TWI449245B - Separator welding device, and the isolation of the welding method - Google Patents

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TWI449245B
TWI449245B TW101112287A TW101112287A TWI449245B TW I449245 B TWI449245 B TW I449245B TW 101112287 A TW101112287 A TW 101112287A TW 101112287 A TW101112287 A TW 101112287A TW I449245 B TWI449245 B TW I449245B
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TW
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pair
spacers
pressing portion
joining
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TW101112287A
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Inventor
Hiroshi Yuhara
Takahiro Yanagi
Manabu Yamashita
Original Assignee
Nissan Motor
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Publication date
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Description

隔離件熔接裝置、及隔離件之熔接方法
本發明係關於隔離件熔接裝置、及隔離件之熔接方法。
已知一種在一對隔離件之間袋裝電極而成的袋裝電極(參照專利文獻1)。
在專利文獻1所記載的技術中，在袋裝時，在隔離件間配置正極，以按壓構件按壓隔離件之後，再以熔接構件將隔離件的外周進行熱熔接。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-329111號公報
在專利文獻1所記載的技術中，由於隔離件的按壓與熱熔接分別藉由不同的工程執行，因此會有周期時間變大的問題。
本發明之目的在提供一種可縮短將一對隔離件進行熔接所需的周期時間，而達成隔離件熔接作業的效率化，並且有助於電池全體的製造效率化的隔離件熔接裝置、及隔離件之熔接方法。
用以達成上述目的之本發明之一態樣之隔離件熔接裝 置係將一對隔離件進行熔接的熔接裝置。該熔接裝置的接合部係具有對於前述一對隔離件作相對接近及背離自如的接合頭，在前述接合頭安裝有將前述隔離件彼此相接合的接合片、及按壓前述隔離件的按壓部。前述按壓部係在超過前述接合片的前端的前進位置、與由前述前進位置退避的後退位置之間進退自如地被安裝在前述接合頭。在前述接合頭與前述按壓部之間設有將使前述按壓部朝向前述前進位置移動的彈壓力彈壓在前述按壓部的彈壓構件。接著，由於前述接合頭對於前述隔離件作相對接近，前述按壓部接觸前述隔離件而由前述前進位置後退至前述後退位置，前述接合片的前述前端接觸前述隔離件而相接合。另一方面，由前述接合片的前述前端接觸到前述隔離件的狀態，前述接合頭對於前述隔離件作相對背離，藉此在保持前述按壓部按壓前述隔離件的狀態下，前述接合片的前述前端由前述隔離件背離。前述按壓部藉由前述彈壓構件的彈壓力，由前述後退位置前進至前述前進位置而由前述隔離件背離。
用以達成上述目的之本發明之一態樣之隔離件之熔接方法係將一對隔離件進行熔接的熔接方法。在該熔接方法中，使具備有將前述一對隔離件彼此相接合的接合片、及按壓前述一對隔離件的按壓部的接合頭，對於前述隔離件作相對接近，在藉由前述按壓部按壓前述隔離件之後，藉由前述接合片將前述一對隔離件彼此相接合。另一方面，使前述接合頭對於前述隔離件作相對背離，在使前述接合 片由前述一對隔離件背離之後，將藉由前述按壓部所為之前述隔離件的按壓解除。
以下一面參照所附圖示，一面說明本發明之實施形態。其中，在圖示說明中對相同要素標註相同元件符號，且省略重複說明。圖示的尺寸比率係為方便說明而誇張顯示，與實際比率有所不同。
其中，圖1(A)、圖1(B)及圖3所示之箭號arr係表示製造袋裝電極20時搬送電極40及一對隔離件30的搬送方向。在圖1(A)、圖1(B)及圖3中，圖中右側為搬送方向的下游側，稱為各構件中的「前」，圖中左側為搬送方向的上游側，稱為各構件中的「後」。此外，將位於與搬送方向相交叉的方向的隔離件的邊緣稱為「側方邊緣」，將位於搬送方向的隔離件的邊緣稱為「前方邊緣」「後方邊緣」。將在一對隔離件30之間包夾電極40的層積體且隔離件30彼此的接合結束之前的層積體亦稱為「工件W」。
如圖1(A)、圖1(B)所示，袋裝電極20係將正極或負極的電極40藉由一對隔離件30而包裝成袋狀。在本實施形態中係將正極形成為袋裝電極20。電極40係具備有：在金屬箔的兩面塗佈有活性物質的本體部41；及由金屬箔的一部分所形成且與其他構件作電性連接的突片42。隔離件30係由樹脂材料所成的薄膜，具有稍大於電 極40的本體部41的大小。藉由一對隔離件30，僅夾入電極40的本體部41，使電極40的突片42面向外部。將重疊的一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合。此外，將重疊的一對隔離件30的前方邊緣32或後方邊緣33的至少一方邊緣彼此相接合。在圖1(A)所示之例中，將重疊的一對隔離件30的後方邊緣33彼此相接合。在側方邊緣31的接合點50為例如5點，在後方邊緣33的接合點50為例如4點。
參照圖2(A)、圖2(B)，在本說明書中說明將隔離件30彼此相接合的「前端51」的位置。將隔離件30彼此相接合的「前端51」，由可抑制相疊合的隔離件30的所謂的接口張開的觀點來看，可自由設定。例如，除了在電極40的本體部41對齊的位置(圖2(A))、或如文字字面的隔離件30的角部(圖2(B))以外，亦可為在活性物質的塗佈線對齊的位置。
如圖3所示，適用隔離件熔接裝置而成的袋裝電極20的製造裝置100係具有：一面搬送電極40及一對隔離件30，一面由搬送方向的前端51側依序重疊的搬送部200；將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的第1接合部300；及將一對隔離件30的前方邊緣32或後方邊緣33的至少一方邊緣彼此相接合的第2接合部400。接著，將一面藉由搬送部200被搬送一面依序重疊的一對隔離件30的側方邊緣31彼此，由搬送方向的前端51側，藉由第1接合部300依序相接合，在停止藉由搬送部200 所為之搬送的狀態下，將一對隔離件30的前方邊緣32或後方邊緣33的至少一方邊緣彼此藉由第2接合部400而相接合。在圖示例中，第2接合部400係將一對隔離件30的後方邊緣33彼此相接合。詳述如下。
搬送部200係包含有：保持一對隔離件30之各個的一對圓柱旋轉體亦即層積圓筒210、220；被配置在一對層積圓筒210、220的上游側的電極搬入部230；及被配置在一對層積圓筒210、220的下游側的複數個下游側搬送部241、242。在一對層積圓筒210、220之間形成有夾持工件W的夾持部215。夾持部215的間隙尺寸係依工件W的厚度來適當調整。電極搬入部230係將形成為預定形狀的電極40沿著切線方向送至夾持部215。下游側搬送部241、242係設有複數個，俾以搬送重疊的電極40及一對隔離件30。在圖示例中設有2個下游側搬送部241、242，在下游側搬送部241、242彼此之間配置有第2接合部400。
電極搬入部230係例如具有：吸附電極40而搬送自如的吸附裝置231；支持藉由吸附裝置231被搬送而來的電極40的支持滾筒232；及將電極40沿著切線方向送至夾持部215的一對搬入滾筒233。吸附裝置231係垂直下降來吸附電極40，在維持電極40的大致水平狀態下上升後，移動至搬送方向的下游側。搬入滾筒233的各個係以對藉由吸附裝置231被搬送的電極40呈接近及背離自如的方式設置，藉由夾入電極40來進行旋轉，將電極40沿 著切線方向送至夾持部215。其中，藉由吸附裝置231所吸附的電極40的位置會有朝搬送方向偏移、或對搬送方向呈斜向偏移的情形。在電極搬入部230中，係在藉由吸附裝置231吸附電極40前，藉由感測器攝影機來預先檢測自此欲進行吸附搬送的電極40的位置偏移。吸附裝置231係在吸附電極40後，一面將電極40的姿勢修正為適當姿勢一面移動。藉此，將電極40，在適當姿勢的狀態下，搬送至夾持部215。
一對層積圓筒210、220係在上下方向成對配置，分別具有圓柱形狀。一對層積圓筒210、220係一面朝搬送方向呈正交，一面隔著預定間隙，在旋轉軸彼此平行相對向的態樣下作配置。層積圓筒210、220的周面的各個形成為保持隔離件30的保持面211、221。層積圓筒210、220係將形成為預定形狀的隔離件30一面保持在周面上一面進行搬送。層積圓筒210、220的保持面211、221中的旋轉軸方向的寬幅係比隔離件30的寬幅為更窄。搬送部200係將一對隔離件30的各個，在側方邊緣31的各個超過保持面211、221而突出的狀態下進行搬送。
關於在層積圓筒210、220的保持面211、221保持隔離件30的手段，並未特別限定，可適用吸引吸附或靜電吸附等。例如，在吸引吸附式中，保持面211、221係具有複數空氣吸引孔。藉由從該等空氣吸引孔吸引空氣，將隔離件30保持在保持面211、221。
一對層積圓筒210、220係在夾持部215中朝向搬送 方向的前方朝同方向旋轉。亦即，上側的層積圓筒210係在圖3中朝逆時鐘方向旋轉，藉此將黏貼在保持面211的隔離件30朝向夾持部215進行搬送。下側的層積圓筒220係朝順時鐘方向旋轉，藉此將黏貼在保持面221的隔離件30朝向夾持部215進行搬送。一對層積圓筒210、220係藉由被連接在旋轉軸的層積圓筒用驅動電動機501，被同步旋轉驅動。控制部500進行層積圓筒用驅動電動機501的旋轉控制。
電極搬入部230與層積圓筒210、220的旋轉同步，將電極40以大致水平狀態搬送而沿著切線方向送至夾持部215。另一方面，一對層積圓筒210、220將黏貼在保持面211、221的隔離件30隨著旋轉而送至夾持部215。藉此，搬送部200係可一面搬送電極40及一對隔離件30，一面由搬送方向的前端51側依序重疊層積。
隔離件30係由從未圖示的隔離件滾輪依序被連續送出而來的連續的隔離件構件34切出而形成。在一對層積圓筒210、220的各個係配置有在與層積圓筒210、220之間夾持隔離件構件34的時序滾筒212、222。控制部500控制時序滾筒212、222的作動，進行將隔離件構件34送出至層積圓筒210、220的時序控制。在上側的層積圓筒210的上方設有上側的隔離件切斷器213，在下側的層積圓筒220的下方設有下側的隔離件切斷器223。若時序滾筒212、222將隔離件構件34送出至層積圓筒210、220時，隔離件構件34黏貼在層積圓筒210、220的保持面 211、221被搬送。以隔離件構件34被搬送至預定位置的時序使隔離件切斷器213、223作動，藉此由隔離件構件34被切出預定形狀的隔離件30。
2個下游側搬送部241、242係例如由：載置由層積圓筒210、220的夾持部215所被送出的工件W來進行搬送的第1運送機241；及被配置在第1運送機241的下游側且載置隔離件30之側方邊緣31彼此接合已結束的工件W來進行搬送的第2運送機242所構成。在第1運送機241與第2運送機242之間配置有第2接合部400。在將一對隔離件30的後方邊緣33彼此藉由第2接合部400相接合後，第2運送機242係將所製造的袋裝電極20，朝向進行下一工程的處理的載台進行搬送。第1與第2運送機241、242係可由例如吸附運送機所構成。第1與第2運送機241、242的寬幅係具有比隔離件30的寬幅還窄的尺寸，不會干擾後述第1接合部300的往返動作(參照圖6(A))。第1與第2運送機241、242係藉由與滾筒相連接的運送機用驅動電動機502、503，與工件W的搬送同步予以旋轉驅動。控制部500進行運送機用驅動電動機502、503的旋轉控制。其中，使用運送機作為複數的下游側搬送部241、242，但是亦可使用吸附手等其他搬送裝置。
第1接合部300係包夾搬送重疊的電極40及一對隔離件30的搬送路，亦即工件W的搬送路而相對向，以上下設置一對(參照圖5(B)、圖5(C))。第2接合部 400亦包夾工件W的搬送路而相對向，以上下設置一對(參照圖6(B))。由於由成對的隔離件30的兩面的各面相接合，因此與僅由單面相接合的情形相比，可作出均一的接合狀態。此外，若適用隔離件30的材質，尤其熱性質不同的隔離件30時，供接合條件最適化之用的調整變得較為容易。
在第1與第2接合部300、400中，關於將重疊的一對隔離件30的邊緣彼此相接合的手段，並未特別限定，可適用熱熔接、壓接、接著或熔接之任何手段。在本實施形態中，接合係藉由熱熔接來進行。可將樹脂製隔離件30彼此簡單接合之故。
如圖5及圖7所示，第1接合部300係具有對於工件W作相對接近及背離自如的接合頭301。在接合頭301係被安裝有將隔離件30彼此相接合的接合片302、303、及按壓工件W的按壓部304。按壓部304係在超過接合片302、303的前端的前進位置(圖9(A))、與由前進位置後退的後退位置(圖10(A))之間進退自如地被安裝在接合頭301。在接合頭301與按壓部304之間設有使按壓部304朝向前進位置移動而將彈壓力彈壓在按壓部304之作為彈壓構件的夾緊彈簧305。
該構成的第1接合部300係藉由接合頭301對於工件W作相對接近，按壓部304接觸工件W而由前進位置後退至後退位置，接合片302、303的前端接觸工件W來進行接合(參照圖9(A)(B)、圖10(A))。
另一方面，由接合片302、303的前端接觸到工件W的狀態，接合頭301對於工件W作相對背離，藉此在保持按壓部304按壓工件W的狀態下，接合片302、303的前端由工件W背離(圖10(A)、圖10(B))。按壓部304係藉由夾緊彈簧305的彈壓力而由後退位置前進至前進位置而由工件W背離。
第1接合部300係以在工件W的搬送方向的後方側的後方位置(圖11(A)中以符號P1所示位置)、與工件W的搬送方向的前方側的前方位置(圖11(C)中以符號P2所示位置)之間往返的方式進行移動。此外，第1接合部300係在藉由按壓部304把持工件W的把持位置(圖12(B)中以符號P3所示位置)、與解除藉由按壓部304所為之工件W的把持的解除位置(圖12(A)中以符號P4所示位置)之間以上下方向移動。
第1接合部300係藉由具備有滾珠螺桿或電動機等的往返驅動機構504，以在後方位置P1與前方位置P2之間往返的方式被驅動。此外，第1接合部300係藉由具備有滾珠螺桿或電動機等的第1上下驅動機構505，在把持位置與解除位置之間以上下方向予以驅動。控制部500分別進行往返驅動機構504及第1上下驅動機構505的作動控制。此外，接合片302、303係由第1電力供給裝置507(參照圖4)被供給電力而發熱。控制部500進行第1電力供給裝置的控制，調整對接合片302、303的通電量或通電時間等，來調整接合片302、303的溫度。
第1接合部300係具備有：將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的第1接合片302；及比第1接合片302更位於搬送方向的下游側而將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的至少1個(在圖示例中為1個)第2接合片303。在該等2個接合片302、303中，將隔離件30的側方邊緣31彼此相接合。接合後的隔離件30係如圖1(A)所示，沿著側方邊緣31形成有複數(在圖示例中為5點)接合點50。
關於第1次接合，在將一面藉由搬送部200進行搬送一面依序重疊的一對隔離件30的側方邊緣31彼此的前端51，搬送至下游側的第2接合片303之前，藉由上游側的第1接合片302相接合(參照圖5(C))。下游側的第2接合片303係進行空打動作。關於第1次接合中前端51的接合結束後的第2次及第3次接合，將藉由搬送部200所被搬送的一對隔離件30的側方邊緣31彼此，藉由第1接合片302及第2接合片303之雙方相接合(參照圖7)。反覆合計3次接合動作，形成有5點接合點50。
按壓部304係作為一面包夾一對隔離件30一面連同接合部一起移動的夾緊構件來發揮功能。可藉由作為夾緊構件來發揮功能的按壓部304，包夾一對隔離件30來使接合部移動，藉此搬送一對隔離件30。
按壓部304較佳為具有朝向隔離件30的搬送方向的上游側擴展的錐形部分310(參照圖8)。可防止被搬送而來的電極40或隔離件30的前端衝撞按壓部304而產生 搬送不良的情形之故。按壓部304的錐形部分310中的曲率半徑r1係小於層積圓筒210、220的周面中的曲率半徑R1，使錐形部分310的曲率大於層積圓筒210、220的周面中的曲率。
其中，圖8中符號O係表示將一對層積圓筒210、220的中心相連結的直線。以在該線上設定夾持部215為佳。
按壓部304較佳為具有放熱部320。防止因伴隨著接合而蓄積在按壓部304的熱而使電極40中的活性物質等受到不良影響之故。
放熱部320係可例如藉由使用良熱傳導率材料作為按壓部304的形成材料所構成、或如圖示藉由與按壓部304相連接的放熱片321所構成。僅由良熱傳導率材料，例如鋁等材料來形成按壓部304，可簡單地提高按壓部304的放熱效率。藉由使用放熱片321來作為放熱部320，可更加提高按壓部304的放熱效率。
較佳為在按壓部304中，在放熱部320的周圍形成有熱逸散用空間322。因第1接合部300移動而產生空氣流動，而達成由放熱部320所放出的熱擴散，藉此可提高按壓部304的放熱效率之故。
按壓部304較佳為由以包圍第1與第2接合片302、303的各個的方式所配置的壁構件324，且為具備有使接合片302、303面向外方的開放口323的壁構件324所形成(參照圖5(A))。藉由將壁構件324配置成字型， 可在維持按住隔離件30的按壓部304原本的功能的狀況下，使熱容易逸散而確保按壓部304的放熱性之故。
參照圖6，第2接合部400係與第1接合部300同樣地，具有：接合頭401；接合片402；按壓部404；及作為彈壓構件的夾緊彈簧405。第2接合部400亦藉由接合頭401對於工件W作相對接近，按壓部404接觸工件W而由前進位置後退至後退位置，接合片402的前端即接觸工件W。另一方面，由接合片402的前端接觸工件W的狀態，接合頭401對於工件W作相對背離，藉此在保持按壓部404按壓工件W的狀態下，接合片402的前端由工件W背離，按壓部404藉由彈壓構件405的彈壓力，由後退位置前進至前進位置而由工件W背離。
第2接合部400並未朝工件W的搬送方向進行往返，而僅在藉由按壓部404來把持工件W的把持位置、與解除藉由按壓部304所為之工件W的把持的解除位置之間進行上下移動而已。
第2接合部400係藉由具備有滾珠螺桿或電動機等的第2上下驅動機構506，在把持位置與解除位置之間被上下驅動。控制部500分別進行第2上下驅動機構506的作動控制。此外，接合片402係由第2電力供給裝置508(參照圖4)被供給電力而發熱。控制部500進行第2電力供給裝置的控制，調整對接合片402的通電量或通電時間等，來調整接合片402的溫度。
第2接合部400係具備有複數(在圖示例中為4個) 接合片402。在該等4個接合片402中，隔離件30的後方邊緣33彼此係相接合。接合後的隔離件30係如圖1(A)所示，沿著後方邊緣33而形成複數(在圖示例中為4點)接合點50。
如圖4所示，袋裝電極20的製造裝置100係具有掌管各部之控制的控制部500。控制部500係以CPU510、記憶有控制程式等的記憶體、操作面板等為主體所構成。在CPU510係被輸入來自檢測隔離件30或電極40的搬送位置或姿勢等的各種感測器的訊號。由CPU510係對搬送部200中的層積圓筒用驅動電動機501、時序滾筒212、222、及運送機用驅動電動機502、503被輸出控制該等之作動的訊號。由CPU係對第1接合部300中的往返驅動機構504、第1上下驅動機構505、及第1電力供給裝置507被輸出控制該等之作動的訊號。此外，由CPU係對第2接合部400中的第2上下驅動機構506、及第2電力供給裝置508被輸出控制該等作動的訊號。
一面參照圖11及圖12，一面說明袋裝電極20的製造裝置100的作用。
在圖11(A)~(H)中以模式顯示第1接合部300中的按壓部304的往返動作。在圖12(A)~(G)中以模式顯示第1接合部300中的第1次接合動作。
第1接合部300係在後方位置P1與前方位置P2之間往返(圖11(A)(C))，在把持位置P3與解除位置P4之間上下移動(圖12(A)(B))。在圖11中，實 線箭號係表示第1接合部300的前進動作，虛線箭號係表示第1接合部300的後退動作。第1接合部300係與藉由搬送部200所為之隔離件30的移動同步前進。為易於理解，在圖11(B)~(H)中係顯示第1接合部300把持隔離件30來進行搬送。另一方面，在圖12中係顯示第1接合部300與隔離件30的搬送同步前進的狀態。
首先，如圖3所示，一面藉由搬送部200搬送電極40及一對隔離件30，一面由搬送方向的前端51側依序重疊。此時，藉由搬送部200中的電極搬入部230，與層積圓筒210、220的旋轉同步而將電極40以大致水平狀態朝前方搬送，沿著切線方向送入至層積圓筒210、220的夾持部215。此外，藉由搬送部200中的層積圓筒210、220，將被切成預定形狀的隔離件30黏貼在層積圓筒210、220的保持面211、221，隨著旋轉而朝向夾持部215搬送。
上下的第1接合部300在平常時係朝上下方向分開而位解除位置P4(圖12(A))。第1接合部300係若隔離件30被搬送而來即被閉合，而把持隔離件30的側方邊緣31的前端部分(圖11(A)、圖11(B))。第1接合部300係在隔離件30通過上游側的第1接合片302且到達下游側的第2接合片303之前，到達把持位置P3，藉由按壓部304來把持隔離件30(圖12(A)、圖12(B))。
第1接合部300係在維持把持隔離件30的情況下， 一面與層積圓筒210、220的旋轉同步一面朝前方移動至前方位置P2(圖11(C))。第1接合部300一面由後方位置P1移動至前方位置P2，一面藉由上游側的第1接合片302而將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合(圖12(C)、圖12(D))。下游側的第2接合片303係進行空打動作(圖12(C)、圖12(D))。
若第1次接合結束，上下的第1接合部300係分開而返回至解除位置P4，解除隔離件30的把持(圖12(E)、圖12(F))。第1接合部300係朝後方移動至後方位置P1(圖11(D)、圖12(G))。
第1接合部300係再次閉合而到達把持位置P3，把持隔離件30的側方邊緣31，一面與層積圓筒210、220的旋轉同步一面朝前方移動至前方位置P2(圖11(E))。第1接合部300一面由後方位置P1移動至前方位置P2，一面藉由第1接合片302及第2接合片303之雙方，將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合。
若第2次接合結束，上下的第1接合部300係分開而返回至解除位置P4，解除隔離件30的把持。第1接合部300係朝後方移動至後方位置P1(圖11(F))。
第1接合部300係再次閉合而到達把持位置P3，把持隔離件30的側方邊緣31，一面與層積圓筒210、220的旋轉同步一面朝前方移動至前方位置P2(圖11(G))。第1接合部300一面由後方位置P1移動至前方位置P2，一面藉由第1接合片302及第2接合片303 之雙方，將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合。
第3次接合結束時，上下的第1接合部300係分開而返回至解除位置P4，解除隔離件30的把持。第1接合部300係朝後方移動至後方位置P1(圖11(H))。如上所示，第1接合部300係反覆合計3次的接合動作，形成5點的接合點50。第1接合部300由搬送方向的前端51側經複數次接合隔離件30的側方邊緣31，藉此可以大範圍地接合隔離件30的側方邊緣31。
由層積圓筒210、220的夾持部215所被送出的工件W係被載置於第1運送機241上來進行搬送。當藉由第1接合部300所為之接合動作結束時，工件W的前方係被載置於第2運送機242。藉由第2運送機242來搬送工件W，當一對隔離件30的後方邊緣33到達第2接合部400的接合片402的位置時，暫時停止藉由第2運送機242所為之工件W的搬送。
在停止一對隔離件30的搬送的狀態下，第2接合部400係閉合而到達把持位置，把持隔離件30的後方邊緣33。在保持停止一對隔離件30的搬送的情況下，藉由4個接合片402，將一對隔離件30的後方邊緣33彼此相接合。第2接合部400係僅進行1次接合動作，在圖示例中同時形成4點接合點50。
若後方邊緣33的接合結束，上下的第2接合部400係分開而返回至解除位置，解除隔離件30的把持。藉此，對工件W的隔離件30彼此的接合結束，而製造將一 對隔離件30的側方邊緣31彼此及後端緣彼此相接合的袋裝電極20。第2運送機242係再次被驅動，將所製造的袋裝電極20朝向進行下一工程的處理的載台進行搬送。
之後，在未圖示的後工程中，藉由交替層積正極的袋裝電極20、與其成對極的負極的電極40、及正極的袋裝電極20來製造電池胞。
在圖13中以模式顯示藉由層積圓筒210、220所被搬送的工件W的搬送速度、及經複數次進行往返的第1接合部300的速度的變化。在圖13中，速度係將朝向搬送方向的前方移動時設為正。
通過夾持部215的工件W係藉由層積圓筒210、220的旋轉而以速度V1予以搬送。另一方面，第1接合部300係藉由往返驅動機構504而在後方位置P1與前方位置P2之間往返。圖中的時間t1係表示第1接合部300為了取得與工件W的搬送的時序而在後方位置P1待機的時間，時間t2係表示第1接合部300開始前往動作而加速的時間。此外，時間t3係表示以與工件W的搬送速度的相對速度差接近零的方式使第1接合部300移動的時間，時間t4係表示供第1接合部300返回動作所減速的時間。
第1接合部300係在連同工件W一起正在移動的途中，將疊合的隔離件30的側方邊緣31彼此相接合。此外，第1接合部300係由搬送方向的前端51側反覆進行複數次(在本實施形態中為3次)一面移動的接合。若工 件W與第1接合部300未以大致相同的速度移動時，會在工件W發生皺摺、或產生接合不良。
因此，在本實施形態中，由搬送方向的前端51側反覆進行複數次：使將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的第1接合部300，一面以與工件W的搬送速度的相對速度差接近零的方式移動一面所進行的接合。一面搬送隔離件30，一面依序由前端51側熔接複數次，因此可一面防止隔離件30的接口張開，一面縮短工程時間。此外，在工件W不會產生皺摺，可進行良好的接合。
此外，較佳為在第1接合部300的移動速度成為一定時進行接合。要使隔離件30及第1接合部300的加速度一致本身較為困難，與一面使隔離件30及第1接合部300均加速一面進行接合的情形相比，接合時序的調整等較為容易之故。
此外，將一面被搬送一面依序重疊的一對隔離件30的側方邊緣31彼此藉由第1接合部300依序相接合。藉此，可防止一對隔離件30的所謂的接口張開。此外，將一對隔離件30重疊在電極40時不會產生隔離件30的捲縮或皺摺，而將隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的接合作業變得較為容易。
此外，較佳為將一對隔離件30一面藉由作為夾緊構件的按壓部304包夾，一面連同第1接合部300一起移動。可藉由按壓部304一面固定隔離件30的位置一面接合，因此可精度佳地接合。
在本實施形態中，搬送部200、第1接合部300、及第2接合部400具有上述構成，另外藉由控制部500控制搬送部200、第1接合部300、及第2接合部400的作動，來實現如下所述之各種操作。
亦即，使接合頭301對於工件W作相對接近，該接合頭301具備有：將一對隔離件30彼此相接合的接合片302、303、及將在一對隔離件30的間夾有電極40的工件W進行按壓的按壓部304。藉由按壓部304按壓工件W後，藉由接合片302、303將一對隔離件30彼此相接合。接著，使接合頭301對於工件W作相對背離，在使接合片302、303由一對隔離件30背離後，解除藉由按壓部304所為之工件W的夾緊。
藉此，在一個工程內，藉由使接合頭301對於工件W作相對接近的單動作(one action)，可進行藉由按壓部304所為之工件W的按壓、及藉由接合片302、303所為的接合，因此可減低周期時間。如上所示，縮短在一對隔離件30之間袋裝電極40所需周期時間，達成袋裝電極20的製造效率化，因此可有助於電池全體的製造效率化。此外，按壓部304在按壓工件W之後，進行藉由接合片302、303所為之接合，因此可精度佳地進行接合。此外，接合後，按壓部304一直按壓工件W至接合片302、303遠離工件W為止。因此，當接合片302、303的前端遠離接合點50時，不會有將相接合的隔離件30彼此拉扯剝離之虞。其中，以上針對第1接合部300加以說 明，但是關於第2接合部400亦具有同樣構成，達成同樣的作用效果。若針對適用於袋裝電極20的製造裝置100而成的隔離件熔接裝置來看，在一個工程內，藉由使接合頭301對於隔離件30作相對接近的單動作，可進行藉由按壓部304所為之隔離件30的按壓、及藉由接合片302、303所為的接合，因此可減低周期時間。如上所示，縮短將一對隔離件30熔接所需周期時間，達成隔離件熔接作業的效率化，因此可有助於電池全體的製造效率化。此外，由於在按壓部304按壓隔離件30之後再進行藉由接合片302、303所為的接合，因此可精度佳地進行接合。此外，接合後，按壓部304一直按壓隔離件30至接合片302、303遠離隔離件30為止。因此，在接合片302、303的前端遠離接合點50時，不會有將相接合的隔離件30彼此拉扯剝離之虞。
按壓部304係具有朝向隔離件30的搬送方向的上游側擴展的錐形部分310。藉此，可防止被搬送而來的電極40或隔離件30的前端衝撞按壓部304而發生搬送不良。
一對第1接合部300係包夾搬送重疊的電極40及一對隔離件30的搬送路，亦即工件W的搬送路而相向而設，一對第2接合部400係包夾工件W的搬送路而相向而設。藉此，由於由成對的隔離件30的兩面的各面進行接合，因此與僅由單面進行接合的情形相比，可作出均一的接合狀態。此外，若適用隔離件30的材質，尤其熱性質不同的隔離件30時，供接合條件最適化用的調整變得 較為容易。
接合適用熱熔接。藉此，可簡單地接合樹脂製的隔離件30彼此。
按壓部304係具有放熱部320。藉此，可防止因伴隨著接合而被蓄積在按壓部304的熱，而使電極40中的活性物質等受到不良影響的情形。
放熱部320係例如可藉由使用良熱傳導率材料作為按壓部304的形成材料所構成、或如圖所示藉由與按壓部304相連接的放熱片321所構成。僅由良熱傳導率材料形成按壓部304，即可簡單地提高按壓部304的放熱效率。此外，藉由使用放熱片321作為放熱部320，可更加提高按壓部304的放熱效率。
在放熱部320的周圍形成有熱逸散用空間322。藉此，由於第1接合部300移動而產生空氣流動，而達成擴散由放熱部320所放出的熱，藉此可提高按壓部304的放熱效率。
按壓部304係由以包圍第1與第2接合片302、303的各個的方式所配置的壁構件324且為具備有使接合片302、303面向外方的開放口323的壁構件324所形成。藉由將壁構件324配置成字型，可在維持按住隔離件30的按壓部304原本的功能的情況下，使熱容易逸散而確保按壓部304的放熱性。
除了上述以外，本實施形態係具有如以下所示之特徵。
亦即，一面搬送電極40及一對隔離件30一面由搬送方向的前端51側依序重疊，將一對隔離件30的側方邊緣31彼此由搬送方向的前端51側依序接合而袋裝電極40，接著，在停止一對隔離件30的搬送的狀態下，將一對隔離件30的後方邊緣33彼此相接合。
藉此，將一面被搬送一面依序重疊的一對隔離件30的側方邊緣31彼此由搬送方向的前端51側藉由第1接合部300依序接合，因此可防止一對隔離件30的所謂接口張開。將一對隔離件30重疊在電極40時不會發生隔離件30的捲縮或皺摺，而將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的接合作業變得較為容易。此外，由於將一對隔離件30的後方邊緣33彼此藉由第2接合部400相接合，因此形成為不僅俯視觀看下彼此相向的2邊，在其他邊亦將隔離件30彼此相接合的狀態。在將一對隔離件30重疊在電極40後，亦不會發生隔離件30的捲縮或皺摺，而不會產生修正捲縮或皺摺的繁雜作業。如上所示，在將一對隔離件30重疊在電極40時或在之後亦防止發生隔離件30的捲縮或皺摺，達成袋裝電極20的製造效率化，因此可有助於電池全體的製造效率化。
但是，經由各種加工工程、組裝工程、或檢査工程等多數工程來量產製品時，決定搬送工作時間，使各工程中的處理時間相同後，使在各個工程中處理的工件移動至下一工程。在所決定的搬送工作時間的限制內，藉由進行複數處理來減少工程數量，來達成製造效率化，亦對量產化 技術而言，成為重要課題。
亦可在其他工程進行一對隔離件30的後方邊緣33彼此的接合，但是此時會有工程數量增加、總製造時間變長之虞，而無法響應製造效率化的要求。此外，袋裝電極20係具有在一對隔離件30之間夾入電極40的形態，必須將電極40及一對隔離件30同步搬送，為了取得時序而反覆搬送及搬送停止。藉由利用用以取得如上所示之時序的搬送停止時間，可在所決定的搬送工作時間的限制內，在停止藉由搬送部200所為之搬送的狀態下將一對隔離件30的後方邊緣33彼此相接合。因此，無須降低將電極40袋裝在一對隔離件30內的速度，除了隔離件30的側方邊緣31以外，亦可接合隔離件30的後方邊緣33。
在下游側搬送部241、242彼此之間(第1運送機241與第2運送機242之間)配置第2接合部400，在搬送重疊後的電極40及一對隔離件30的路徑途中，將隔離件30的後方邊緣33彼此相接合。藉此，無須減低將電極40袋裝在一對隔離件30內的速度，即可將重疊在層積圓筒210、220的部分亦即隔離件30的後方邊緣33相接合。
將一對隔離件30的各個，在側方邊緣31的各個超過保持面211、221而突出的狀態下進行搬送。藉此，可在一對隔離件30遠離層積圓筒210、220的保持面211、221的部位，亦即夾持部215的側方部位，不會干擾層積圓筒210、220地配置第1接合部300。可在一對隔離件 30相疊合而遠離保持面211、221之後馬上進行將一對隔離件30的側方邊緣31彼此由搬送方向的前端51側依序接合的接合作業。藉此，一對隔離件30相疊合的搬送方向的前端51係在遠離層積圓筒210、220時立即相接合。當一對隔離件30的前端51相接合時，係在一對隔離件30的後端側保持藉由層積圓筒210、220被夾持的情況下被搬送。因此，可抑制在一對隔離件30產生皺摺、或產生層積偏移，來接合一對隔離件30。因此，可更加有效地防止隔離件30的所謂接口張開。
將一對隔離件30的各個保持在一對圓柱旋轉體亦即層積圓筒210、220的各個的表面上而朝向電極40進行搬送。藉此，將一對隔離件30保持在圓弧面上來進行搬送，因此可簡單地一面搬送一對隔離件30，一面依序重疊側方邊緣31彼此。
一對第1接合部300係包夾搬送重疊的電極40及一對隔離件30的搬送路相向而設。此外，一對第2接合部400亦包夾搬送重疊的電極40及一對隔離件30的搬送路相向而設。藉此，由成對的隔離件30的兩面的各面進行接合，因此與僅由單面進行接合的情形相比，可作出均一的接合狀態。此外，若適用隔離件30的材質，尤其熱性質不同的隔離件30時，供接合條件最適化之用的調整變得較為容易。
此外，一面搬送電極40及一對隔離件30一面由搬送方向的前端51側依序重疊，將一對隔離件30的側方邊緣 31彼此的前端51，至搬送至2個接合片302、303之中搬送方向的下游側的第2接合片303之前，藉由上游側的第1接合片302進行接合。
藉此，將一面被搬送一面依序重疊的一對隔離件30的側方邊緣31彼此的前端51藉由第1接合部300中的上游側的第1接合片302相接合，因此可防止一對隔離件30的所謂接口張開。將一對隔離件30重疊在電極40時不會發生隔離件30的捲縮或皺摺，而將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的接合作業變得較為容易。如上所示，防止將一對隔離件30重疊在電極40時發生隔離件30的捲縮或皺摺，達成袋裝電極20的製造效率化，因此可有助於電池全體的製造效率化。
前端51的接合結束後，將所被搬送的一對隔離件30的側方邊緣31彼此藉由複數接合片302、303而相接合。藉此，藉由複數接合片302、303來將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合，因此可縮短接合時間，且可達成製造高速化。
前端51接合時，亦可僅使上游側的第1接合片302作動來進行接合。藉此，在前端51接合時，亦可未使下游側的第2接合片303作動，而可回避下游側的第2接合片303的空打。
此外，使將一對隔離件30的側方邊緣31彼此相接合的接合部，以與工件W的搬送速度的相對速度差接近零的方式移動所進行的接合，由搬送方向的前端51側反覆 進行複數次。
藉此，一面搬送隔離件30，一面依序由前端51側進行複數次熔接，因此可一面防止隔離件30的接口張開，一面縮短工程時間。此外，不會在隔離件30產生皺摺，而可進行良好的接合。
在第1接合部300的移動速度為一定時進行接合。使隔離件30及第1接合部300的加速度一致本身較為困難。因此，與一面使隔離件30及第1接合部300均加速一面進行接合的情形相比，接合時序的調整等變得較為容易，結果，可精度佳地接合。
(變形例)
以上顯示了藉由第2接合部400來接合隔離件30的後方邊緣33的形態，但是亦可藉由第2接合部400來接合前方邊緣32、或前後兩方的邊緣32、33。
雖以上下配置一對層積圓筒210、220，但是亦可配置成其他方向。電極40係沿著層積圓筒210、220之間的切線方向(與將一對層積圓筒210、220的中心相連結的直線呈正交的方向)進行搬送。例如，若將層積圓筒210、220左右配置時，由上方或下方以垂直方向搬送電極40即可。
形成為藉由隔離件切斷器213、223，將一枚連續的隔離件構件34在黏貼在層積圓筒210、220的周面的狀態下切出成預定形狀者，但是亦可將預先切出成預定形狀的 隔離件30黏貼在層積圓筒210、220來進行搬送。
針對將按壓部304安裝在接合頭301的形態進行了說明，惟並非限定於此情形，按壓部304亦可未與接合頭301形成為一體。
此外，針對將本發明之隔離件熔接裝置適用在袋裝電極20的製造裝置100的實施形態來加以說明，惟本發明並非限定於此情形，可適用或組入於各種裝置來作為將一對隔離件熔接的技術。
以上按照實施例來說明本發明之內容，惟本發明並非限定於該等記載，可為各種變形及改良乃為該所屬領域熟習該項技術者清楚自明。
日本專利申請案第2011-085748號(申請日：2011年4月7日)及日本專利申請案第2012-67823號(申請日：2012年3月23日)的所有內容沿用於此。
[產業上可利用性]
藉由本發明之實施形態，在一個工程內，藉由使接合頭對於隔離件作相對接近移動的單動作，可進行藉由按壓部所為之隔離件的按壓、及藉由接合片所為的接合，因此可減低周期時間。如上所示，縮短將一對隔離件熔接所需周期時間，而達成隔離件熔接作業的效率化，因此可有助於電池全體的製造效率化。此外，由於在按壓部按壓隔離件之後再進行藉由接合片所為的接合，因此可精度佳地進行接合。此外，接合後，按壓部一直按壓隔離件至接合片 遠離隔離件為止。因此，當接合片的前端遠離接合點時，沒有將相接合的隔離件彼此拉扯剝離之虞。因此，本發明之實施形態之隔離件熔接裝置、及隔離件之熔接方法係具產業上可利用性。
20‧‧‧袋裝電極
30‧‧‧隔離件
31‧‧‧側方邊緣
32‧‧‧前方邊緣
33‧‧‧後方邊緣
34‧‧‧前方邊緣
40‧‧‧電極
41‧‧‧本體部
42‧‧‧突片
50‧‧‧接合點
51‧‧‧前端
100‧‧‧適用隔離件熔接裝置而成的製造裝置
200‧‧‧搬送部
210、220‧‧‧層積圓筒、圓柱旋轉體
211、221‧‧‧保持面
212、222‧‧‧時序滾筒
213、223‧‧‧隔離件切斷器
215‧‧‧夾持部
230‧‧‧電極搬入部
231‧‧‧吸附裝置
232‧‧‧支持滾筒
233‧‧‧搬入滾筒
241、242‧‧‧下游側搬送部
300‧‧‧第1接合部、接合部
301‧‧‧接合頭
302‧‧‧第1接合片、上游側的接合片
303‧‧‧第2接合片、下游側的接合片
304‧‧‧按壓部
305‧‧‧夾緊彈簧、彈壓構件
310‧‧‧錐形部分
320‧‧‧放熱部
321‧‧‧放熱片
322‧‧‧熱逸散用空間
323‧‧‧開放口
324‧‧‧壁構件
400‧‧‧第2接合部、接合部
401‧‧‧接合頭
402‧‧‧接合片
404‧‧‧按壓部
405‧‧‧夾緊彈簧
500‧‧‧控制部
501‧‧‧層積圓筒用驅動電動機
502、503‧‧‧運送機用驅動電動機
504‧‧‧往返驅動機構
505‧‧‧第1上下驅動機構
506‧‧‧第2上下驅動機構
507‧‧‧第1電力供給裝置
508‧‧‧第2電力供給裝置
510‧‧‧CPU
W‧‧‧工件
圖1(A)係顯示袋裝電極之一例的平面圖，圖1(B)係以模式顯示一面搬送電極及一對隔離件，一面由搬送方向的前端側依序重疊的樣子的斜視圖。
圖2(A)、圖2(B)係放大顯示圖1中藉由2點鏈線所包圍的部位2的平面圖，使用在說明將一對隔離件彼此相接合的「前端」的位置的說明圖。
圖3係顯示適用隔離件熔接裝置而成的袋裝電極的製造裝置的主要部位的構成圖。
圖4係顯示袋裝電極的製造裝置的控制系統的區塊圖。
圖5(A)係顯示第1接合部的平面圖，圖5(B)係沿著圖5(A)的5B-5B線的剖面圖，圖5(C)係顯示沿著圖5(A)的5C-5C線的剖面圖，將隔離件的側方邊緣彼此中的前端相接合的第1次接合動作時的狀態圖。
圖6(A)係顯示第2接合部的平面圖，圖6(B)係沿著圖6(A)的6B-6B線的剖面圖。
圖7係顯示藉由第1接合部，接合隔離件的側方邊緣彼此的第2次以後的接合動作時的狀態的剖面圖。
圖8係放大顯示第1接合部中的按壓部的形狀的剖面圖。
圖9(A)係顯示接合頭相對工件接近前的狀態的剖面圖，圖9(B)係接合頭相對工件接近而按壓部接觸到工件的狀態的剖面圖。
圖10(A)係顯示按壓部接觸工件而由前進位置後退至後退位置，接合片的前端接觸到工件的狀態的剖面圖，圖10(B)係由圖10(A)的狀態，接合頭相對工件背離，藉此在按壓部保持按壓工件的狀態下，接合片的前端由工件背離的狀態的剖面圖。
圖11(A)~圖11(H)係以模式顯示第1接合部中的按壓部的往返動作的圖。
圖12(A)~圖12(G)係以模式顯示第1接合部中的第1次接合動作的圖。
圖13係以模式顯示藉由圓柱旋轉體所被搬送的工件的搬送速度、及經複數次進行往返的第1接合部的速度變化的圖表。
30‧‧‧隔離件
31‧‧‧側方邊緣
40‧‧‧電極
210‧‧‧層積圓筒、圓柱旋轉體
300‧‧‧第1接合部、接合部
301‧‧‧接合頭
302‧‧‧第1接合片、上游側的接合片
303‧‧‧第2接合片、下游側的接合片
304‧‧‧按壓部
305‧‧‧夾緊彈簧、彈壓構件
320‧‧‧放熱部
321‧‧‧放熱片
322‧‧‧熱逸散用空間
323‧‧‧開放口
324‧‧‧壁構件

Claims (9)

  1. 一種隔離件熔接裝置，其係將一對隔離件進行熔接的熔接裝置，其特徵為：包含接合部，該接合部具有：接合頭，其係對於前述一對隔離件作相對接近及背離自如；接合片，其係被安裝在前述接合頭而將前述隔離件彼此相接合；按壓前述隔離件的按壓部，其係在超過前述接合片的前端的前進位置、與由前述前進位置退避的後退位置之間進退自如；及彈壓構件，其係被設在前述接合頭與前述按壓部之間，將使前述按壓部朝向前述前進位置移動的彈壓力彈壓在前述按壓部，由於前述接合頭對於前述隔離件作相對接近，前述按壓部接觸前述隔離件而由前述前進位置後退至前述後退位置，前述接合片的前述前端接觸前述隔離件而相接合，並且由前述接合片的前述前端接觸到前述隔離件的狀態，前述接合頭對於前述隔離件作相對背離，藉此在保持前述按壓部按壓前述隔離件的狀態下，前述接合片的前述前端由前述隔離件背離，前述按壓部藉由前述彈壓構件的彈壓力，由前述後退位置前進至前述前進位置而由前述隔離件背離。
  2. 如申請專利範圍第1項之隔離件熔接裝置，其中，前述按壓部係具有朝向前述隔離件的搬送方向的上游側擴展的錐形部分。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之隔離件熔接裝置，其中，一對前述接合部包夾搬送前述一對隔離件的搬送路相向而設。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之隔離件熔接裝置，其中，前述接合係熱熔接。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之隔離件熔接裝置，其中，前述按壓部係具有放熱部。
  6. 如申請專利範圍第5項之隔離件熔接裝置，其中，前述放熱部係由良熱傳導率材料所形成、或由放熱片所構成。
  7. 如申請專利範圍第5項或第6項之隔離件熔接裝置，其中，在前述放熱部的周圍形成有熱逸散用空間。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之隔離件熔接裝置，其中，前述按壓部係由以包圍前述接合片的方式所被配置的壁構件且為具備有使前述接合片面向外方的開放口的前述壁構件所形成。
  9. 一種隔離件之熔接方法，其係將一對隔離件進行熔接的熔接方法，其特徵為：使具備有將前述一對隔離件彼此相接合的接合片、及按壓前述一對隔離件的按壓部的接合頭，對於前述隔離件作相對接近，在藉由前述按壓部按壓前述隔離件之後，藉 由前述接合片將前述一對隔離件彼此相接合，使前述接合頭對於前述隔離件作相對背離，在使前述接合片由前述一對隔離件背離之後，將藉由前述按壓部所為之前述隔離件的按壓解除。
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