TWI525869B - 二次電池的製造方法及製造裝置 - Google Patents

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山浦誠司
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Description

二次電池的製造方法及製造裝置
本發明係有關於用於車輛、電性機器等之二次電池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：藉由以在正負極板間隔著分隔件(separator)之方式，且將正極板及負極板交互疊合而形成之極板群。就一種該極板群的製造裝置而言，係有一種將分隔件之連續體曲折(zig zag)折疊，且在各凹溝內插入正極板及負極板，並推壓成扁平之曲折堆疊方式之製造裝置(例如參照專利文獻1)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2004-22449號公報
就如此之曲折堆疊方式之製造裝置而言，例如，與將形成為薄板(sheet)狀之分隔件、與正極板及負極板以在正極版與負極板之間隔著分隔件之方式互相堆疊的堆疊方式之製造裝置相比，係可提高正負極板及分隔件的位置精確度，而可縮短產生產出間隔時間(takt time)。然而，在極群板的製造中，係期望有更進一步提高正負電極及分隔板的位置精確度，以及更進一步縮短產出間隔時間。
例如，就專利文獻1所記載之製造方法而言，係屬於 以一對的滾輪(roller)夾住連續狀的分隔件，且藉由使該一對之滾輪朝水平方向來回移動來將分隔件之字形折疊，並在一對的滾輪每次來回時，將正負之極板交互地載置於分隔件上者，而難以大幅縮短產生產出間隔時間。
本發明係有鑑於該等情事而研創者，其目的在於提供一種二次電池的製造方法及製造裝置，係可謀求產出間隔時間的縮短及提高正負電極及分隔件的位置精確度。
用以解決上述課題之本發明第1態樣之二次電池的製造方法之特徵在於，係具有：之字形折疊步驟，係以複數個引導(guide)構件推壓分隔件，藉此將前述分隔件之字形折疊；積層體形成步驟，將正極板及負極板插入經之字形折疊之前述分隔件的各凹溝內，藉此形成前述正極板及前述負極板隔著前述分隔件而交互重疊之積層體；抽去步驟，從前述分隔件的各凹溝內將前述引導構件抽去；以及推壓步驟，將前述積層體朝前述正極板及前述負極板所積層之方向推壓；其中，前述之字形折疊步驟係在使前述分隔件處於無張力(tension free)之狀態下才開始進行。
本發明第2態樣之二次電池的製造方法之特徵在於，係具有：之字形折疊步驟，以複數個引導構件推壓以二片分隔件夾住負極板之重疊體，藉此將前述重疊體予以之字形折疊；積層體形成步驟，將正極板插入經之字形折疊之前述重疊體的各凹溝內，藉此形成前述正極板及前述負極板隔著前述分隔件而交互重疊之積層體；抽去步驟，從前 述重疊體的各凹溝內將前述引導構件抽去；以及推壓步驟，將前述積層體朝前述正極板及前述負極板所積層之方向推壓；其中，前述之字形折疊步驟係在使前述重疊體處於無張力之狀態下才開始進行。
本發明第3態樣係如第1態樣或第2態樣之二次電池的製造方法，復具有：分隔件配置步驟，係將前述複數個引導構件朝垂直方向配置成之字狀，且在前述引導構件的一方之行與另一方之行之間配置前述分隔件或前述重疊體；其中，前述之字形折疊步驟係藉由使前述引導構件在行彼此間朝水平方向交叉之方式來進行。
本發明第4態樣係如第3態樣之二次電池的製造方法，其中，前述分隔件配置步驟係在將前述分隔件或前述重疊體配置於前述引導構件的一方之行與另一方之行之間之後，在使各行的前述引導構件抵接於前述分隔件或前述重疊體來限制該分隔件或前述重疊體的移動之狀態下，使前述分隔件或前述重疊體處於無張力之狀態。
本發明第5態樣係如申請專利範圍第1項至第4項中任一態樣之二次電池的製造方法，其中，復具備：切斷步驟，將前述分隔件或前述重疊體切斷為預定長度。
本發明第6態樣係如第5態樣之二次電池的製造方法，其中，前述切斷步驟係在前述推壓步驟之後進行。
本發明第7態樣係如第5態樣之二次電池的製造方法，其中，前述切斷步驟係在前述之字形折疊步驟之前進行。
本發明第8態樣係如第7態樣之二次電池的製造方法，復具備：送出步驟，在前述切斷步驟之前，從捲繞有前述分隔件或前述重疊體之滾輪送出預定長度之前述分隔件或前述重疊體；且前述送出步驟與前述切斷步驟係進行至用以製造前一個二次電池而進行之前述推壓步驟為止。
本發明第9態樣之二次電池的製造裝置之特徵在於，係具有：之字形折疊機構，係具有朝垂直方向排列為之字狀之複數個引導構件，且在將分隔件配置於前述引導構件的一方之行與另一方之行之間時，使前述引導構件在行彼此間朝水平方向交叉以將前述分隔件予以之字形折疊；極板插入機構，具備載置有預定片數之前述正極板或前述負極板之正極板用或負極板用極板搬送構件，並藉由使前述正極板用或前述負極板用極板搬送構件移動至前述分隔件的各凹溝內，來將前述正極板及前述負極板插入各凹溝內；以及搬送機構，係保持前述分隔件且予以搬送至前述之字形折疊機構，並且在將前述分隔件予以之字形折疊時，使該分隔件成為無張力狀態。
本發明第10態樣之二次電池的製造裝置之特徵在於，係具備：之字形折疊機構，係具有朝垂直方向排列為之字狀之複數個引導構件，且在將以二片分隔件夾住負極板之重疊體配置於前述引導構件的一方之行與另一方之行之間時，使前述引導構件在行彼此間朝水平方向交叉以將前述重疊體予以之字形折疊；極板插入機構，具備載置有預定片數之前述正極板之正極板用極板搬送構件，並藉由 使前述正極板用極板搬送構件移動至前述重疊體的各凹溝內，來將前述正極板插入各凹溝內；以及搬送機構，係保持前述重疊體且予以搬送至前述之字形折疊機構，並且在將前述重疊體予以之字形折疊時，使前述重疊體成為無張力狀態。
本發明第11態樣係如第9或第10態樣之二次電池的製造裝置，其中，前述搬送機構係在將前述分隔件或前述重疊體予以之字形折疊時，使切斷為預定長度之前述分隔件或前述重疊體成為無張力狀態。
本發明第12態樣係如第11態樣之二次電池的製造裝置，係具備：供給機構，係具備搬送前述分隔件或前述重疊體之搬送系統、以及切斷前述分隔件或前述重疊體之切斷部，以將預定長度之前述分隔件或前述重疊體供給至前述搬送機構；其中，前述搬送機構係將由前述供給機構所供給之預定長度之前述分隔件或前述重疊體搬送至前述之字形折疊機構。
就本發明而言，可使引導構件較高速地移動，而可在較短的時間內將凹溝良好地形成於分隔件或重疊體，可謀求產出間隔時間之提升。
以下參照圖式，針對用以實施本發明之形態進行說明。
(實施形態1)
如第1圖及第2圖所示，屬於鋰離子二次電池之角形 電池(二次電池)1係具備角形箱體(case)2，且在該角形箱體2內收容有極板群3。角形箱體2之預定部位係設有未圖示之正極端子及負極端子。再者，於角形電池2內係充填有於有機溶劑混和有鋰鹽調配而成之電解液。
極板群3係具備經過之字形折疊之分隔件4，以及交互插入該分隔件4的各凹溝4a內之正極板5及負極板6。正極板5與負極板6係以於各者間隔著分隔件4之方式交互疊合，且分隔件4係形成疊為扁平之狀態。正極板5與負極板6係具備從分隔件4互相朝相反側突出之導片(lead)部5a、6a，且分別束住各極的導片部5a、6a。並且，正極板5的導片部5a係連接於上述正極端子、負極板6的導片部6a係連接於上述負極端子。
如此之構成之極板群3的製造裝置10係如第3圖所示，至少具備：之字形折疊機構20；極板插入機構30；搬送機構40；以及供給機構50(50A、50B)。
如第4圖所示，之字形折疊機構20係具有朝垂直方向排列為之字狀之複數個引導桿(引導構件)21，且雖詳於後述，惟在該引導桿21的一方之行22A與另一方之行22B之間配置有分隔件4時，係使引導桿21在行22A、22B彼此間朝水平方向交叉，而將分隔件4予以之字形折疊。
引導桿21係設置有與對分隔件4供給之正負的極板5、6之片數相同之支數或超過該片數之支數。該等複數支引導桿21係於未圖示之基台上朝垂直方向以二行22A、22B分別排列為水平。再者，各引導桿21係以在行22A、22B 間成為曲折之方式，亦即以於垂直方向中成為曲折之方式排列。該等引導桿21係以懸臂方式支撐依每個行22A、22B而設置之縱框架23、24。
再者，之字形折疊機構20係具備使引導桿21在行22A、22B彼此間交叉而用以將分隔件4予以之字形折疊之驅動部。該驅動部係例如由滾珠螺桿(ball screw)以及使滾珠螺桿旋轉之馬達等所構成。並且，由如此之滾珠螺桿、馬達等所構成之驅動部由於屬於一般的搬送機構，故省略圖示。
極板插入機構30係具備：配置於構成之字形折疊機構20之引導桿21的各行22A、22B的後方之一對的極板搬送構件31(31A、31B)。各極板搬送構件31係具有載置有預定片數之正極板5或負極板6之複數個極板搬送托架(tray)32。並且，極板插入機構30係藉由使該等極板搬送托架32移動至形成於分隔件4之凹溝4a(參照第2圖)，並將正極板5及負極板6交互插入各凹溝4a內。
就本實施形態而言，極板插入機構30係具備：搬送正極板5之第一極板搬送構件(正極板用極板搬送構件)31A；以及搬送負極板6之第二極板搬送構件(負極板用極板搬送構件)31B。第一極板搬送構件31A係具備與極板群3所需要之正極板5的片數相同個數之極板搬送托架32。第一極板搬送構件31A之各極板搬送托架32，係水平地配置於構成一方之行22A之引導桿21的後方，且由支撐框架33A連接其後端。同樣地，第二極板搬送構件31B亦具備 與極板群3所需要之負極板6的片數相同個數之極板搬送托架32。第二極板搬送構件31B之各極板搬送托架32，係水平地配置於構成另一方之行22B之引導桿21的後方，且由支撐框架33B連接其後端。
各支撐框架33A、33B係分別連接至可朝正極板5或負極板6的搬送方向伸縮之活塞/汽缸(piston/cylinder)裝置34的活塞桿(piston rod)34a。再者，各活塞/汽缸裝置34係分別設置於可朝正極板5或負極板6的搬送方向來回移動之來回台5。
各來回台35係構成為藉由滾珠螺桿等所構成之驅動部而可朝水平方向移動者。具體而言，各來回台35係連接於，螺合在屬於以可旋轉之方式設置於基台上的進給螺桿之滾珠螺桿36之螺帽37。滾珠螺桿36係藉由未圖示之馬達而旋轉。在滾珠螺桿36旋轉時，第1及第2極板搬送構件31A、31B之各者係朝向分隔件4或遠離分隔件4之方向移動。
並且，於極板搬送托架32的左右兩側係(與極板送托架32的移動方向垂直之方向之兩側)，係設置有抵接於分隔件4的邊緣部之一對的推壓構件38。具體而言，推壓構件38係構成為，由抵接於從各極板搬送托架32的左右兩側突出之正極板5及負極板6的邊緣部之一對縱棒，並安裝於各來回台35。
搬送機構40係具備：保持從供給機構50所供給之預定長度的分隔件4並搬送至之字形折疊機構20之保持搬送 構件41(參照第3圖)。亦即，保持搬送構件41係保持預定長度的分隔件4，並將其搬送至引導桿21的行22A、22B間。各保持搬送構件41係具備將從供給機構50所供給之分隔件4朝下方送出，並且夾持並保持分隔件4之夾持滾輪(nip roller)42。於夾持滾輪42的上部側(供給機構50側)係設置有：收容比夾持滾輪42更上部側之分隔件4之第一收容箱體43、以及將分隔件4從夾持滾輪42誘導至第一收容箱體43之第一誘導構件44。再者，保持搬送構件41係具備：在移動至之字形折疊機構20內之狀態下比引導桿21更下方側，收容分隔件4的下端部側之第二收容箱體45；以及將分隔件4誘導至第二收容箱體45之第二誘導構件46。
如第3圖所示，將分隔件4供給至搬送機構40之供給機構50係與之字形折疊機構20獨立地設置，且就本實施形態而言，係分別設置於之字形折疊機構70之兩側。並且，搬送機構40係對應於該等二個供給機構50A、50B，而具備有二個保持搬送構件41A、41B，且各保持搬送構件41A、41B係構成為可在供給機構50A、50B與之字形折疊機構20之間移動。
如第5圖所示，各供給機構50係具備捲繞有分隔件4之捲輪(roll)51、以及具有包含搬送滾輪52在內之複數個滾輪之搬送系統53，且經由該搬送系統53而將從捲輪51送出之分隔件4供給至搬送機構40。再者，供給機構50係在搬送系統53的搬送機構40側的終端部附近具備 有：設置為可搖動並控制分隔件4的行進方向之方向控制構件54；以及切斷分隔件4之切斷刀具(cutter)55。
以下，參照第6圖至第12圖，針對如此之構成之製造裝置10所進行之極板群3的製造方法進行說明。
在製造裝置10動作時，首先，如第6圖所示，由供給機構50A供給分隔件4並保持預定長度的分隔件4之一方的保持搬送構件41A係移動至之字形折疊機構20，且分隔件4係配置於排列為之字狀之引導桿21的行22A、22B之間(參照第4圖)。
在與保持搬送構件41A的移動之同時，另一方的保持搬送構件41B係從之字形折疊機構20移動至供給機構50。並且，從供給機構50B將分隔件4供給至保持搬送構件41B，且由保持搬送構件41B保持預定長度的分隔件4。
如第7圖(a)所示，具體而言，在開始從供給機構50B將分隔件4供給至保持搬送構件41B時，從搬送滾輪52送出之分隔件4的前端部係經由搬送系統53而位於方向控制構件54附近。亦即，分隔件4的行進方向係由該方向控制構件54的方向所控制。分隔件4之供給開始時，該方向控制構件54係朝向保持搬送構件41B的夾持滾輪42。因此，如第7圖(b)所示，分隔件4首先係通過夾持滾輪42而朝向保持搬送構件41B的下方進行供給。此時，夾持滾輪42係呈現開啟狀態。
並且，如第8圖所示，分隔件4的前端側(下端側)係經由第2誘導構件46而進入第二收容箱體45內。在預 定長度的分隔件4收容於第二收容箱體45內之階段時關閉夾持滾輪42，並藉由夾持滾輪42保持分隔件4。藉此，停止分隔件4從夾持滾輪42朝第二收容箱體45側的供給，且僅在比夾持滾輪42更上方處持續供給分隔件4。如第9圖所示，在關閉夾持滾輪42時，同時驅動方向控制構件54。亦即，方向控制構件54係以朝向第一誘導構件44之方式搖動。
藉由以夾持滾輪42來保持分隔件4，在夾持滾輪42的上部之分隔件4會產生鬆弛。此時，由於方向控制構件54係朝向第一誘導構件44，故如第10圖所示，分隔件4的鬆弛部分係經由第一誘導構件44而擴展至第一收容箱體43內。再者，在夾持滾輪42關閉之後，於供給了預定長度的分隔件4時，係藉由切斷刀具55將分隔件4切斷。藉此，分隔件4的上端側係收容至第一收容箱體43內(參照第4圖)。並且，在藉由切斷刀具55切斷分隔件4時，分隔件4的上端側雖由於本身重量而進入第一收容箱體43內，惟亦可例如藉由鼓風(air blow)等來輔助分隔件4的移動。
由於所切離之分隔件4係由夾持滾輪42所夾持，故不會移動而由保持搬送構件41B所保持。亦即，藉由以此方式從供給機構50B將分隔件4供給至保持搬送構件41B，預定長度之分隔件4係由保持搬送構件41B所保持。
回到之字形折疊機構20之說明，在經由保持搬送構件41A將預定長度的分隔件4配置於排列為之字狀之引導桿 21之行22A、22B間時，如第11圖所示，引導桿21的行22A、22B係分別朝向分隔件4側水平地移動，且在各引導桿21接觸到分隔件4之時間點暫時停止(分隔件配置步驟)。在此狀態下，夾持滾輪42係開啟並解除分隔件4之夾持(第11(b)圖)。亦即，分隔件4係實質上成為無張力之狀態。此時，由於如上述複數支各引導桿21係接觸於分隔件4，故分隔件4不會落下而保持在引導桿21之間。亦即，分隔件4係以其兩端側可自由移動之狀態而保持在引導桿21之間。
在分隔件4成為無張力之狀態時，係再度開始各引導桿21的水平方向之移動，如第12圖所示，引導桿21係於行22A、22B彼此之間交叉。伴隨著該引導桿21的移動，係將分隔件從第一及第二收容箱體43、45內拉入中央側、亦即拉入之字形折疊機構20側。藉此，分隔件4係之字形折疊，並同時於分隔件4形成一個極板群3所需要之個數之凹溝4a。亦即，藉由以引導桿41推壓分隔件4，分隔件4係之字形折疊。
如此，在分隔件4成為無張力之狀態下使引導桿21移動而在將凹溝4a形成於分隔件4，藉此，可使引導桿21較高速地移動。
以往，係例如夾持住分隔件之前端部，而一面從滾輪供給分隔件一面使引導桿移動來將凹溝形成於分隔件。亦即，在將凹溝形成於分隔件時，係處於較強張力施加於分隔件之狀態。因此，若使引導桿以高速移動，則分隔件無 法追隨於引導桿之移動而阻礙引導桿之移動，而有例如引導桿變形或龜裂等之虞。
相對於此，就本發明而言，係在使分隔件4處於無張力之狀態下，才開始使引導桿21移動來將凹溝4a形成於分隔件4之之字形折疊步驟。亦即，係在使收容於第一或第二收容箱體43、45之分隔件4的兩端側處於可自由移動之狀態下，才開始使引導桿21移動來將凹溝4a形成於分隔件4。因此，即便使引導桿21以較高速來進行移動，分隔件4亦可追隨於引導桿21之移動。因此，不會產生引導桿21之龜裂等，而可謀求產出間隔時間之提升。
再者，引導桿21係在依每個行22A、22B而朝水平方向移動之同時，第一及第二極板搬送構件31A、31B以及推壓構件38亦朝向分隔件4且在水平方向移動。亦即，藉由滾珠螺桿36的旋轉使來回台35移動，藉此第一及第二極板搬送構件31A、31B以及推壓構件38係朝向分隔件4移動(參照第4圖)。藉此，預先搭載於第一極板搬送構件31A的各極板搬送托架32之正極板5、及預先搭載於第二極板搬送構件31B的各極板搬送托架32之負極板6，係交互地插入至經之字形折疊之分隔件4的各凹溝4a內。藉此，係形成隔著分隔件4(交互重疊)正極板5與負極板6之積層體(積層體形成步驟)。
接著，從分隔件4的各凹溝4a內抽出引導桿21(抽出步驟)。之後，留下推壓構件38，且第一及第二極板搬送構件31A、31B係朝從分隔件4離開之方向移動。與此同 時，隔著分隔件4交互積層有正極板5及負極板6之積層體係由預定的衝壓(press)機構在正極板5及負極板6之積層方向予以推壓(衝壓)。亦即，一面以正極板5、負極板6的積層方向來推壓積層體，各活塞/汽缸裝置34一面進行壓縮動作，藉此，第一及第二極板搬送構件31A、31B係後退至凹溝4a外，而回到原來之位置(第12圖(a)中以鏈線所示)。在此，由於推壓構件38係留在所前進之位置，故正極板5及負極板6係由於推壓構件38而造成移動受到限制，而停留在分隔件4的凹溝4a內。
藉此，分隔件4與正極板5以及負極板6係形成為交互重疊之扁平形狀的積層體。再者，在形成扁平形狀之積層體之後，係於扁平形狀之積層體的周圍捲繞分隔件4，並將多餘的分隔件4切斷來形成極板群3。再者，藉由將該極板群3收納於電池之角形箱體2來形成角形電池1。
就如此之本實施形態而言，係使引導桿21在行22A、22B彼此間交叉來對分隔件4進行之字形折疊，同時使極板搬送構件31移動。藉此，係可一面之字形折疊分隔件4，一面將正極板5及負極板6插入至分隔件4的各凹溝間4a，而可進一步縮短產出間隔時間。當然，可使極板搬送構件31因應需要而在由引導桿21進行分隔件4之之字形折疊之後進行移動。再者，藉由將正極板5及陰極板6一併插入於分隔件4的各凹溝4a，即可謀求提高正極板5以及負極板6與分隔件4之位置精確度。
再者，在使用以此方式由供給機構50A所供給之分隔 件4來形成極板群3之期間，係如上述從供給機構50B將分隔件4供給至搬送機構40的保持搬送構件41B。亦即，至用以製造前一個極板群3所進行之推壓正極板5與負極板6交互重疊的積層體之推壓步驟為止時，就用以製造下一個極板群3的步驟而言，係完成從捲輪51拉出預定長度之分隔件4之拉出步驟、及以切斷刀具55切斷分隔件4之切斷步驟。因此，在以上述之方式結束極板群3的製造時，保持搬送構件41A係移動至供給機構50A，並且保持搬送構件41B係移動至之字形折疊機構20，而在較短之時間內開始新的極板群3的製造。
(實施形態2)
第13圖係顯示實施形態2之極板群的製造裝置之概略圖。並且，對於相同構件係附加相同符號，並省略重複之說明。
如第13圖所示，本實施形態之製造裝置10A係對於一個之字形折疊機構20具備有一個供給機構50，並對應於該一個供給機構50，搬送機構40亦具備有一個保持搬送構件41。保持搬送構件41之構成雖與實施形態1所示者相同，惟其與實施形態1之不同點在於：固定於與之字形折疊機構20相對向之位置而不會移動。
即便於如此之製造裝置10A中，亦以與實施形態1相同之程序來將分隔件4供給並保持於保持搬送構件41(參照第7圖至第9圖)。此時，係使分隔件4的送出量比實施形態1之情形更多，且如第13圖所示，在第一收容箱體 43內使分隔件4成為充分鬆弛之狀態。之後，與實施形態1同樣地將凹溝4a形成於分隔件4，並將正極板5或負極板6插入各凹溝4a(參照第10圖及第11圖)。此時，雖未將分隔件4切斷成預定長度，惟在第一收容箱體43內已成為充分鬆弛之狀態。因此，於本實施形態中，亦在使分隔件4成為無張力之狀態後，才由複數支引導桿21來將分隔件4予以之字形折疊，並將一個極板群3所需要之個數之凹溝4a同時地形成於分隔件4。因此，不會使引導桿21產生龜裂等，而可謀求產出間隔時間之提升。
之後，再從分隔件4的各凹溝4a內抽出引導桿21之後，分隔件4係被推壓並形成扁平形狀之積層體。並且，就本實施形態而言，在以此方式形成扁平形狀之積層體之後，藉由切斷刀具55將分隔件4切斷成所需長度，並藉由以切斷成預定長度之分隔件4來捲繞扁平形狀之積層體的周圍而形成極板群3。再者，藉由將該極板群3收納至電池的箱體2內來形成角形電池1。
在以本實施形態之方式形成扁平形狀之積層體之後切斷分隔件4，藉此可將分隔件4作成更適當之長度。例如，在分隔件4之切斷時，在分隔件4超過所需長度之情形時，係可捲回分隔件4並在適當之長度下切斷。因此，可儘可能抑制分隔件4之浪費而謀求製造成本(cost)之刪減。
(實施形態3)
第14圖係顯示實施形態3之極板群之概略圖，第15圖係顯示實施形態3之製造裝置之概略圖。並且，對於相 同構件係附加相同符號，並省略重複之說明。
如第14圖所示，實施形態3之構成為極板群3A之積層體係具備有經過之字形折疊的連續形狀之重疊體100、以及插入於該重疊體100的各凹溝100a內之正極板5。重疊體100係為由二片分隔件4A夾住負極板6A而成之積層體。因此，插入於各重疊體100的各凹溝100a內之正極板5係隔著分隔件4A與負極板6A相對向。
並且，於如此之本實施形態之構成中，亦與實施形態1之情形同樣地，於正極板5及負極板6A設有朝彼此相反方向從分隔件4A突出之導片部5a、6a(參照第2圖)。並且，係分別束住各極之導片部5a、6a並分別連接至角形箱體2(參照第1圖)的未圖示之正極端子及負極端子。
製造該種極板群3A之製造裝置10B雖與於實施形態1之裝置同樣地，構成為具備有之字形折疊機構20、極板插入機構30、搬送機構40、以及供給機構50(參照第3圖)，惟係從供給機構50供給重疊體100，並如第15圖所示，重疊體100係配置於之字形折疊機構20的引導桿21的行22A、22B之間。再者，第一及第二極板搬送構件31A、31B之各者係將正極板5搬送至重疊體100的凹溝100a內。實施形態3之製造裝置10B係除了上述之各點以外，為與實施形態1之製造裝置10相同之構成。
就如此之實施形態3之製造裝置10B而言，只要形成僅將正極板5插入重疊體100之凹溝100a即可。因此，在製造與實施形態1的極板群3同樣性能之極板群3A時，重 疊體100的凹溝部100a的數量與實施形態1之情形相比係只要一半即足夠。因此引導桿21及極板搬送托架32的個數亦可減少大致一半，進而可更進一步縮短產出間隔時間。
(其他實施形態)
以上，雖針對本發明實施形態進行說明，惟本發明並非受到上述實施形態所限定者。本發明在不脫離其要旨之範圍內可有適當之變更。
例如，就上述實施形態1而言，雖例示控制裝置具備二個供給機構之構成，惟當然至少具備有一個供給機構即可。亦即，亦可使一個供給機構對二個保持搬送構件交互地供給分隔件。再者，雖例示搬送機構具備二個保持搬送構件之構成，惟亦可使搬送機構具備三個以上的保持搬送構件。
再者，就上述實施形態而言，雖藉由複數個引導構件(引導桿)來將凹溝形成於分隔件，惟亦可使其兼具構成極板插入機構之極板搬送托架。亦即，亦可一面將極板搬送托架推壓至分隔件而將凹溝形成於分隔件，一面將載置於極板搬送托架之正極板或負極板插入各凹溝。
再者，例如，就上述之實施形態而言，雖例示鋰離子二次電池作為角形電池之一例，惟本發明亦可適用於鋰離子二次電池以外之電池、及一次電池等。再者，就上述實施形態而言，雖在引導桿在行彼此間交叉時使雙方之行移動，惟使一方之行之引導桿停止並使另一方之行之引導桿移動，亦可同樣地進行之字形折疊。若以此方式構成，則 可減少使引導桿之行移動之驅動部，而可減低成本(cost down)。再者，引導桿或極板搬送托架等的個數係可自由增減，並非受上述實施形態所限定者。
1‧‧‧角形電池
2‧‧‧角形箱體
3、3A‧‧‧極版群
4、4A‧‧‧分隔件
4a、100a‧‧‧凹溝
5‧‧‧正極板
5a、6a‧‧‧導片部
6、6A‧‧‧負極板
10、10A‧‧‧製造裝置
20‧‧‧之字形折疊機構
21‧‧‧引導桿
22A、22B‧‧‧行
23、24‧‧‧縱框架
30‧‧‧極板插入機構
31、31A、31B‧‧‧極板搬送構件
32‧‧‧極板搬送托架
33、33A、33B‧‧‧支撐框架
34‧‧‧活塞/汽缸裝置
34a‧‧‧活塞桿
35‧‧‧來回台
36‧‧‧滾珠螺桿
37‧‧‧螺帽
38‧‧‧推壓構件
40‧‧‧搬送機構
41、41A、41B‧‧‧保持搬送構件
42‧‧‧夾持滾輪
43‧‧‧第一收容箱體
44‧‧‧第一誘導構件
45‧‧‧第二收容箱體
46‧‧‧第二誘導構件
50、50A、50B‧‧‧供給機構
51‧‧‧捲輪
52‧‧‧搬送滾輪
53‧‧‧搬送系統
54‧‧‧方向控制構件
55‧‧‧切斷刀具
100‧‧‧重疊體
第1圖係為顯示實施形態1之收容極板群之角形電池之概略斜視圖。
第2圖係為顯示實施形態1之極板群的概略構成之斜視圖。
第3圖係為顯示實施形態1之極板群的製造裝置之概略構成之方塊圖。
第4圖(a)及(b)係為顯示實施形態1之極板群的製造裝置之概略圖。
第5圖係為顯示實施形態1之供給機構的構成之概略圖。
第6圖係為顯示使用實施形態1之製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。
第7圖(a)及(b)係為顯示使用實施形態1之製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。
第8圖係為顯示使用實施形態1之製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。
第9圖係為顯示使用實施形態1之製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。
第10圖係為顯示使用實施形態1之製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。
第11圖(a)及(b)係為顯示使用實施形態1之製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。
第12圖(a)及(b)係為顯示使用實施形態1之製造裝置之極板群的製造方法之概略圖。
第13圖係為顯示實施形態2之極板群的製造裝置之概略圖。
第14圖係為顯示實施形態3之極板群之概略圖。
第15圖係為顯示實施形態3之極板群的製造裝置之概略圖。
4‧‧‧分隔件
5‧‧‧正極板
6‧‧‧負極板
20‧‧‧之字形折疊機構
21‧‧‧引導桿
22A、22B‧‧‧行
23、24‧‧‧縱框架
30‧‧‧極板插入機構
31A、31B‧‧‧極板搬送構件
32‧‧‧極板搬送托架
33A、33B‧‧‧支撐框架
34‧‧‧活塞/汽缸裝置
34a‧‧‧活塞桿
35‧‧‧來回台
36‧‧‧滾珠螺桿
37‧‧‧螺帽
38‧‧‧推壓構件
40‧‧‧搬送機構
41‧‧‧保持搬送構件
42‧‧‧夾持滾輪
43‧‧‧第一收容箱體
44‧‧‧第一誘導構件
45‧‧‧第二收容箱體
46‧‧‧第二誘導構件

Claims (12)

  1. 一種二次電池的製造方法，係包含：之字形折疊步驟，係以複數個引導構件推壓分隔件，藉此將前述分隔件之字形折疊；積層體形成步驟，將正極板及負極板插入經之字形折疊之前述分隔件的各凹溝內，藉此形成前述正極板及前述負極板隔著前述分隔件而交互重疊之積層體；抽去步驟，從前述分隔件的各凹溝內將前述引導構件抽去；以及推壓步驟，將前述積層體朝前述正極板及前述負極板所積層之方向推壓；其中，前述之字形折疊步驟係在使前述分隔件處於無張力之狀態下才開始進行。
  2. 一種二次電池的製造方法，係包含：之字形折疊步驟，以複數個引導構件推壓以二片分隔件夾住負極板之重疊體，藉此將前述重疊體予以之字形折疊；積層體形成步驟，將正極板插入經之字形折疊之前述重疊體的各凹溝內，藉此形成前述正極板及前述負極板隔著前述分隔件而交互重疊之積層體；抽去步驟，從前述重疊體的各凹溝內將前述引導構件抽去；以及推壓步驟，將前述積層體朝前述正極板及前述負極板所積層之方向推壓； 其中，前述之字形折疊步驟係在使前述重疊體處於無張力之狀態下才開始進行。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之二次電池的製造方法，復包含：分隔件配置步驟，係將前述複數個引導構件朝垂直方向配置成之字狀，且在前述引導構件的一方之行與另一方之行之間配置前述分隔件或前述重疊體；其中，前述之字形折疊步驟係藉由使前述引導構件在行彼此間朝水平方向交叉之方式來進行。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之二次電池的製造方法，其中，前述分隔件配置步驟係在將前述分隔件或前述重疊體配置於前述引導構件的一方之行與另一方之行之間之後，在使各行的前述引導構件抵接於前述分隔件或前述重疊體來限制該分隔件或前述重疊體的移動之狀態下，使前述分隔件或前述重疊體處於無張力之狀態。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之二次電池的製造方法，復包含：切斷步驟，將前述分隔件或前述重疊體切斷為預定長度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之二次電池的製造方法，其中，前述切斷步驟係在前述推壓步驟之後進行。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之二次電池的製造方法，其中，前述切斷步驟係在前述之字形折疊步驟之前進行。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之二次電池的製造方法，復包含：送出步驟，在前述切斷步驟之前，從捲繞有前述分隔件或前述重疊體之捲輪送出預定長度之前述分隔件或前述重疊體；且前述送出步驟與前述切斷步驟係進行至用以製造前一個二次電池而進行之前述推壓步驟為止。
  9. 一種二次電池製造裝置，係具備：之字形折疊機構，係具有朝垂直方向排列為之字狀之複數個引導構件，且在將分隔件配置於前述引導構件的一方之行與另一方之行之間時，使前述引導構件在行彼此間朝水平方向交叉以將前述分隔件予以之字形折疊；極板插入機構，具備載置有預定片數之前述正極板或前述負極板之正極板用或負極板用極板搬送構件，並藉由使前述正極板用或前述負極板用極板搬送構件移動至前述分隔件的各凹溝內，來將前述正極板及前述負極板插入各凹溝內；以及搬送機構，係保持前述分隔件且予以搬送至前述之字形折疊機構，並且在將前述分隔件予以之字形折疊時，使該分隔件成為無張力狀態。
  10. 一種二次電池的製造裝置，係具備：之字形折疊機構，係具有朝垂直方向排列為之字狀之複數個引導構件，且在將以二片分隔件夾住負極 板之重疊體配置於前述引導構件的一方之行與另一方之行之間時，使前述引導構件在行彼此間朝水平方向交叉以將前述重疊體予以之字形折疊；極板插入機構，具備載置有預定片數之前述正極板之正極板用極板搬送構件，並藉由使前述正極板用極板搬送構件移動至前述重疊體的各凹溝內，來將前述正極板插入各凹溝內；以及搬送機構，係保持前述重疊體且予以搬送至前述之字形折疊機構，並且在將前述重疊體予以之字形折疊時，使前述重疊體成為無張力狀態。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之二次電池的製造裝置，其中，前述搬送機構係在將前述分隔件或前述重疊體予以之字形折疊時，使切斷為預定長度之前述分隔件或前述重疊體成為無張力狀態。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之二次電池的製造裝置，復具備：供給機構，係具備搬送前述分隔件或前述重疊體之搬送系統、以及切斷前述分隔件或前述重疊體之切斷部，以將預定長度之前述分隔件或前述重疊體供給至前述搬送機構；其中，前述搬送機構係將由前述供給機構所供給之預定長度之前述分隔件或前述重疊體搬送至前述之字形折疊機構。
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