侷限於上述內容,藉由本發明之具體實施方案之描述,可更容易理解該等優點及效果。
本發明可進行各種變形且可有各種實施例,以下將特定實施例於附圖中示出並進行詳細說明。然而,這並非旨在將本發明限定於特定實施方式,並且應理解為包括屬於本發明之思想及技術範圍之所有變更、均等物或替代物。
如第2、第1等表示順序之序數可用於說明各種結構,但結構不受上述術語之限制。上述術語之目的在於區分一個結構與另一個結構。例如,於不超出本發明之權利範圍之前提下,第2結構可命名為第1結構,同樣地,第1結構亦可命名為第2結構。「及/或」表示多個相關記載項目之組合或多個相關記載項目中之某一項。
一個結構「連接」或「耦接」另一個結構係指直接連接或耦接至另一個結構,或者藉由其他結構連接或耦接。另一方面,一個結構與另一個結構「直接連接」或「直接耦接」係指中間不存在其他結構。
本申請中使用之術語僅用於描述特定實施例而非限制本發明。除非上下文另有明確指示,否則單數之表達包括複數之含義。於本申請中,諸如「包括」或「具有」等術語旨在表示存在說明書中記載之特徵、數量、步驟、動作、結構、構件或其等之組合,而不應理解為排除存在或附加一個以上之其他特徵、數量、步驟、動作、結構、構件或其等之組合之可能性。
除非另外定義,本文使用之所有術語,包括技術或科學術語,應具有與本發明所屬技術領域之通常知識者通常所理解之相同含義。這些屬於在常用詞典中的定義應被解釋為與它們在相關技術背景下的含義相一致,除非在本發明中明確定義,否則不應被解釋為具有理想化或過於正式之含義。
以下,將參考附圖對實施例進行詳細描述,相同或相似之組件將賦予相同之元件符號,且省略其重複說明。
圖1係概略表示根據一實施例之堆疊裝置之作業流程之示意圖。
參考圖1,根據本發明一實施例之堆疊裝置可包括:陽極板供給模組100、陰極板供給模組200、隔膜供給模組500、包含堆疊工作台320及堆疊頭310的堆疊模組300、牽引模組600,其提取堆疊之電極組裝體EA、纏繞模組800,其對電極組裝體EA之隔膜43進行完工處理、加熱模組20,其接著電極組裝體EA、以及加壓模組30,其對電極組裝體EA進行加壓。
根據實施例之堆疊裝置可僅包括上述配置中之一部分。例如,根據實施例之堆疊裝置可包括:陽極板供給模組100、陰極板供給模組200、隔膜供給模組500、堆疊工作台320及堆疊頭310。
或者,根據實施例之堆疊裝置可包括:陽極板供給模組100、陰極板供給模組200、隔膜供給模組500、堆疊工作台320、堆疊頭310、牽引模組600、纏繞模組800。亦即,根據實施例之堆疊裝置可定義為包括至少一個上述元件的裝置。
陽極板供給模組100可用以供給收納於第1收納單元(槽)110中之多個陽極板41,以供堆疊頭310依次拾取。
收納於第1收納單元110中之陽極板41可沿第1方向(X軸方向)移動至相鄰之第1移送單元120。其後,陽極板41可由第1移送單元120配置於第1對齊工作台130上。
陽極板供給模組100可包括至少一個拾取單元,其將收納於第1收納單元110中之陽極板41自第1收納單元110移動至第1移送單元120(S11),然後自第1移送單元120移動至第1對齊工作台130(S12)。
示例性地,陽極板供給模組100可包括:第1-1拾取單元140,其將收納於第1收納單元110中之陽極板41移動至第1移送單元120、以及第1-2拾取單元150,其將陽極板41自第1移送單元120移動至第1對齊工作台130。但並不僅限於此,可由一個拾取單元移動陽極板41。
陽極板供給模組100可包括沿第2方向(Y軸方向)間隔開之第1陽極板供給部與第2陽極板供給部。第1陽極板供給部可包括第1-1收納單元110A及第1-1拾取單元。第2陽極板供給部可包括第1-2收納單元110B及第1-1拾取單元。
第1收納單元110可包括沿第2方向(Y軸方向)相對設置之第1-1收納單元110A及第1-2收納單元110B。第1-1收納單元110A可沿第2方向設置於一側,而第1-2收納單元110B可設置於另一側。
因此,第1-1收納單元110A與第1-2收納單元110B間隔開之第1方向(X軸方向)可垂直於陽極板供給模組與陰極板供給模組間隔開之第1方向(Y軸方向)。
根據此種配置,於藉由第1移送單元120將第1-1收納單元110A中拾取之陽極板41移動至第1對齊工作台130(S11A)之後,可藉由第1移送單元120將第1-2收納單元110B中拾取之陽極板41依次移動至第1對齊工作台130(S11)。因此,可減少將陽極板41供給至堆疊頭310之TAC時間。又,即使一供給部發生故障,亦可由其他供給部繼續供給陽極板41,從而無需停止堆疊裝置即可維修發生故障之供給部。
電極組裝體EA之製造速度取決於各步驟所消耗之時間總和,如自收納單元中獲取電極板所需之時間、對齊電極板所需之時間、於堆疊工作台上堆疊對齊之電極板所需之時間、以及交替堆疊陰極板與陽極板所需之時間。因此,縮短各步驟之作業時間非常重要。
於本實施例中,藉由第1-1收納單元110A及第1-2收納單元110B將電極板交替供給至堆疊頭310(S11、S11A)。從而可減少自收納單元獲取電極板所需之時間。
陰極板供給模組200可與陽極板供給模組100在相對於堆疊頭310之第1方向上對稱設置。陰極板供給模組200可包括至少一個拾取單元,其將收納於第2收納單元210中之陰極板42移動至第2移送單元220(S21),並自第2移送單元220移動至第2對齊工作台230(S22)。
陰極板供給模組200之第2收納單元210可包括沿第2方向相對設置之第2-1收納單元210A與第2-2收納單元210B。第2-1收納單元210A沿第2方向設置於一側,第2-2收納單元210B設置於另一側,以交替地供給陰極板42(S21、S21A)。因此,可減少向堆疊頭310供給陰極板42之TAC時間。
但並不僅限於此,第2-1收納單元210A與第2-2收納單元210B可沿第1方向(X軸方向)相對設置。因此,第2-2收納單元210B亦可設置於收集單元215之位置。
隔膜供給模組500可將隔膜43供給至堆疊頭310。隔膜43可藉由多個輥穿過陽極板供給模組100之上部,並供給至堆疊頭310。
堆疊頭310可將自陽極板供給模組100接收之陽極板41、自陰極板供給模組200接收之陰極板42及自隔膜供給模組500接收之隔膜43堆疊於堆疊工作台320,以製造電極組裝體EA。該電極組裝體可以是包括起到電池作用之各種電池之概念。
牽引模組600可穿過陰極板供給模組200之下部而沿第1方向移動,以接近完成堆疊之電極組裝體EA。其後,可於抓取電極組裝體EA之狀態下後退,將電極組裝體EA移送至完工區域WA(S30)。
設置於完工區域之纏繞模組800可纏繞電極組裝體EA上殘留之隔膜43,然後將其接著至電極組裝體EA。完工結束之電極組裝體EA可移動至設置有搬運單元50之位置,然後藉由搬運單元50移動至加熱模組20(S40)。
堆疊之電極組裝體EA需要層壓製程使電極與隔膜43接著。層壓製程通常包括加熱電極組裝體EA以將電極板與隔膜接著,該電極組裝體EA係陽極板41與陰極板42經由隔膜43而堆疊之結構。
根據實施例之加熱模組20可以是高頻感應加熱(High-frequency Induction Heating)結構,其藉由對金屬導體施加高頻來產生熱。高頻感應加熱係藉由對金屬導體施加高頻,於金屬導體表面附近產生渦電流,並利用該等渦電流產生之功率損耗轉化為熱損耗之現象來加熱金屬導體之方法。
高頻感應加熱具有可以非接觸方式對金屬進行加熱之優點。即,可直接於存在於電極組裝體EA之內部之集電體產生熱量,從而於整個電極組裝體EA內形成多個發熱點,從而縮短導熱區間,減少溫度偏差。因電極組裝體EA之溫度偏差減少,無需為升溫至熱接著所需溫度施加過多熱量,從而提高了能源效率。
加熱結束之電極組裝體EA可移動至加壓模組30(S50)。加壓模組30可於預定溫度下對電極組裝體EA進行加壓,以將電極板接著至隔膜。雖然本實施例中分別說明了加熱模組20及加壓模組30,但加熱模組20及加壓模組30可藉由一個裝置同時進行。
圖2a及圖2b係表示根據一實施例之陽極板及陰極板之搬運順序之示意圖。圖3係表示根據另一實施例之陽極板及陰極板之搬運順序之示意圖。圖4係表示根據又一實施例之陽極板及陰極板之搬運順序之示意圖。
參考圖2a及圖2b,第1移送單元120,可包括:第1-1移送工作台121,其搬運收納於第1-1收納單元110A中之陽極板、以及第1-2移送工作台122,其搬運收納於第1-2收納單元110B中之陽極板。
移送工作台121及第1-2移送工作台122可交替向第1對齊工作台130搬運陽極板。如圖2a所示,當第1-2移送工作台122將收納於第1-2收納單元110B中之陽極板搬運至第1對齊工作台130時,第1-1移送工作台121上可安設收納於第1-1收納單元110A中之陽極板。
其後,如圖2b所示,當第1-1移送工作台121將陽極板搬運至第1對齊工作台130時,第1-2移送工作台122上可安設收納於第1-2收納單元110B中之陽極板。
第1移送單元120之第1-1移送工作台121、第1-2移送工作台122與第2移送單元之第2-1移送工作台221、第2-2移送工作台222分別可沿相反方向移動。示例性地,如圖2a所示,當第1移送單元120之第1-1移送工作台121、第1-2移送工作台122沿第2-2方向(Y2軸方向)移動時,第2移送單元220之第2-1移送工作台221、第2-2移送工作台222可沿第2-1方向(Y1軸方向)移動。
因此,第1移送單元120之第1-1移送工作台121、第1-2移送工作台122與第2移送單元220之第2-1移送工作台221、第2-2移送工作台222可以「Z」字形排列並供給陽極板及陰極板。
參考圖3,第1-1收納單元110A及第1-2收納單元110B可沿第1方向(X軸方向)相對設置。又,第2-1收納單元210A及第2-2收納單元210B可沿第1方向相對設置。根據此種配置,可減少先前第1-2收納單元及第2-2收納單元沿第2方向(Y軸方向)間隔開之空間,有利於減小堆疊裝置之尺寸。
第1移送單元120可交替向第1對齊工作台130移送收納於第1-1收納單元110A及第1-2收納單元110B中之陽極板。於此情形時,第1移送單元120可向一個移送工作台移送陽極板,或藉由不互相交叉地移動多個移送工作台,交替向第1對齊工作台130移送收納於第1-1收納單元110A及第1-2收納單元110B中之陽極板。示例性地,例如,當第1移送工作台移動時,第2移送工作台可垂直向上移動,以避免相互交叉。
第2移送單元220可交替向第2對齊工作台230移送收納於第2-1收納單元210A及第2-2收納單元210B中之陰極板。於此情形時,第2移送單元可向一個移送工作台移送陰極板,或藉由不互相交叉地移動多個移送工作台,交替向第1對齊工作台130移送收納於第2-1收納單元210A及第2-2收納單元210B中之陰極板。
參考圖4,收納於第1-1收納單元110A及第1-2收納單元110B中之陽極板,可藉由拾取模組直接移送至第1對齊工作台130,無需其他之移送單元。又,收納於第2-1收納單元210A及第2-2收納單元210B中之陰極板,可藉由拾取模組直接移送至第2對齊工作台230,無需其他之移送單元。根據此種配置,可省略移送單元,從而可減小堆疊裝置之尺寸。
圖5係表示根據一實施例之堆疊裝置之示意圖。
參考圖5,根據實施例之堆疊裝置包括:堆疊工作台320,於其上堆疊陽極板41、陰極板42及隔膜43、陽極板供給模組100,其向堆疊工作台320提供陽極板41、陰極板供給模組200,其向堆疊工作台320提供陰極板42、以及堆疊頭310,其將陽極板供給模組100提供之陽極板41及陰極板供給模組200提供之陰極板42堆疊於堆疊工作台320。
可以堆疊頭310為中心,一側設置陽極板供給模組100,另一側設置陰極板供給模組200。
陽極板供給模組100可包括沿第1方向設置之第1收納單元110、第1移送單元120及第1對齊工作台130。第1-1拾取單元140可將收納於第1收納單元110中之陽極板41移動至第1移送單元120,第1-2拾取單元150可將設置於第1移送單元120之陽極板41移動至第1對齊工作台130。
陰極板供給模組200可包括第2收納單元210、第2移送單元220及第2對齊工作台230。第2-1拾取單元240可將收納於第1收納單元210中之陰極板42移動至第2移送單元220,第2-2拾取單元250可將設置於第2移送單元220之陰極板42移動至第2對齊工作台230。
堆疊工作台320及堆疊頭310可設置於陽極板供給模組100及陰極板供給模組200之間。隔膜供給模組500可將隔膜43搬運至陽極板供給模組100之上部並供給至堆疊頭310。
牽引模組600及切割模組700可設置於堆疊頭310之下部。根據實施例,牽引模組600及切割模組700可設置於堆疊工作台320之周邊,從而可減小裝置之尺寸。
於堆疊工作台320左右移動以堆疊陽極板及陰極板之結構中,因需要左右擺動之空間,牽引模組及切割模組需與堆疊工作台維持相對足夠之間距,從而存在導致裝置尺寸變大之問題。
然而,根據實施例,由於是堆疊工作台320固定而堆疊頭310擺動之結構,因此即使於堆疊過程中,牽引模組600及切割模組700亦可設置於堆疊工作台320附近,從而具有可減小裝置尺寸之優點。
圖6係表示根據一實施例之第1收納單元、第1移送單元及陽極板檢查單元之示意圖。圖7a至圖7e係表示將收納於第1收納單元中之陽極板移送至陽極板檢查單元之過程之示意圖。
參考圖6、圖7a及圖7b,陽極板供給模組100可使第1-1拾取單元140拾取收納於第1收納單元110中之陽極板41,移動至相鄰設置之第1移送單元120之第1傳送台121。
可於第1收納單元110之側面設置噴射單元149,以向第1-1拾取單元140拾取之陽極板噴射空氣。根據此種配置,於拾取時,可向各陽極板之間噴射空氣,以使電極板之間變得容易分離。
第1移送單元120可包括沿第2方向延伸設置之軌道部122及設置於軌道部122並沿第2方向往復移動之第1移送工作台121。當安設陽極板41之後,第1移送工作台121可移動至與第1對齊工作台130相鄰之位置。
參考圖7c及圖7d,第1-2拾取單元150可拾取由第1移送工作台121移送之陽極板41並將其配置於第1對齊工作台130。第1-2拾取單元150可沿與第1-1拾取單元140之移動方向平行之方向移動。
根據實施例,可採用藉由拾取單元移動陽極板41之各種方法。例如,當陽極板41配置於第1移送工作台121上之後,第1-2拾取單元150可移動至第1移送工作台121之上部,拾取陽極板41之後配置於第1對齊工作台130。或者,第1-1拾取單元140可自第1收納單元110拾取陽極板41,然後移動以直接將陽極板41配置於第1對齊工作台130。
參考圖7e,第1對齊工作台130可朝堆疊頭310旋轉,以便堆疊頭310拾取陽極板41。於使第1對齊工作台130朝堆疊頭310旋轉後,工作台驅動部131可使第1對齊工作台130返回原位。
陰極板供給模組200亦可根據與圖7a至圖7e所示之相同配置,將陰極板42提供至堆疊頭310。除提供陰極板42之外,陰極板供給模組200之配置及運行可與陽極板供給模組100相同。
圖8a係表示根據一實施例之第1-1拾取單元之示意圖。圖8b係表示藉由第1-1拾取單元去除黏連兩塊之電極板之過程之示意圖。圖9a及圖9b係表示配置於子區塊中之吸附部旋轉之過程之示意圖。
參考圖8a及圖8b,第1收納單元110中堆疊多個陽極板41,於第1收納單元110之下部可設置高度調節部112。因此,即使陽極板41之數量減少,可使最上部陽極板41之高度始終維持不變。第1收納單元110可包括:多個固定框111,其固定多個陽極板之邊角、以及固定板113,其固定多個固定框111。
拾取單元140可拾取最上層之陽極板41。然而,有可能出現兩塊陽極板41一起被拾取之情況。以下,將多塊電極板黏連在一起定義為兩塊,但不言而喻,亦包括兩塊以上之情形。由於陽極板41及陰極板42等電極板係金屬材質,因此於多個電極板堆疊在一起之情形時,會因靜電力而黏連在一起。於電極組裝體之製造過程中,若兩塊相同之電極板堆疊於一起,就會發生不良,因此需要去除黏連在下部之電極板。
拾取單元140上可具備渦電流位移感測器(第1感測器)145。渦電流位移感測器145使用高頻磁場,當金屬接近高頻磁場時,由於電磁感應而在金屬中產生旋渦形式之渦電流。
渦電流集中於金屬表面,並隨著金屬深度之增加呈指數函數遞減。渦電流之變化取決於高頻磁場之強度及頻率、金屬之導電率及透射率等。可利用當感測器線圈與金屬板之間之距離發生變化時,高頻阻抗發生變化之特性來測量距離。因此,於兩塊電極板黏連在一起之情形時,阻抗發生變化,從而可判斷拾取了兩塊電極板。
於第1收納單元110之兩側,可具備包括發射器147a及接收器147b之第2感測器(147a、147b)。當自發射器147a發射光時,設置於另一側之接收器147b可接收光。示例性地,發射器147a及接收器147b可為光纖感測器,但並不僅限於此,只要是一側發射信號,另一側接收之結構即可。
收納於第1收納單元110中之最上層陽極板(以下稱之為「第1陽極板」)及位於其下部之陽極板(以下稱之為「第2陽極板」)可能僅部分區域藉由靜電力相互黏連。因此,當第1陽極板41a被第1-1拾取單元140拾取時,第2陽極板41b可僅部分區域黏連於第1陽極板41a,而其餘區域可與第1陽極板41a分離。於此情形時,若第1陽極板41a與第2陽極板41b於渦電流位移感測器145檢查之區域內分離,則有可能誤判為一塊陽極板。
然而,根據實施例,於第2陽極板41之一部分分離之情形時,將阻擋發射器147a發射之信號,導致接收器147b無法接收。因此,即使根據渦電流位移感測器145之檢測信號判定為一塊,但若接收器147b接收不到檢測信號,則控制部(未示出)可判定為兩塊黏連在一起。
發射器147a及接收器147b可設置為低於收納單元110之最上端,以便拾取模組於拾取電極板之過程中能夠快速檢測到兩塊電極板。
根據實施例,可接收來自渦電流位移感測器之信號以檢測是否存在為兩塊,若檢測不到兩塊,則可藉由接收第2感測器之信號以再次確認是否為兩塊。若自渦電流位移感測器接收信號並判定為兩塊,則可不接收來自第2感測器之信號。
又,於主體部141上設置多個渦電流位移感測器145之情形時,可藉由於不同位置檢測是否為兩塊陽極板,從而檢測部分分離之兩塊結構。
又,可於檢測前預先振動拾取之電極板,然後再進行檢測。可藉由上下移動、振動或旋轉拾取單元,以晃動電極板,從而去除兩塊電極板。
拾取單元140可包括:主體部141,其具備多個用於拾取陽極板41之吸附部142a、以及拾取移動部146,其沿垂直方向及/或左右方向移動主體部141。拾取移動部146可包括:第1移動部146a,其升降主體部141、以及第2移動部146b,其左右移動主體部141。拾取移動部146可進而包括第3移動部(未示出),其可沿順時針方向及逆時針方向旋轉主體部141。
吸附部142a可與真空泵連接以吸附陽極板41之上表面,但並不僅限於此。吸附部142a可採用吸附及脫附陽極板41之上表面之各種結構。吸附部142a之數量亦可變化。
主體部141之兩端部可具備振動部。振動部可包括:子塊143,其具備輔助吸附部142b、以及塊驅動部144,其與主體部141連接並驅動子塊143。
子塊143可包括:第1子塊,其設置於主體部141之一側、以及第2子塊,其設置於主體部141之另一側。然而,子塊之數量可變化。
塊驅動部144可連接於主體部141及子塊143,以移動子塊143使其遠離或靠近主體部141。塊驅動部144可採用各種驅動裝置,例如馬達或汽缸。
又,塊驅動部144亦可沿垂直方向移動子塊143。即,塊驅動部144可沿不同方向移動子塊143,以分離兩個電極板。示例性地,於子塊143及主體部141之間可進而具備彈性構件144a,例如板簧。
參考圖8b,當子塊143藉由塊驅動部144遠離主體部141時,子塊143上之輔助吸附部142b與設置於主體部141上之吸附部142a之間之距離發生變化,導致陽極板41之某些區域TP1發生變形及反覆彎曲。藉由該等各種振動效應,比電極之間之靜電力大的力傳遞至電極板,從而分離黏連至下部之電極板。分離之陽極板41可收納於收集單元115。
根據實施例,於拾取陽極板41時,第1-1拾取單元140可藉由驅動塊驅動部144向陽極板41施加振動。
參考圖9a及圖9b,子塊143可藉由塊驅動部144旋轉。因此,由於設置於子塊143之輔助吸附部142b擺動,而設置於主體部141之吸附部142a固定,電極板可於吸附於輔助吸附部142b之部分與吸附於吸附部142a之部分之間發生扭曲。因此,當兩塊電極板連接在一起時,可進行有效分離。
圖10係表示根據另一實施例之第1-1拾取單元之示意圖。圖11a及圖11b係表示藉由第1-1拾取單元之吸附部傾斜而使電極板彎曲之過程之示意圖。
參考圖10,主體部141可包括:第1主體部141a,其上設置有多個吸附部142a、以及第2主體部141b,其上設置有多個吸附部142a,而於第1主體部141a及第2主體部141b之間可結合有旋轉構件148b。
振動部148可沿相反方向旋轉第1主體部141a及第2主體部141b。振動部148可包括分別與第1主體部141a及第2主體部141b連接之加壓部148a。加壓部148a可藉由馬達或汽缸收縮或延伸,但並不僅限於此。旋轉第1主體部141a及第2主體部141b之結構可採用各種旋轉結構。
參考圖11a,當加壓部148a收縮時,第1主體部141a之外側與第2主體部141b之外側沿相反方向旋轉。於此情形時,旋轉構件148b可旋轉地結合於第1主體部141a之內側及第2主體部141b之內側。
根據此種配置,設置於第1主體部141a之吸附部142a及設置於第2主體部141b之吸附部142a傾斜,使得拾取之陽極板41之兩末端向上彎曲。
另一方面,如圖11b所示,當加壓部148a延伸時,第1主體部141a之外側及第2主體部141b之外側沿相反方向旋轉。因此,陽極板41之兩末端向下彎曲。若快速進行此種傾斜動作,則可分離黏連於下部之陽極板。
圖12係表示根據一實施例之檢查單元之示意圖。圖13係配置於第1對齊工作台之陽極板之影像。圖14係配置於第2對齊工作台之陰極板之影像。
參考圖12,檢查模組400可包括陽極板檢查單元410、陰極板檢查單元420及堆疊檢查單元。陽極板檢查單元410可檢查陽極板41是否於第1對齊工作台130上對齊。陽極板41必須於第1對齊工作台130上對齊,才能使堆疊頭準確拾取。
若檢查結果判定未對齊,則設置於第1對齊工作台130下部之第1對齊單元(未示出)可稍微移動第1對齊工作台130,以使陽極板處於對齊位置。
陰極板檢查單元420可檢查陰極板42是否於第2對齊工作台230上對齊。陰極板42必須於第2對齊工作台230上對齊,才能使堆疊頭準確拾取。
若檢查結果判定未對齊,則設置於第2對齊工作台230下部之第2對齊單元(未示出)可稍微移動第2對齊工作台230,以使陰極板處於對齊位置。
堆疊檢查裝置可檢查堆疊於堆疊工作台320上之陽極板41及陰極板42是否對齊。
陽極板檢查單元410可包括設置於第1對齊工作台130之下部之第1相機411及第1照明部412。第1照明部412可包括扁平圓頂(flat dome)結構,以便從多個角度均勻地向陽極板41照射光。然而,第1照明部412亦可具備照射光線之各種照明結構,以便第1相機可以容易地檢查陽極板41。根據實施例,第1相機411設置於第1對齊工作台130之下部以拍攝陽極板41,從而可減少散射,獲得清晰之影像。
陰極板檢查單元420可包括設置於第2對齊工作台230之下部之第2相機421及第2照明部422。第2照明部422可包括背光結構,其從陰極板42之下部照射光。然而,第2照明部422亦可具備照射光線之各種照明結構,以便第2相機421容易檢查陰極板42。根據實施例,第2照明部422向陰極板42之下部照射光,第2相機421設置於第2對齊工作台230之上部以拍攝陰極板42,從而可減少散射,獲得清晰之影像。
根據實施例,拍攝陽極板41之第1相機411可設置於陽極板41之下部,而拍攝陰極板42之第2相機421可設置於陰極板42之上部。根據此種結構,具有可利用第2對齊工作台230之下部空間之優點。因此,具有牽引模組600可接近第2對齊工作台230之下部空間,以抓取設置於堆疊工作台320之電極組裝體之優點,對此將稍後進行說明。
圖15a至圖15c係表示藉由堆疊頭於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板及隔膜之過程之示意圖。
參考圖15a,堆疊頭310可包括:第1頭部312,其旋轉以與第1對齊工作台130相對,從而拾取陽極板41、第2頭部313,其旋轉以與第2對齊工作台230相對,從而拾取陰極板42、頭旋轉部318,其旋轉第1頭部312及第2頭部313、以及供給輥316,其位於第1頭部312及第2頭部313之間,並提供隔膜43。
第1頭部312及第2頭部313可按預定角度傾斜設置。示例性地,第1頭部312及第2頭部313可傾斜45度設置,但並不僅限於此,可以各種角度傾斜設置。第1對齊工作台及第2對齊工作台之角度亦可根據第1頭部312及第2頭部313之傾斜角度而調節。
第1頭部312及第2頭部313可各自具備能夠吸附電極板之第3拾取單元314。第3拾取單元314可沿頭部之長度方向(Z方向)升降,以拾取配置於第1對齊工作台130及第2對齊工作台230之電極板。根據實施例,第3拾取單元314之升降可獨立於第1頭部312及第2頭部313之旋轉而進行。
設置於第1頭部312及第2頭部313之間之供給棍316可連續供給隔膜43。根據實施例,供給棍316設置於第1頭部312及第2頭部313之間,因此第1頭部312及第2頭部313可起到屏蔽膜之作用。因此,具有如下優點:即使於第1頭部312及第2頭部313旋轉時,亦可將風對隔膜43之阻力降至最低。
拾取單元314可包括引導隔膜43之輔助輥314a。分別設置於第1頭部312及第2頭部313之輔助輥314a可相對設置。
與堆疊工作台320相鄰之多個支持單元330可對陽極板41、陰極板42及隔膜43之兩側部進行加壓而將其固定。
多個支持單元330可水平移動至堆疊工作台320之內外側,以便於堆疊陽極板41、陰極板42及隔膜43時移動至堆疊工作台320之外側,以防止妨礙堆疊製程。
當陽極板41、陰極板42及隔膜43堆疊於堆疊工作台320之上部面之後,多個支持單元330可移動至堆疊工作台320之內側並下降,由此可對陽極板41、陰極板42及隔膜43進行加壓。
參考圖15b,第1頭部312可藉由頭部旋轉部318沿第1旋轉方向旋轉,以配置於堆疊工作台320之上部。第1頭部312可將拾取之陽極板41堆疊於堆疊工作台320。第1旋轉方向可為逆時針方向,但並不僅限於此,亦可為順時針方向。
於此情形時,對隔膜43進行加壓之多個支持單元330可全部移動至堆疊工作台320之外側,以防止干擾。其後,將陽極板41配置於隔膜43上之後,多個支持單元330可移動至陽極板41之上部以支持陽極板41。
參考圖15c,第2頭部313可藉由頭部旋轉部318沿第2旋轉方向旋轉,以配置於堆疊工作台320之上部。第2旋轉方向可為順時針方向,但並不僅限於此,亦可為逆時針方向。
第2頭部313可將拾取之陰極板42堆疊於堆疊工作台320。於此情形時,對隔膜43進行加壓之多個支持單元330可全部移動至堆疊工作台320之外側,以防止干擾。其後,將陰極板42配置於隔膜43上之後,多個支持單元330可重新移動至陰極板42之上部以支持陰極板42。
圖16係表示根據一實施例之堆疊工作台及多個支持單元之示意圖。圖17係表示支持單元之三軸驅動之示意圖。圖18係表示多個支持單元對電極板進行加壓之狀態之示意圖。
參考圖16,堆疊工作台320可形成有多個狹縫322。因此,堆疊工作台320可將多個電極板支持於設置於多個狹縫322之間之突出支持部321。其後,可通過多個狹縫322插入牽引模組600之夾子部610。
於堆疊工作台320之下部,可設置升降堆疊工作台320之工作台驅動部324。根據此種配置,即使設置多個電極板,堆疊工作台320亦可維持配置於最上部之電極之高度維持不變。
根據實施例,堆疊工作台320可固定不動,以防止堆疊之電極之對齊被打亂,但不限於此。可進而具備驅動部,該驅動部以實現沿x軸及y軸對齊之方式驅動堆疊工作台320。
參考圖17及圖18,多個支持單元330可藉由加壓支持陽極板41、陰極板42及隔膜43。多個支持單元330可包括:支持銷331,其對陽極板41、陰極板42及隔膜43進行加壓、第1支持驅動部333,其沿水平方向移動支持銷331、以及第2支持驅動部333,其沿垂直方向移動支持銷331。支持銷331可連接到與第1支持驅動部333連接之連接部332並能夠一起移動。
第1支持驅動部333及第2支持驅動部333可相互獨立地驅動。因此,可使支持銷331快速移動至堆疊工作台320或自堆疊工作台320移開。例如,支持銷331可於藉由第2支持驅動部333維持支持銷331之垂直高度之狀態下,藉由第1支持驅動部333水平移動。或者,支持銷331可藉由第1支持驅動部333水平移動,同時藉由第2支持驅動部333垂直上升。
於垂直驅動部及水平驅動部相互連接之情形時,存在如下問題:垂直移動及水平移動需要於垂直移動結束之後再進行水平移動,或者於水平移動結束之後再進行水平移動,從而導致時間延遲。
第1支持驅動部333可包括:第1-1支持驅動部333a,其沿第1方向移動支持銷331、以及第1-2支持驅動部333b,其沿垂直於第1方向之第2方向移動支持銷331。移動第1-1支持驅動部333a及第1-2支持驅動部333b亦可獨立地驅動。根據實施例,支持銷可以2軸或3軸獨立地驅動,加速對電極組裝體之加壓及解除加壓,從而縮短TAC時間。
支持銷331上可形成至少一個孔331a。可藉由該孔331a形成拍攝露出區域SP1,其於支持銷331對構成電極組裝體之陽極板、陰極板及隔膜中之任一者進行加壓時,露出邊角區域。因此,即使於電極組裝體被支持銷加壓之情形時,亦可拍攝電極組裝體之邊角區域,從而準確地判斷是否對齊。
可僅於多個支持銷331中之部分支持銷上形成孔331a,但並不僅限於此,亦可於所有之支持銷331上形成孔331a。
圖19係表示根據一實施例之隔膜供給模組之示意圖。圖20係表示根據一實施例之藉由隔膜供給模組來調節隔膜之張力之狀態之示意圖。
參考圖19及圖20,隔膜供給模組500可包括設置有纏繞之隔膜之退繞機50、提供隔膜43之多個輥511、多個長度調節輥512、主供給輥513及支持輥兩端之一對側壁510。
隔膜供給模組500可包括防止蛇行之蛇行調節器516,蛇行係於供給隔膜時向左和向右傾斜前進之現象。當第1結構板515及側壁510於第2結構板517上移動時,可藉由蛇行調節器516調節纏繞於多個輥511上之隔膜43之方向。蛇行調節器516可採用如馬達等之各種驅動構件,以調節第1結構板515與第2結構板517之相對位置,但並不僅限於此。蛇行調節器可採用防止隔膜蛇行之各種公知之結構。
藉由隔膜供給模組500供給之隔膜43,可藉由堆疊頭310之供給輥316供給至堆疊工作台320。
於此情形時,於堆疊頭310旋轉之過程中,隔膜43之張力可能會瞬間變鬆,導致隔膜43不平整地配置於電極板上。為了防止此種情況,可於隔膜供給模組500及堆疊頭310之供給輥316之間設置張力調節模組520。
張力調節模組520可於於隔膜供給模組500及供給輥316之間移動,以便在隔膜43之張力因各種原因而變鬆時調節隔膜43之張力。因此,可維持藉由供給輥316供給之隔膜43之張力,以防止堆疊不良。
張力調節模組520可包括:多個張力輥521,其導引隔膜、以及輥驅動部522,其使張力輥521朝隔膜供給模組500前進或後退。
張力調節模組520可進而包括檢測感測器523,其檢測隔膜張力。張力調節模組520可藉由使張力輥521後退以對隔膜賦予張力,從而防止隔膜變鬆。反之,輥驅動部522可藉由使張力輥521前進以減弱隔膜之張力。
圖21係表示檢查堆疊於堆疊工作台上之電極組裝體之對齊之過程之示意圖。圖22係表示藉由第3拾取模組吸附陽極板之狀態之平面圖。圖23係表示藉由陽極板之拍攝影像來判斷是否對齊之過程之示意圖。
參考圖12、圖15c及圖21,堆疊檢查單元可包括第3相機441及第4相機451,其設置於連接第1對齊工作台130及第2對齊工作台230之第1框架431及第2框架432。又,進而包括第3照明部442及第4照明部452。
於堆疊頭310之第1頭部312及第2頭部313,可分別設置個反射鏡317。設置於第1框架431之第3相機441及設置於第2框架432之第4相機451,可分別拍攝藉由反射鏡317反射之電極組裝體EA之平面影像。例如,第3相機441可拍攝電極組裝體EA之一端之影像,第4相機451可拍攝電極組裝體EA之另一端之影像。
由於堆疊頭310設置於堆疊工作台320之上部,可沿斜線設置相機拍攝電極組裝體EA,以避開堆疊頭。然而,於該情形時,只能拍攝電極組裝體EA傾斜設置之影像,存在難以準確測量是否對齊之問題。然而,根據實施例,可拍攝多個電極板垂直堆疊之影像,具有可準確測量是否對齊之優點。
參考圖22及圖23,可藉由於堆疊之影像中計算參考標記(SRM)與電極板之外側面之間之距離d1、d2,判斷堆疊之電極板是否對齊。根據實施例,由於藉由設置於堆疊頭310之第1頭部312及第2頭部313之反射鏡317獲取影像,影像中之位置可能會因反射鏡之公差而變化。因此,可藉由以參考標記(SRM)為基準測量間距來判斷是否對齊。
判斷是否對齊之方法可採用先前之各種影像處理技術。例如,可根據從電極板之外側至特定位置為止之距離或面積是否滿足預定範圍來判斷是否對齊。
圖24係表示根據一實施例之堆疊裝置之牽引模組接近電極組裝體之狀態之示意圖。圖25係表示切割模組與牽引模組之透視圖。圖26a至圖26e係表示牽引模組將電極組裝體提取至後方之狀態之示意圖。
參考圖24、圖25及圖26a,電極組裝體EA之製造結束之後,牽引模組600可接近陰極板檢查裝置之下部空間,以抓取配置於堆疊工作台320之電極組裝體EA。於陰極板檢查裝置之下部,可設置供牽引模組600移動之軌道640。
於堆疊工作台320與牽引模組600之間可設置切割模組700。於切割模組700上可形成供牽引模組600之夾子部610通過之開孔721。因此,牽引模組600可通過切割模組700接近堆疊工作台320。
參考圖26b及圖26c,夾子驅動部620可縮小夾子部610之間距,以使夾子部610夾住電極組裝體EA。夾子移動部630可於夾住電極組裝體EA之狀態下,後退夾子部610。於此過程中,可繼續供給隔膜43。多個支持單元330可向堆疊工作台320撤離,以便繼續供給隔膜43。
參考圖26d及圖26e,當牽引模組600後退至預定位置之後,切割模組700下降以切割隔膜43。切割模組700可包括:切割器710,其切割隔膜43、支持部720,其支持切割器710、以及切割器驅動部730,其升降切割器支持部720。如上所述,可於切割器支持部720上形成開孔721,以供牽引模組600之夾子部610通過。
圖27係表示根據一實施例之電極組裝體經由牽引模組移動至堆疊裝置之一側之狀態之示意圖。圖28係表示根據一實施例之纏繞模組之示意圖。圖29係表示導桿被夾緊單元之鉤子支持之狀態之示意圖。圖30a係表示電極組裝體夾設於纏繞模組之導桿之狀態之示意圖。圖30b係表示藉由纏繞模組之第1旋轉部與第2旋轉部之旋轉,纏繞電極組裝體之隔膜之狀態之示意圖。
參考圖27及圖28,牽引模組600可於抓取電極組裝體EA之狀態下,移動至設置於堆疊裝置一側之完工區域WA。完工區域WA係將所切割之隔膜43纏繞固定於電極組裝體EA之區域。
纏繞模組800可包括:第1旋轉單元810,其包括固定電極組裝體EA之兩端之一對導桿811、第2旋轉單元820,其固定一對導桿811之末端、以及刷子單元830,其於電極組裝體EA旋轉時,將隔膜43之切割部43a固定於電極組裝體EA。
第1旋轉單元810可包括:第1板814、滑動部812,其於第1板814上進行滑動、第1支持板815,其設置於滑動部812上、第1旋轉部813,其設置於第1支持板815上、以及一對導桿811,其與第1旋轉部813連接。又,可進一步包括第1導向驅動部816,其驅動第1旋轉部813在第1支持板815上上下左右移動。
一對導桿811可較長,以支持整個電極組裝體EA之兩側面。若由不同導桿保持並旋轉電極組裝體之兩端,則當設置於兩端之導桿之旋轉中心不匹配時,可能會導致褶皺增加。然而,根據實施例,一對導桿811支持整個電極組裝體EA之兩側面,可防止於電極組裝體EA之隔膜43上產生褶皺。
電極組裝體之一對導桿811可分別呈板狀或彎曲狀。於板狀之情形時,各導桿可分為兩個部分以支持電極組裝體之上表面及下表面。於一對導桿811係為彎曲狀之情形時,兩個導桿811可分別支持電極組裝體之側面。
旋轉單元820可包括:第2板824、第2支持板825,其設置於第2板824上、第1旋轉部823,其設置於第2支持板825上、以及支架821,其設置於旋轉部823並使一對導桿811與之結合。又,可進一步包括第2導向驅動部826,其驅動第2旋轉部823在第2支持板825上上下左右移動。
刷子單元830可包括:刷子831、刷子驅動部832,其上下驅動刷子831、以及固定部833,其固定刷子驅動部832。
當牽引模組600於抓取電極組裝體EA之狀態下移動至完工區域時,第1旋轉單元810之滑動部812可於第1板上向電極組裝體EA滑動。
參考圖29,因一對導桿811相對較長,可於設置於夾緊單元840之狀態移動,以準確插入至電極組裝體EA之側面。於此情形時,可藉由第1導向驅動部816來調節一對導桿811之位置或高度,以使其順利插入至電極組裝體EA之側面。
夾緊單元840可包括用於固定一對導桿811之鉤子841。夾緊單元840可上下左右移動,以固定一對導桿811。因此,一對導桿811結合於電極組裝體EA之後,夾緊單元840可自一對導桿811分離並撤離。為此,可進而具備寬度調節部842,其調節一對鉤子841之寬度。
參考圖30a,當第1旋轉單元810向第2旋轉單元820移動時,一對導桿811插入至電極組裝體EA之兩側並對其進行支持。此處,示出一對導桿811彎曲以支持電極組裝體EA之兩側面之情形。
於此情形時,抓取電極組裝體EA之牽引模組600之夾子部610可形成導引槽611,以使一對導桿811通過。因此,一對導桿811可通過夾子部610之導向槽611並結合至電極組裝體EA之末端。
結合至電極組裝體EA之末端之一對導桿811可固定於第2旋轉單元820之支架821。
參考圖30b,當第1旋轉單元810之第1旋轉部813及第2旋轉單元820之第2旋轉部823旋轉時,電極組裝體EA也一同旋轉。因此,尚未纏繞於電極組裝體EA之隔膜43之切割部43a被纏繞於電極組裝體EA。
當電極組裝體EA結合於第1旋轉單元810並旋轉時,刷子單元830可使刷子831下降。刷子831可為圓筒形輥,但不限於此。當電極組裝體EA旋轉時,刷子831可引導隔膜43之切割部43a纏繞於電極組裝體EA。
雖然未示出,但可藉由單獨之黏合劑塗佈單元向隔膜43塗佈接著劑。因此,纏繞於電極組裝體EA之隔膜43之切割部43a可接著於電極組裝體EA。根據實施例,可將隔膜43之切割部43a自動纏繞於電極組裝體EA進行固定。然而,若隔膜具有接著成分,則可省略黏合劑塗佈單元。
當完工製程結束之後,第1旋轉單元810可沿遠離第2旋轉單元820之方向移動。由於一對導桿811為板狀,因此即使於纏繞製程中纏繞隔膜43之狀態,亦可容易地從電極組裝體EA脫離。
其後,牽引模組600可再次抓取電極組裝體EA並將其搬運至移送加熱模組20之導軌上。但並不僅限於此,亦可利用另外之移送單元將電極組裝體EA移送至加熱模組20。
圖31係表示根據一實施例之加熱模組之示意圖。
根據實施例之加熱模組20可包括:安設板22,其上安設有電極組裝體EA、以及高頻感應加熱部23,其藉由施加高頻產生熱。高頻感應加熱部23可包括多個線圈24。又,可進一步包括線圈升降部25,其使高頻感應加熱部升降。
高頻感應加熱係藉由對金屬導體施加高頻,於金屬導體表面附近產生渦電流,並利用該等渦電流產生之功率損耗轉化為熱損耗之現象來加熱金屬導體之方法。
高頻感應加熱具有可以非接觸方式對金屬進行加熱之優點。即,可直接於存在於電極組裝體EA之內部之集電體產生熱,從而於整個電極組裝體EA內形成多個發熱點,從而縮短導熱區間,減少溫度偏差。因電極組裝體EA之溫度偏差減少,無需為升溫至熱接著所需溫度施加過多熱量,從而提高能源效率。
圖32係表示根據一實施例之加壓模組之示意圖。圖33係表示設置於下部加壓板之膜片之示意圖。圖34係表示藉由下部加壓板之膜片之膨脹,將電極組裝體與下部加壓板分離之狀態之示意圖。
參考圖32,加壓模組30可包括:下部加壓板31、上部加壓板32、以及加壓板驅動部38,其使上部加壓板32升降。
當電極組裝體EA被移送至下部加壓板31之後,加壓板驅動部38使上部加壓板32下降,以對電極組裝體EA進行加壓。於此過程中,陽極板、陰極板及隔膜可相互接著。
參考圖33及圖34,於下部加壓板31之內部可形成多條第1貫通線34,於下部加壓板31之上部可設置第1膜片33。
第1貫通線34與外部之泵40相連,因此當注入空氣或流體時,第1隔膜33於與第1貫通線34相連之區域膨脹。因此,由於第1膜片33之膨脹區域,第1膜片33與電極組裝體EA之接觸面積減少。因此,下部加壓板31與電極組裝體EA之分離變得容易。
根據實施例,可向多條第1貫通線34同時注入空氣或流體,或者依次注入空氣或流體。
圖35係表示於下部加壓板及上部加壓板設置膜片之狀態之示意圖。圖36係表示藉由上部加壓板之膜片之膨脹,將電極組裝體與上部加壓板分離之狀態之示意圖。圖37係表示藉由下部加壓板之膜片之膨脹,將電極組裝體與下部加壓板分離之狀態之示意圖。
參考圖35,亦可於上部加壓板32之內部形成多條第2貫通線37,可於上部加壓板32之下部設置第2膜片36。第2貫通線37與外部之泵相連,因此當注入空氣或流體時,第2隔膜36可於與第2貫通線37相連之區域膨脹。
參考圖36,加壓結束之後,上部加壓板32升高,並且藉由多條第2貫通線37注入空氣或流體以使第2隔膜36膨脹。由於第2膜片36之膨脹區域36a,第2膜片36與電極組裝體EA之接觸面積減少。因此,上部加壓板32與電極組裝體EA之分離變得容易。
其後,當上部加壓板32上升時,如圖37所示,第1膜片33於與第1貫通線34相連之區域膨脹。因此由於第1膜片33之膨脹區域33a,第1膜片33與電極組裝體EA之接觸面積減少。因此,下部加壓板31與電極組裝體EA之分離變得容易。
但並不僅限於此,第1膜片33與第2膜片36可同時膨脹,亦可依次膨脹。又,於加壓製程結束後,上部加壓板32上升,且第1膜片33與第2膜片36可同時膨脹。
雖然以上已參照實施例進行了說明,但該等實施例僅為示例性者,並不限制本發明,本領域之普通技術人員應理解,可於不脫離本發明基本特徵之範圍內,進行上文未示例之各種變形及應用。例如,實施例中具體示出之各組件可變形來實現。並且,與該等變形及應用相關之差異應理解為包含於所附發明申請專利範圍所規定之本發明之範圍內。
20:加熱模組
22:安設板
23:高頻感應加熱部
24:線圈
25:線圈升降部
30:加壓模組
31:下部加壓板
32:上部加壓板
33:第1膜片
33a:膨脹區域
34:第1貫通線
36:第2膜片
36a:膨脹區域
37:第2貫通線
38:加壓板驅動部
40:泵
41:陽極板
41a:第1陽極板
41b:第2陽極板
42:陰極板
43:隔膜
43a:切割部
50:搬運單元
100:陽極板供給模組
110:第1收納單元
110A:第1-1收納單元
110B:第1-2收納單元
111:固定框
112:高度調節部
113:固定板
115:收集單元
120:第1移送單元
121:第1-1移送工作台
122:第1-2移送工作台
130:第1對齊工作台
131:工作台驅動部
140:第1-1拾取單元
141:主體部
141a:第1主體部
141b:第2主體部
142a:吸附部
142b:輔助吸附部
143:子塊
144:塊驅動部
144a:彈性構件
145:渦電流位移感測器
146:拾取移動部
146a:第1移動部
146b:第2移動部
147a:發射器
147b:接收器
148:振動部
148a:加壓部
148b:旋轉構件
149:噴射單元
150:第1-2拾取單元
200:陰極板供給模組
210:第2收納單元
210A:第2-1收納單元
210B:第2-2收納單元
215:收集單元
220:第2移送單元
221:第2-1移送工作台
222:第2-2移送工作台
230:第2對齊工作台
240:第2-1拾取單元
250:第2-2拾取單元
300:堆疊模組
310:堆疊頭
312:第1頭部
313:第2頭部
314:第3拾取單元
314a:輔助輥
316:供給輥
317:反射鏡
318:頭旋轉部
320:堆疊工作台
321:突出支持部
322:狹縫
324:工作台驅動部
330:支持單元
331:支持銷
331a:孔
332:連接部
333:第1支持驅動部
333a:第1-1支持驅動部
333b:第1-2支持驅動部
400:檢查單元
410:陽極板檢查單元
411:第1相機
412:第1照明部
420:陰極板檢查單元
421:第2相機
422:第2照明部
431:第1框架
432:第2框架
441:第3相機
442:照明部
451:第4相機
452:第4照明部
500:隔膜供給模組
510:側壁
511:輥
512:長度調節輥
513:主供給輥
515:第1結構板
516:蛇行調節器
517:第2結構板
520:張力調節模組
521:張力輥
522:輥驅動部
523:檢測感測器
600:牽引模組
610:夾子部
611:導引槽
620:夾子驅動部
630:夾子移動部
640:軌道
700:切割模組
710:切割器
720:支持部
721:開孔
730:切割器驅動部
800:纏繞模組
810:第1旋轉單元
811:導桿
812:滑動部
813:第1旋轉部
814:第1板
815:第1支持板
816:第1導向驅動部
820:第2旋轉單元
821:支架
823:第1旋轉部
824:第2板
825:第2支持板
826:第2導向驅動部
830:刷子單元
831:刷子
832:刷子驅動部
833:固定部
840:夾緊單元
841:鉤子
842:寬度調節部
d1、d2:距離
EA:電極組裝體
S11:動作
S11A:動作
S12:動作
S21:動作
S21A:動作
S22:動作
S30:動作
S40:動作
S50:動作
SP1:拍攝露出區域
SRM:參考標記
TP1:區域
WA:完工區域
圖1係概略表示根據一實施例之堆疊裝置之作業流程之示意圖。
圖2a及圖2b係表示根據一實施例之陽極板及陰極板之搬運順序之示意圖。
圖3係表示根據另一實施例之陽極板及陰極板之搬運順序之示意圖。
圖4係表示根據又一實施例之陽極板及陰極板之搬運順序之示意圖。
圖5係表示根據一實施例之堆疊裝置之示意圖。
圖6係表示根據一實施例之第1收納單元、第1移送單元及陽極板檢查單元之示意圖。
圖7a至圖7e係表示將收納於第1收納單元中之陽極板移送至陽極板檢查單元之過程之示意圖。
圖8a係表示根據一實施例之第1-1拾取單元之示意圖。
圖8b係表示藉由第1-1拾取單元去除黏連兩塊之電極板之過程之示意圖。
圖9a及圖9b係表示配置於子區塊中之吸附部旋轉之過程之示意圖。
圖10係表示根據另一實施例之第1-1拾取單元之示意圖。
圖11a及圖11b係表示藉由第1-1拾取單元之吸附部傾斜而使電極板彎曲之過程之示意圖。
圖12係表示根據一實施例之檢查單元之示意圖。
圖13係配置於第1對齊工作台之陽極板之影像。
圖14係配置於第2對齊工作台之陰極板之影像。
圖15a至圖15c係表示藉由堆疊頭於堆疊工作台上堆疊陽極板、陰極板及隔膜之過程之示意圖。
圖16係表示根據一實施例之堆疊工作台及多個支持單元之示意圖。
圖17係表示支持單元之三軸驅動之示意圖。
圖18係表示多個支持單元對電極板進行加壓之狀態之示意圖。
圖19係表示根據一實施例之隔膜供給模組之示意圖。
圖20係表示根據一實施例之藉由隔膜供給模組來調節隔膜之張力之狀態之示意圖。
圖21係表示檢查堆疊於堆疊工作台上之電極組裝體之對齊之過程之示意圖。
圖22係表示藉由第3拾取模組吸附陽極板之狀態之平面圖。
圖23係表示藉由陽極板之拍攝影像來判斷是否對齊之過程之示意圖。
圖24係表示根據一實施例之堆疊裝置之牽引模組接近電極組裝體之狀態之示意圖。
圖25係表示根據一實施例之切割模組與牽引模組之透視圖。
圖26a至圖26e係表示牽引模組將電極組裝體提取至後方之狀態之示意圖。
圖27係表示根據一實施例之電極組裝體經由牽引模組移動至堆疊裝置之一側之狀態之示意圖。
圖28係表示根據一實施例之纏繞模組之示意圖。
圖29係表示導桿被夾緊單元之鉤子支持之狀態之示意圖。
圖30a係表示電極組裝體夾設於纏繞模組之導桿之狀態之示意圖。
圖30b係表示藉由纏繞模組之第1旋轉部與第2旋轉部之旋轉,纏繞電極組裝體之隔膜之狀態之示意圖。
圖31係表示根據一實施例之加熱模組之示意圖。
圖32係表示根據一實施例之加壓模組之示意圖。
圖33係表示設置於下部加壓板之膜片之示意圖。
圖34係表示藉由下部加壓板之膜片之膨脹,將電極組裝體與下部加壓板分離之狀態之示意圖。
圖35係表示於下部加壓板及上部加壓板設置膜片之狀態之示意圖。
圖36係表示藉由上部加壓板之膜片之膨脹,將電極組裝體與上部加壓板分離之狀態之示意圖。
圖37係表示藉由下部加壓板之膜片之膨脹,將電極組裝體與下部加壓板分離之狀態之示意圖。
20:加熱模組
30:加壓模組
41:陽極板
42:陰極板
43:隔膜
50:搬運單元
100:陽極板供給模組
110:第1收納單元
110A:第1-1收納單元
110B:第1-2收納單元
115:收集單元
120:第1移送單元
130:第1對齊工作台
200:陰極板供給模組
210:第2收納單元
210A:第2-1收納單元
210B:第2-2收納單元
215:收集單元
220:第2移送單元
230:第2對齊工作台
300:堆疊模組
310:堆疊頭
320:堆疊工作台
400:檢查模組
500:隔膜供給模組
600:牽引模組
800:纏繞模組
EA:電極組裝體
S11:動作
S11A:動作
S12:動作
S21:動作
S21A:動作
S22:動作
S30:動作
S40:動作
S50:動作
WA:完工區域
Claims (13)
- 一種堆疊裝置,包括: 堆疊模組,包括主工作台、以及於該主工作台上堆疊陽極板、陰極板與隔膜之堆疊頭; 陽極板供給模組,供給該陽極板;以及 陰極板供給模組,供給該陰極板, 其中該陽極板供給模組及該陰極板供給模組包括: 收納單元,收納電極板,該電極板包括多個陽極板及多個陰極板中的一個;以及 拾取單元,拾取收納於該收納單元中之該電極板, 其中該拾取單元包括用於吸附該電極板的多個第1吸附部、支持該多個第1吸附部的主體部、以及振動拾取之該電極板的振動部。
- 如請求項1所述之堆疊裝置,其中該振動部包括: 子塊,與該主體部間隔設置; 至少一第2吸附部,設置於該子塊;以及 塊驅動部,驅動該子塊。
- 如請求項2所述之堆疊裝置,其中該塊驅動部使該子塊及該主體部之間之距離發生變化,以向該電極板施加振動。
- 如請求項2所述之堆疊裝置,其中該塊驅動部驅動該子塊上下移動,以向該電極板施加振動。
- 如請求項2所述之堆疊裝置,其中該塊驅動部旋轉該子塊,當該子塊旋轉時,該電極板於吸附於該第2吸附部的部分與吸附於該第1吸附部的部分之間發生扭曲。
- 如請求項3所述之堆疊裝置,包括彈性構件,設置於該子塊及該塊驅動部之間。
- 如請求項2所述之堆疊裝置,其中該子塊包括第1子塊及第2子塊,分別設置於該主體部之長軸方向之一側及另一側。
- 如請求項1所述之堆疊裝置,其中該主體部包括: 第1主體部,其上設置有多個第1吸附部;以及 第2主體部,其上設置有多個第1吸附部, 其中該振動部沿相反方向旋轉該第1主體部及該第2主體部。
- 如請求項1所述之堆疊裝置,包括渦電流位移感測器,設置於該主體部上。
- 如請求項1所述之堆疊裝置,更包含噴射單元,以向該第1收納單元噴射空氣。
- 如請求項1所述之堆疊裝置,其中該堆疊頭沿第1旋轉方向旋轉來拾取由該陽極板供給模組提供之該陽極板,且沿與該第1旋轉方向不同之第2旋轉方向旋轉來拾取由該陰極板供給模組提供之該陰極板。
- 如請求項11所述之堆疊裝置,其中該陽極板供給模組包括: 第1收納單元,收納多個陽極板; 第1拾取單元,拾取收納於該第1收納單元中之該陽極板;以及 第1對齊工作台,進行旋轉以將該陽極板提供至該堆疊頭。
- 如請求項12所述之堆疊裝置,包括陽極板檢查單元,該陽極板檢查單元係檢查配置於該第1對齊工作台上之該陽極板是否對齊。
Applications Claiming Priority (6)
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Publications (1)
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