WO2012137900A1 - 電池用電極製造装置およびその方法 - Google Patents

電池用電極製造装置およびその方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012137900A1
WO2012137900A1 PCT/JP2012/059464 JP2012059464W WO2012137900A1 WO 2012137900 A1 WO2012137900 A1 WO 2012137900A1 JP 2012059464 W JP2012059464 W JP 2012059464W WO 2012137900 A1 WO2012137900 A1 WO 2012137900A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode material
electrode
cutting
mold
conveyor
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/059464
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正司 渡辺
浩 油原
山下　学
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011085729A external-priority patent/JP5829038B2/ja
Priority claimed from JP2011085727A external-priority patent/JP5706742B2/ja
Priority claimed from JP2012067798A external-priority patent/JP6075961B2/ja
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to EP12767446.3A priority Critical patent/EP2696400B1/en
Priority to CN201280016650.4A priority patent/CN103460450B/zh
Priority to BR112013025774A priority patent/BR112013025774A2/pt
Priority to MX2013011496A priority patent/MX2013011496A/es
Priority to US14/009,673 priority patent/US9876217B2/en
Priority to KR1020137028702A priority patent/KR101591758B1/ko
Priority to RU2013149412/07A priority patent/RU2534746C1/ru
Publication of WO2012137900A1 publication Critical patent/WO2012137900A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53135—Storage cell or battery

Definitions

  • the present invention relates to a battery electrode manufacturing apparatus and method thereof, and more particularly, a battery electrode manufacturing apparatus and method for manufacturing a battery electrode by transporting and cutting a foil-like strip-like electrode material into a predetermined size About.
  • the positive electrode or negative electrode (these are collectively called an electrode) used for a battery has a structure which apply
  • Manufacture of an electrode is performed by cutting out the strip
  • An object of the present invention is to provide a battery electrode manufacturing apparatus and method that can transport a foil-like, strip-like electrode material to a cutting position without rubbing with other members.
  • a cutting device for cutting a foil-like strip-like electrode material into an electrode shape
  • a carrying-in device for gripping the electrode material and transporting the electrode material to a cutting position by the cutting device
  • a cutting device And a supporting device having a support surface that is disposed on the upstream side in the conveyance direction of the electrode material and supports the electrode material when the electrode material is cut by the cutting device.
  • the loading device includes a pair of grips, and the support device is located between the pair of grips. The loading device carries the electrode material to the cutting position at a position where the electrode material does not contact the cutting device and the supporting device.
  • a second aspect of the present invention is a method of manufacturing a battery electrode using the above-described battery electrode manufacturing apparatus.
  • the electrode material is held by the loading device at a position not in contact with the cutting device and the supporting device and carried to the cutting position, and the loaded electrode material is cut into the shape of the electrode by the cutting device while supported by the support surface Do.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of an electrode manufacturing apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the electrode manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a front view showing details of the hand.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a curved shape of the strip electrode material.
  • FIG. 5 is a perspective view showing another shape in which the strip electrode material is curved.
  • FIG. 6 is a view showing a front end mold, wherein (a) is a front view when only the front end mold is viewed from the downstream side in the transport direction, and (b) is a sectional view along a line shown by b in FIG. is there.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing the operation of the front end die.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of an electrode manufacturing apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the electrode manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a front view showing details of the hand.
  • FIG. 4 is a perspective view showing
  • FIG. 8 is a view showing the shape of the electrode
  • (a) is a schematic plan view showing the strip electrode material before being cut out
  • (b) is a schematic plan view showing the shape of the cut out electrode.
  • FIG. 9 is a plan view showing the position at which the hand is retracted.
  • FIG. 10 is a side view showing a position where the hand is retracted.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the electrode manufacturing apparatus
  • FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the electrode manufacturing apparatus.
  • the electrode manufacturing apparatus 1 includes a hand 2, a front end cutting mold (hereinafter referred to as a front end mold 3), a rear end cutting mold (hereinafter referred to as a rear end mold 4), a first adsorption conveyor 5, and a second A suction conveyor 6 is provided.
  • the hand 2 is a loading device, and includes a gripping portion (described later) that sandwiches a foil-like strip-like electrode material (hereinafter referred to as a strip-like electrode material 100).
  • the hand 2 is air-borne to the inside of the front end mold 3 with the strip-shaped electrode material 100 sandwiched by the gripping portion.
  • the front end mold 3 is a cutting device, and cuts the front end of the strip electrode material 100.
  • the hand 2 positions the strip-shaped electrode material 100 so that the tip end of the strip-shaped electrode material 100 comes to a predetermined position in the front end die 3.
  • the predetermined position is a position at which the front end of the strip electrode material 100 is cut by the front end mold 3 (hereinafter referred to as a cutting position).
  • the rear end die 4 is a rear end cutting device, and cuts a portion of the strip-shaped electrode material 100 which becomes the rear end of the electrode.
  • the first adsorption conveyor 5 is a support device, and is installed upstream of the front end die 3 in the direction of transporting the strip-shaped electrode material 100 (hereinafter, the transport direction).
  • the conveyance surface of the first adsorption conveyor 5 serves as a support surface for supporting the strip electrode material 100 when the strip electrode material 100 is cut, and adsorbs and holds the positioned strip electrode material 100.
  • the first suction conveyer 5 is also used to carry out the cut-off electrode to the downstream side of the front end mold 3 in the conveying direction after cutting the rear end of the strip-shaped electrode material 100.
  • the second suction conveyor 6 After cutting the rear end of the strip electrode material 100, the second suction conveyor 6 receives the electrode sent out from the first suction conveyor 5, and further discharges it to the downstream side in the transport direction.
  • the dashed-dotted line in FIG. 1 shows a cutting shape.
  • the rear end means a portion to be the rear end of the cut out electrode.
  • FIG. 3 is a front view showing details of the hand 2 and is a view of the hand 2 and the first suction conveyor 5 in a direction from the front end mold 3 to the rear end mold 4 (from the downstream side to the upstream side). Figure). However, the members other than the hand 2 and the first suction conveyor 5 are not shown.
  • the hand 2 holds and transports the strip-shaped electrode material 100 at a position where the components of the hand 2 and the first suction conveyor 5 do not interfere with each other when the strip-shaped electrode material 100 is carried to the cutting position ( Details later). Also, when the hand 2 transports the strip electrode material 100 to the front end mold 3, the strip electrode material 100 is placed at a position where the parts constituting the hand 2 do not reach the front end mold 3 (that is, do not interfere with the mold). It is held in contact.
  • the hand 2 carries the strip electrode material 100 to the cutting position for cutting by the front end mold 3 and the rear end mold 4 and simultaneously positions the strip electrode material 100 at the cutting position.
  • the hand 2 vertically moves the whole of the main arms 21 and 22, the gripping members 23 to 26 connected to the main arms 21 and 22, and the main arms 21 and 22 and performs gripping operation by the gripping members 23 to 26.
  • a gripping mechanism unit 20 The gripping members 23 and 25 are attached to the main arm 21, and the gripping members 24 and 26 are attached to the main arm 22, respectively.
  • the holding member 23 faces the holding member 24, and the holding member 25 faces the holding member 26.
  • the holding member 23 and the holding member 24 hold (hold) the one end (left end) of the strip-shaped electrode member 100 with the one end thereof held therebetween.
  • the gripping member 25 and the gripping member 26 grip (hold) the other end (right end) of the strip-shaped electrode member 100.
  • This gripping position is on the rear side in the transport direction (upstream in the transport direction, or the side farther from the tip of the strip electrode material 100), and when gripping the strip electrode material 100 and transporting it to the cutting position
  • the members 23 to 26 do not interfere with the front end mold 3.
  • the holding position may be a position at which the strip-shaped electrode material 100 can be bent by gripping the side end (described in detail later).
  • the gripping members 23 and 24 are the first gripping portion, and the gripping members 25 and 26 are the second gripping portion, and a pair of the first gripping portions (gripping members 23 and 24) and the second gripping portions (gripping members 25 and 26)
  • the gripping members 23 to 26 are attached to the main arms 21 and 22 so as to extend in parallel with the transport direction of the strip electrode material 100.
  • the first suction conveyor 5 which is a supporting device, has a pair of gripping portions (that is, the first gripping portions (gripping members 23 and 24) and the second gripping portions (gripping members 25 and 26)) It has become a position to be placed between.
  • the pair of gripping portions (the first gripping portions (gripping members 23 and 24) and the second gripping portions (gripping members 25 and 26) interfere with the first suction conveyor 5 on the left and right sides of the first suction conveyor 5 It is possible to carry out the transport operation without passing through.
  • Each of the gripping members 23 to 26 may be referred to as a finger in a robot hand.
  • the entire main arm 21 advances and retracts in the transport direction as a whole.
  • the gripping members 23 are 26 pass through the side outside of the first suction conveyor 5.
  • the hand 2 can convey the strip-like electrode material 100 by floating it from the first adsorption conveyor 5 with a very slight upward movement (by raising the strip-like electrode material 100 with a very slight rise amount).
  • each part of the hand is disposed so as to pass immediately above the first suction conveyor.
  • the hand when holding the strip-shaped electrode material by the hand and bringing it into the mold, if the hand is moved horizontally, the hand may hit the first suction conveyor (interference). Therefore, when gripping the strip-shaped electrode material by the hand, it is gripped on the rear side (upstream side in the transport direction) from the first suction conveyor, and then the hand is above the first suction conveyor to pass the hand over the first suction conveyor.
  • the hand must be raised significantly until it is positioned at Also, as a matter of course, when returning to the original gripping position, the hand must be greatly lowered.
  • the distance of the vertical movement of the hand becomes long, and it takes much operation time.
  • the vertical movement of the hand 2 is very slight (or does not have to be vertical), and the time required for the vertical movement can be significantly shortened.
  • the gripping mechanism portion 20 is a mechanism for vertically moving the entire main arms 21 and 22 and gripping (holding) or releasing the strip electrode material 100 by the gripping members 23 to 26.
  • the gripping mechanism unit 20 may be one for performing a normal hand operation.
  • the contact surfaces of the gripping members 23 to 26 with the strip electrode member 100 curve the strip electrode member 100 in the direction intersecting the transport direction when the strip electrode member 100 is gripped, as shown in FIG. It is inclined at an angle.
  • the rigidity in the transport direction of the strip-shaped electrode member 100 is enhanced, and the front end portion not gripped by the gripping members 23 to 26 does not sag.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a curved shape of the strip electrode material.
  • the direction indicated by arrow A is the transport direction (the same as in FIG. 5).
  • the strip-shaped electrode member 100 is in a state where the central portion is lowered (convex downward) Make it curved.
  • the rigidity of the strip-shaped electrode member 100 in the transport direction becomes high, and the front end portion not gripped by the gripping members 23 to 26 does not hang down.
  • Such a curved shape in which the central portion is lowered can be produced only by gripping and lifting the both sides of the strip-shaped electrode material 100.
  • the hand 2 when gripping both sides of the strip-shaped electrode material 100 by the hand 2, the hand 2 is slightly moved so that the central portion of the strip-shaped electrode material 100 does not hit the transport surface of the first suction conveyor 5 located therebelow. Raise it.
  • the lifting amount of the hand 2 is preferably such that the central portion of the strip-shaped electrode material 100 does not hit the first adsorption conveyor 5 and is positioned as close to the first adsorption conveyor 5 as possible.
  • the upper limit of the lifting amount of the hand 2 is a position at which the strip electrode material 100 does not hit the upper die 306 when the strip electrode material 100 is carried between the upper die 306 and the lower die 305 of the front end die 3.
  • the amount of rise of the hand 2 is large, the time taken for the vertical movement of the hand 2 becomes long accordingly, and the tact time becomes long. Therefore, it is preferable that the amount of rise be as small as possible. Further, since it is necessary to insert the front end of the strip electrode material 100 between the upper mold 306 and the lower mold 305 of the front end mold 3, the upper mold 306 and the lower mold 305 of the front end mold 3 when the lifting amount of the hand 2 is large.
  • the operation amount of the mold becomes large and the tact time becomes long, which is not preferable. Accordingly, also from the configuration of such a mold, it is preferable that the lifting amount of the hand 2 be as small as possible.
  • the conveying surface of the first suction conveyor 5 is always positioned between the gripping members 23 and 24 (first gripping portion) and the gripping members 25 and 26 (second gripping portion) which constitute the hand 2. By moving the hand 2 up and down while moving, the lifting amount of the hand 2 can be further reduced.
  • the amount of curvature is the difference between the height of the lowest point of the upper surface of the central portion and the height of both ends in the direction orthogonal to the transport direction (h1 in FIG. 3).
  • the moving amount of the hand 2 is also set to about 0.5 to 2 mm corresponding to this, the upper and lower movement amounts of the hand 2
  • the strip electrode material 100 does not rub against the transport surface 5 a of the first suction conveyor 5.
  • the gap h2 between the lower surface of the central portion and the transport surface 5a is not limited to the above example, and the height of the strip electrode material 100 may be set so as not to rub the transport surface 5a of the first suction conveyor 5.
  • the bending amount of the strip-shaped electrode material 100 may be small, as long as the strip-shaped electrode material 100 can be provided with such rigidity that the front end does not sag. Specifically, although depending on the size and thickness of the strip electrode material 100, the difference between the height of the lowermost point on the upper surface of the central portion and the height of both ends in the direction orthogonal to the transport direction (h1 in FIG. 3) is 0
  • the band-like electrode material 100 can be provided with sufficient rigidity only by curving so as to be about 5 to 2 mm.
  • the amount of bending (the amount of lowering of the central portion with respect to both ends) is not particularly limited, and an amount capable of imparting rigidity to the strip electrode material 100 so that the front end does not sag when gripping the rear end side of the strip electrode material 100 And it is sufficient.
  • the amount of bending is changed according to the size and thickness of the strip-shaped electrode material 100, for example, by increasing the amount of bending when the strip-shaped electrode material 100 is large and thick, and reducing the amount of bending when the strip-shaped electrode material 100 is thin. May be
  • FIG. 5 is a perspective view showing another shape in which the strip electrode material is curved.
  • the strip-shaped electrode material central portion may be curved so as to be raised.
  • the inclination of the contact surface of the gripping members 23 to 26 with the strip electrode member 100 may be reversed to that shown in FIG.
  • the gripping members 23 to 26 can curve the strip-shaped electrode material 100 so that the central portion is convex upward only by gripping the vicinity of both end portions of the strip-shaped electrode material 100.
  • the positions (heights) at which the gripping members 23 to 26 grip the strip electrode material 100 may be on the same plane as the transport surface of the first suction conveyor 5. Only by the gripping by the gripping members 23 to 26, the strip-shaped electrode material 100 is curved upward and the whole is in a state of floating from the transport surface of the first suction conveyor 5. As a result, the strip-shaped electrode material 100 does not come in contact with the first adsorption conveyor 5, and the upward movement of the hand 2 becomes unnecessary.
  • the first suction is always performed between the gripping members 23 and 24 (first gripping portion) and the gripping members 25 and 26 (second gripping portion).
  • the conveyance surface of the conveyor 5 will be located. That is, the transport surface of the first suction conveyor 5 is always positioned within the range of the width in the height direction of the first and second gripping portions.
  • the amount of bending in this case is not particularly limited, and may be the same as in the case of the downward convex. That is, the strip electrode material 100 can be given rigidity such that the front end does not sag when gripping the rear end side of the strip electrode material 100, and the strip electrode material 100 contacts the first adsorption conveyor 5 (interference ) Should be done.
  • the amount of bending is changed according to the size and thickness of the strip-shaped electrode material 100, for example, by increasing the amount of bending when the strip-shaped electrode material 100 is large and thick, and reducing the amount of bending when the strip-shaped electrode material 100 is thin. May be
  • the rigidity in the transport direction may be increased. Therefore, the bending direction may be any direction as long as it crosses the transport direction.
  • the front end die 3 is a die for cutting out the shape of the electrode from the strip electrode material 100 together with the rear end die 4.
  • FIG. 6 is a view showing the front end die 3, (a) is a front view when only the front end die 3 is viewed from the downstream side in the transport direction, (b) is a cross section along a line shown by b in FIG. FIG.
  • the front end mold 3 includes a mold support base 301, a mold frame 302, a lower mold base 303, an upper mold base 304, a lower mold 305, an upper mold 306, a cylinder for frame 307 (lifting device), a cylinder for upper mold 308, A frame guide 309 and an upper mold guide 310 are provided.
  • a frame cylinder 307 is attached to the mold support 301.
  • a frame guide 309 is provided on the upper portion of the mold support 301.
  • the frame cylinder 307 and the frame guide 309 support the mold frame 302.
  • the mold frame 302 is driven by the frame cylinder 307, and the entire mold frame 302 moves up and down along the frame guide 309.
  • Four frame guides 309 are provided.
  • a lower mold base 303 is fixed to the lower inside of the mold frame 302, and a lower mold 305 is fixed to the lower mold base 303.
  • an upper mold base 304 is provided on the upper inside of the mold frame 302, and an upper mold 306 is fixed to the upper mold base 304.
  • An upper mold guide 310 is fixed to the inside of the mold frame 302 and extends from the bottom to the top of the mold frame 302.
  • the upper mold base 304 can move up and down along the upper mold guide 310, and is driven by the upper mold cylinder 308 to move up and down in the mold frame 302. With such a structure in which the upper die 306 and the lower die 305 are integrally provided in the mold frame 302, a prescribed position where the upper die 306 and the lower die 305 are engaged is maintained.
  • Four upper mold guides 310 are provided.
  • the upper mold base 304 descends in the mold frame 302, whereby the upper mold 306 fixed to the upper mold base 304 engages with the lower mold 305 to cut the strip electrode material 100.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing the operation of the front end die 3 and shows the same cross section as FIG. 6 (b).
  • the front end mold 3 In the open state for inserting the cut object, the front end mold 3 has the lower die 305 positioned below the transport surface (supporting surface) of the first suction conveyor 5 (see FIG. 2).
  • the open state of the front end mold 3 is shown in FIG. 7 (a). In this open state, the leading end of the strip-shaped electrode material 100 is inserted to a cutting position, more specifically, to a position where the lower die 305 and the upper die 306 are engaged.
  • the lower mold 305 is raised together with the mold frame 302 to a position where the lower mold 305 abuts against the strip electrode material 100 (position of the support surface).
  • the raising operation of the mold frame 302 is performed by the frame cylinder 307.
  • the upper die 306 is lowered by the upper die cylinder 308 in the mold frame 302 to cut the strip electrode material 100.
  • the upper die 306 is raised by the upper die cylinder 308 to return the upper die 306 to the original position in the mold frame 302.
  • the lower mold 305 is lowered together with the mold frame 302 by the frame cylinder 307 to return the lower mold 305 to its original position.
  • the strip electrode material 100 is transported by positioning the lower die 305 below the transport surface (supporting surface) of the first suction conveyor 5 in the open state, the front end mold 3 is transported, The strip electrode material 100 is prevented from rubbing against the lower die 305. Further, this makes it easy to insert the front end of the strip-shaped electrode material 100 into the cutting position. Furthermore, by disposing the lower die 305 below the transport surface, even if the front end of the strip-shaped electrode material 100 may hang down, it may be caught between the first adsorption conveyor 5 and the lower die 305. There is no In addition, when the front end of the strip electrode material 100 reaches the cutting position, the lower end 305 can be lifted to raise the hanging down front end, and the front end can be cut at the regular position. Further, even after cutting, as shown in FIG. 7 (e), the front end mold 3 is in the open state, and the lower mold 305 is positioned lower than the transport surface, so when discharging the electrode after cutting Can be prevented from rubbing against the lower mold 305.
  • the active material surface of the electrode is also when moving the cut electrode from the first adsorption conveyor 5 to the second adsorption conveyor 6. It can prevent rubbing with the lower mold 305.
  • the entire mold frame 302 is lifted.
  • the lower mold 305 can be raised while maintaining the defined engagement position of the lower mold 305 and the upper mold 306 by the mold frame structure.
  • the timing for starting the lower mold 306 is not particularly limited.
  • the timing of the start of lowering may be changed as appropriate according to, for example, the stroke of the lower mold 305 and the stroke to the conveyance surface of the upper mold 306. In other words, change appropriately according to the stroke in which the lower mold 305 rises to the transport surface (support surface) and the stroke until the upper mold 306 reaches the strip electrode material 100 supported by the transport surface (support surface) It is good.
  • the lower mold 305 is transported with the start of lowering of the upper mold 306 after the start of lifting of the lower mold 305.
  • the upper die 306 is also allowed to reach the conveying surface (supporting surface).
  • the stroke of the lower mold 305 is shorter than the stroke to the conveying surface of the upper mold 306, then the lower mold 305 is the conveying surface (supporting surface), with the start of lowering of the upper mold 306 earlier than the rising of the lower mold 305.
  • the upper mold 306 is also made to reach the conveying surface (supporting surface) when it reaches.
  • the tact time for cutting can be further shortened.
  • the operation timings of the upper mold 306 and the lower mold 305 may be matched in consideration of not only the stroke of the other upper mold 306 and the stroke of the lower mold 305 but also the difference in operation speed between them.
  • the scrap portion produced when the strip electrode material 100 is cut into the shape of the electrode by the front end mold 3 is not in contact with either the first adsorption conveyor 5 or the second adsorption conveyor 6 and therefore drops downward as it is. Do. For this reason, it is preferable to provide a slope or the like for discharging the dropped scrap on the downstream side in the conveyance direction of the mold support base 301 of the front end mold 3.
  • the rear end die 4 is disposed upstream of the first suction conveyor 5 in the transport direction.
  • the basic structure of the rear end mold 4 may be the same as that of the front end mold 3 described above. However, the cutting shape of the mold is different.
  • the hand 2 retracts (moves to the upstream side in the transport direction), and the gripping members 23 to 26 retract from the lower die 41 and the upper die 42 of the rear end die 4, and then the rear end
  • the lower mold 41 of the mold 4 is raised together with the mold frame and brought into contact with the strip electrode material 100. Thereafter, the upper die 42 is lowered to cut the rear end.
  • the rear end mold 4 has the same structure as the front end mold 3 because the holding members 23 to 26 of the hand 2 pass between the lower mold 41 and the upper mold 42 of the rear end mold 4. It is for securing clearance.
  • the strip-shaped electrode material 100 passes immediately above the transport surface of the first adsorption conveyor 5 to move the hand 2 up and down.
  • the gripping members 23 to 26 can not pass between the lower die 41 and the upper die 42 of the rear end die 4.
  • the lower die 41 is positioned below the transport surface of the first suction conveyor 5. It was decided to lower the lower mold 41 in the same manner.
  • the lower die 41 of the rear end die 4 may be on the same plane as the transport surface, as long as the hand 2 is raised so that the gripping members 23 to 26 can pass above the lower die 41. This is because when the strip-shaped electrode material 100 is transported, the strip-shaped electrode material 100 is transported in the air at a position higher than the transport surface by the hand 2. It is because there is not.
  • the first suction conveyor 5 is disposed between the front end die 3 and the rear end die 4 (see FIGS. 1 and 2).
  • the adsorption operation and the transport operation are both stopped.
  • the strip-shaped electrode material 100 is carried in by the hand 2 and positioned, that is, when the front end of the strip-shaped electrode material 100 reaches the cutting position (almost simultaneously or slightly delayed)
  • the adsorption operation is started Do.
  • the conveyance operation is stopped. In other words, the conveyor belt does not move.
  • the strip-like electrode material 100 carried in and positioned by the hand 2 is positioned at the cutting position by the suction force of the first suction conveyor 5.
  • the first suction conveyor 5 continues the suction operation with the conveyance operation stopped until the cutting operation by the front end die 3 and the rear end die 4 is completed.
  • the first adsorption conveyor 5 starts the conveying operation and is cut together with the second adsorption conveyor 6.
  • the carried electrode is carried out downstream in the transport direction.
  • the conveyance surface of the first adsorption conveyor 5 serves as a support surface for supporting the strip-shaped electrode member 100 when the strip-shaped electrode member 100 is cut. For this reason, the conveyance surface is flat. By making the conveyance surface of the first adsorption conveyor 5 flat, the strip-shaped electrode member 100 supported by suction becomes flat, and the strip-shaped electrode member 100 can be cut cleanly.
  • the second suction conveyor 6 is disposed downstream of the front end mold 3 in the conveying direction (see FIGS. 1 and 2).
  • the conveyance surface of the second adsorption conveyor 6 is disposed below the conveyance surface of the first adsorption conveyor 5.
  • the rigidity of the electrode in the transport direction has already been lost. For this reason, when the first adsorption conveyor 5 pushes it out, the front end of the electrode may be dropped.
  • the lower die 305 of the front end die 3 is disposed below the movement trajectory through which the electrode passes when passing from the first suction conveyor 5 to the second suction conveyor 6.
  • the conveying surface of the second suction conveyor 6 is disposed on the same horizontal surface as the lower die 305 or slightly above the lower die 305.
  • the first adsorption conveyor 5 is slightly above the second adsorption conveyor 6, and a lower die 305 is present between the first adsorption conveyor 5 and the second adsorption conveyor 6.
  • the electrode is carried out from the first adsorption conveyor 5 to the second adsorption conveyor 6, the electrode is pushed downward, though slightly.
  • the lower mold 305 is on the upper side of the movement locus of the electrode when moving the electrode to the second adsorption conveyor 6, the electrode carried out from the first adsorption conveyor 5 may hit the lower mold 305.
  • the lower mold 305 is at a position not to enter the movement trajectory of the electrode carried out from the first suction conveyor 5 to the second suction conveyor 6.
  • suction operation and the transfer operation (belt movement) of the second suction conveyor 6 may be always performed, or the suction operation and the transfer operation are started when the front end of the electrode is cut. You may
  • FIG. 8 is a view showing the shape of the electrode
  • (a) is a schematic plan view showing the strip electrode material before being cut out
  • (b) is a schematic plan view showing the shape of the cut out electrode.
  • the strip-shaped electrode material 100 makes metal foil the base material 150, and the active material 151 is intermittently apply
  • the applied active material 151 is a positive electrode active material in the case of a positive electrode, and a negative electrode active material in the case of a negative electrode. Since these active materials 151 are well known, the description thereof is omitted.
  • a region 152 of the front end 100a of the strip-shaped electrode member 100 where the active material 151 is not coated is exposed and cut into a prescribed shape as shown in FIG. 8B and used as it is as the electrode tab 153 of the battery. .
  • the rear end 100b is cut linearly.
  • the shape of the electrode 101 is obtained.
  • the metal foil to be the base 150 aluminum, nickel, iron, stainless steel, titanium, copper or the like is used as the metal foil to be the base 150.
  • a clad material of nickel and aluminum, a clad material of copper and aluminum, or a plated material of a combination of these metals may be used.
  • a conductive polymer material or a nonconductive polymer material to which a conductive filler is added may be employed.
  • a foil of a single metal such as aluminum, stainless steel or copper is often used from the viewpoint of electron conductivity and battery operation potential.
  • the metal material used differs depending on whether it is used as the positive electrode or the negative electrode.
  • the thickness of the base 150 is, for example, about 1 to 100 ⁇ m. Such a base 150 becomes a current collector after being formed as a battery.
  • the cut-out electrode when used as a secondary battery for an electric vehicle, it has a size of about B5 to A4 if shown as a sheet size as an electrode.
  • the size of the strip-shaped electrode material 100 is about B5 to A4 size in the width direction, the length is several tens to several hundreds of meters, and is wound in a roll shape.
  • the shape of the electrode 101 is the shape of the electrode tab 153 in the present embodiment, so that the cut portion can be used as the electrode tab as it is. It is like that.
  • the rear end 100b is cut out in a straight line.
  • the shape of the electrode after such cutting out is cut out according to the battery to be used, and is not limited to the shape as illustrated.
  • the electrodes are not limited to those in which the same electrode is formed on both surfaces, but a bipolar electrode (bipolar electrode) in which a positive electrode is formed on one surface and a negative electrode is formed on the other surface can also be manufactured.
  • the electrode cut out in this manner is used, for example, in a laminated secondary battery.
  • the stacked secondary battery has a form in which a positive electrode, a separator and a negative electrode are sequentially stacked.
  • strip-shaped electrode material 100 and the electrode 101 cut out from it are very thin.
  • secondary batteries that require high density and high energy for electric vehicles etc. have a large area. Therefore, if it is attempted to horizontally transport, it is difficult to maintain the shape of the strip-shaped electrode material alone, and it is likely that the part that has lost support from the transport equipment (e.g. conveyor) may hang down. It is
  • the front end of the strip-shaped electrode material 100 gripped by the hand 2 is conveyed to the cutting position of the front end mold 3 and positioned.
  • the strip-shaped electrode material 100 is air-borne in a state in which the rigidity is increased in the transport direction. Therefore, the front end can be transported to the cutting position without the strip electrode material 100 rubbing against another member. This state is the state of FIG. 1 and FIG. 2 already described.
  • the suction operation of the first suction conveyor 5 is started (at this time)
  • the first adsorption conveyer 5 does not carry.
  • the positioning of the strip-shaped electrode material 100 for cutting is completed, and the strip-shaped electrode material 100 is held at that position.
  • the hand 2 is released to shift to the reverse operation.
  • the lower die 305 is placed on the front end of the strip-like electrode material 100 substantially simultaneously with these operations (it may be before the start of the adsorption operation as long as the front end of the strip-like electrode material 100 reaches the cutting position of the front end mold 3).
  • the lower mold 305 is raised together with the mold frame 302 in order to make contact.
  • the gripping members 23 to 26 of the hand 2 reach only to the front of the front end die 3, the gripping members 23 to 26 of the hand 2 do not interfere with the front end die 3. Therefore, the raising operation of the mold frame 302 can be started when the front end of the strip-shaped electrode material 100 reaches the cutting position of the front end mold 3. Therefore, the mold operation can be performed before the backward movement of the hand 2, and the tact time can be shortened accordingly.
  • the front end mold 3 cuts the front end into a predetermined shape.
  • the hand 2 is retracted to return to the position before gripping the strip electrode material 100. Further, the front end mold 3 for which the cutting operation has been completed also returns to the original position.
  • FIG. 9 is a plan view showing a position where the hand is retracted
  • FIG. 10 is a side view of the same.
  • the rear end of the strip-shaped electrode material 100 is cut by the rear end mold 4.
  • the first suction conveyor 5 starts the conveyance operation, and pushes the electrode 101 having a defined shape toward the second suction conveyor 6.
  • the second adsorption conveyor 6 receives this and feeds it to a further process. Therefore, the electrode after cutting does not rub against other members.
  • the first adsorption is performed between the pair of grips constituting the hand 2, that is, between the first grip (gripping members 23 and 24) and the second grip (gripping members 25 and 26).
  • the conveyor 5 was arranged.
  • each part of the hand 2 can pass through the outside of the first suction conveyor 5 without interfering with the first suction conveyor 5.
  • the hand 2 can move and convey the strip electrode material 100 on the first adsorption conveyor 5 with very slight vertical movement (or without moving the vertical movement) (the strip electrode material 100 is the first adsorption conveyor 5
  • the strip-shaped electrode material 100 can be moved and transported by passing immediately above.
  • the process time accompanying the vertical movement of the hand 2 can be made very slightly (or zero)
  • the time taken for the loading process can be shortened, and the hand 2 and the first adsorption conveyor 5 are on the same side.
  • the tact time can be improved (even at overlapping positions in the transport direction position).
  • the strip-shaped electrode material 100 is carried by the hand 2 to the cutting position by the front end die 3 by carrying it in the air.
  • the strip electrode material 100 is held at a position not in contact with the front end die 3 and the first adsorption conveyor 5.
  • the strip-shaped electrode material 100 does not rub against other members, in particular, the mold. Therefore, the strip electrode material 100 rubs against another member to lose the active material applied to the electrode, and to prevent in advance the reduction of the electric capacity and the life reduction associated therewith due to the reduction of the thickness of the active material.
  • the hand 2 carries the strip electrode material 100 to the cutting position of the front end mold 3 (that is, when the portion to be cut of the strip electrode material 100 reaches the cutting position by the front end mold 3)
  • the strip-shaped electrode material 100 is gripped at a position where the portions of the hand 2 (especially the gripping members 23 to 26) and the front end die 3 do not interfere with each other. Therefore, when the front end of the strip-shaped electrode material 100 reaches the cutting position of the front end mold 3, the front end mold 3 can be operated immediately. Accordingly, since the mold can be operated without waiting for the backward movement of the hand 2, the tact time can be shortened accordingly.
  • the strip-shaped electrode material 100 when gripping the strip-shaped electrode material 100 with the hand 2, the strip-shaped electrode material 100 is curved and gripped in the direction intersecting the transport direction. As a result, the rigidity in the transport direction of the strip electrode material 100 is enhanced, so that even if only the rear portion (portion away from the tip) of the strip electrode material 100 is gripped so that the hand 2 does not interfere with the front end mold 3, The front end of the strip-shaped electrode material 100 does not sag. Moreover, since the hand 2 and the front end mold 3 do not interfere with each other, the mold can be operated from before the hand 2 retracts.
  • the strip electrode material 100 is held by the hand 2 including the holding member 23 and the holding member 24 facing this, and the holding member 25 and the holding member 26 facing this And hold. Therefore, the vicinity of the end in the direction orthogonal to the transport direction of the strip-shaped electrode material 100 can be easily grasped.
  • the lower die 305 is positioned lower than the transport surface (supporting surface) of the first adsorption conveyor 5 before loading of the strip electrode material 100, and the strip electrode material 100 is loaded. After that (when inserted into the mold), the lower die 305 is to be raised to the support surface. Therefore, when the strip-shaped electrode material 100 is carried in, the front end of the strip-shaped electrode material 100 can be easily inserted into the cutting position of the front end mold 3 and the strip-shaped electrode material 100 is not rubbed by the front end mold 3.
  • the lower die 305 is positioned at the lower side, and by raising the lower die 305 after carrying in the strip electrode material 100, even if the front end of the strip electrode material 100 is dropped, the dropped portion is lifted and the strip is removed
  • the electrode material 100 can be cut at a prescribed position.
  • the lower mold 305 is fixed to the mold frame 302, the upper mold 306 is held so as to move up and down in the mold frame 302, and the lower mold 305 is lifted to the support surface.
  • the lower mold 305 and the upper mold 306 are integrally raised together with the mold frame 302.
  • the relative positional relationship between the lower mold 305 and the upper mold 306 is always maintained by the mold frame 302, and their meshing can be reliably performed.
  • adjustment of engagement may be performed by adjusting the position of the upper mold 306 with respect to the lower mold 305, as in the case of a normal press mold.
  • the electrode manufacturing apparatus 1 has the rear end mold 4 disposed on the upstream side of the first suction conveyor 5 in the transport direction and cutting the position to be the electrode rear end of the strip electrode material 100, The electrode material can be cut into different shapes at the front end and the rear end.
  • the strip electrode material 100 is positioned at the cutting position by the hand 2.
  • the first suction conveyor 5 adsorbs and holds the strip electrode material 100.
  • the strip-shaped electrode material 100 is adsorbed and fixed at a predetermined cutting position, and no positional displacement occurs at the time of cutting (during mold operation). For this reason, the strip-shaped electrode material 100 can be reliably cut into a prescribed shape.
  • the first suction conveyor 5 stops the transport operation and the suction operation during positioning by the hand 2 and performs the suction operation after the positioning. Therefore, the strip-shaped electrode material 100 can be reliably prevented from being attracted to or rubbed against the transport surface 5 a of the first adsorption conveyor 5 during the positioning operation by the hand 2.
  • the first suction conveyor 5 continues the suction operation in a state in which the conveyance operation is stopped until the cutting operation by the front end die 3 and the rear end die 4 is completed. Therefore, the position of the strip electrode material 100 does not shift until the cutting operation by the front end mold 3 and the rear end mold 4 is completed.
  • the work position may be shifted due to vibration or the like caused by the operation of the mold if it is only placed at a specified position. Since holding is performed, such positional deviation due to vibration can also be prevented.
  • the conveyance surface of the second adsorption conveyor 6 is positioned below the conveyance surface of the first adsorption conveyor 5. Therefore, when carrying out the electrode 101 after cutting, the electrode 101 can be reliably transferred from the first suction conveyor 5 to the second suction conveyor 6.
  • the electrode manufacturing apparatus 1 after the rear end mold 4 cuts the electrode rear end, the first suction conveyor 5 and the second suction conveyor 6 are cut and the electrode 101 is cut into the front end mold 3 Take out more downstream in the transport direction. As described above, by using the first suction conveyor 5 as a carrying-out device of the electrode 101, it becomes possible to manufacture the electrode continuously.
  • the battery electrode manufactured as described above is particularly suitable as a positive electrode or a negative electrode used for a secondary battery mounted on a vehicle as a motor drive power supply.
  • the vehicle includes, for example, an automobile whose wheels are driven by a motor, and other vehicles (for example, a train).
  • the above-mentioned vehicles include fully electric vehicles that do not use gasoline, and hybrid vehicles such as series hybrid vehicles and parallel hybrid vehicles.
  • the area of the electrode itself is also increasing.
  • the size is, for example, about B5 to A4 size as described above.
  • the electrode of the motor driving secondary battery is very thin with respect to the area, it is difficult to handle as compared with a battery electrode for a cell phone or personal computer, which is smaller than a business card size.
  • this embodiment is particularly suitable for the production of such a large battery electrode.
  • the front end and the rear end of the electrode have different shapes, but they may have the same shape.
  • only the front end mold 3 and the rear end mold 4 may be omitted.
  • the strip electrode material 100 has a tip portion whose length is one electrode length downstream of the front end mold 3 in the transport direction After carrying in until protruding, perform the next cutting. That is, the rear end side of the electrode shape is cut by a mold disposed at the position of the front end mold 3.
  • the strip-shaped electrode material 100 does not interfere with the mold in which the strip-shaped electrode material 100 is disposed by the hand 2 and at the position of the front end die 3 In such a way as to impart rigidity to the transport direction.
  • the strip electrode material 100 can be carried to the cutting position without rubbing with other members, and the operation of the mold can be started when the strip electrode material 100 reaches the cutting position.
  • the electrode when cutting into the electrode shape with only the front end mold 3 as described above, the electrode is cut out on the downstream side of the front end mold 3 in the conveyance direction, so the cut-out electrode 101 is upstream of the front end mold 3 in the conveyance direction. It is not necessary to carry out by the 1st adsorption conveyor arranged at the side. Therefore, in this case, the first suction conveyor is unnecessary. Even in this case, however, an adsorption device for supporting the strip electrode material 100 at the time of cutting is provided in front of the front end mold 3 so that the strip electrode material 100 carried in by the hand 2 is adsorbed and supported. Is preferred.
  • the strip electrode material 100 By adsorbing and supporting the strip electrode material 100 in front of the front end die 3, the strip electrode material 100 can be cut cleanly and reliably.
  • a suction device for example, a suction pad is used.
  • the suction pad is disposed such that its suction surface is a support surface. Also in this case, the suction surface of the suction pad is flat. Then, when the strip electrode material 100 carried in by the hand 2 comes to the cutting position, the suction pad starts the suction operation at the same time as the strip electrode material 100 is released from the hand 2. Thereafter, the suction operation is stopped immediately before gripping the strip-shaped electrode material 100 again by the hand 2.
  • the cutting device and the rear end cutting device are not limited to the mold but may be, for example, a laser.
  • the abutment member is disposed at a position corresponding to the lower mold of the front end mold 3 so that the abutment member moves up and down, and laser light is irradiated from above the abutment member and cut.
  • the abutting member that moves up and down, even if the front end portion of the strip-shaped electrode material 100 is dropped, it can be pushed up and positioned at a prescribed position. And since laser cutting is carried out in the state, generation of a dimensional error at the time of cutting can be prevented.
  • the front end mold 3 is integrally provided with a lower mold 305 and an upper mold 306 in a mold frame so that only the upper mold 306 moves in operation as a mold, but the upper mold and the lower at the time of cutting
  • the upper mold and the lower mold may be provided independently as long as the molds can be reliably engaged at the specified positions. That is, when the front end of the strip electrode material 100 comes to the cutting position, only the lower mold 305 may be raised independently, and then the upper mold 306 may be lowered for cutting. The same applies to the rear end mold 4.
  • the forward and backward movement of the hand 2 is performed only in the transport direction, instead of this, in the backward movement, after releasing the strip electrode material 100, it temporarily retracts to the side and then returns to the original position.
  • the operation direction can be set as appropriate.
  • the electrode material since the electrode material is transported in the air to the cutting position of the cutting device, the electrode material does not rub against other members. Furthermore, since the support device is provided between the pair of grips of the loading device, the grip and the support device do not interfere with each other. Therefore, the electrode material can be carried to the cutting position with almost no moving up and down of the carry-in device, and the process time of the carry-in process can be shortened.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

　帯状電極材（１００）を電極の形状に切断する前端金型（３）と、電極材（１００）を把持して前端金型（３）による切断位置まで電極材（１００）を搬送するハンド（２）と、前端金型（３）よりも搬送方向上流側に配置され、前端金型（３）による切断時に電極材（１００）を支える支持面（５ａ）を備えた第１吸着コンベア（５）と、を有する電池用電極製造装置。ハンド（２）は、第１把持部（２３，２４）と第２把持部（２５，２６）とを備え、第１吸着コンベア（５）は、第１把持部（２３，２４）と第２把持部（２５，２６）との間に配置される。ハンド（２）は、電極材（１００）が前端金型（３）および第１吸着コンベア（５）に接触しない位置で電極材（１００）を切断位置まで搬入する。　

Description

電池用電極製造装置およびその方法
　本発明は、電池用電極製造装置およびその方法に関し、より詳しくは、箔状で帯状の電極材を搬送して所定の大きさに切り出し、電池用電極を製造する電池用電極製造装置およびその方法に関する。
　電池に用いられる正極または負極（これらを総称して電極という）は、非常に薄い金属箔の両面に活物質を塗布した構造を有する。電極の製造は、金属箔の両面に活物質が形成された帯状の電極材を所定の大きさに切り出すことにより行われる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－１２８８４１号公報
　しかしながら、上記特許文献１の技術では、帯状電極材を先端部から離れた位置でチャックして金型に送り出しているため、帯状電極材の先端部は後ろから押されるようにして金型に挿入され、金型の下型により支持される。このため、次の電極を切り出すために帯状電極材を送り出すと、帯状電極材が下型に擦れてしまうという問題があった。
　本発明の目的は、箔状で帯状の電極材を他の部材と擦らずに切断位置まで搬送することのできる電池用電極製造装置およびその方法を提供することである。
　本発明の第一の態様は、箔状で帯状の電極材を電極の形状に切断する切断装置と、電極材を把持して切断装置による切断位置まで電極材を搬送する搬入装置と、切断装置よりも電極材の搬送方向上流側に配置されていて、切断装置による電極材の切断時に電極材を支える支持面を備えた支持装置と、を有する電池用電極製造装置である。搬入装置は、一対の把持部を備えており、支持装置は、この一対の把持部の間に位置している。搬入装置は、電極材が切断装置および支持装置に接触しない位置で電極材を切断位置まで搬入する。
　本発明の第二の態様は、上記電池用電極製造装置を用いた電池用電極製造方法である。当該方法では、搬入装置により、電極材を、切断装置および支持装置に接触しない位置で保持して切断位置まで搬入し、搬入した電極材を支持面により支持しつつ切断装置により電極の形状に切断する。
図１は、電極製造装置の構成を示す概略平面図である。 図２は、電極製造装置の構成を示す概略側面図である。 図３は、ハンドの細部を示す正面図である。 図４は、帯状電極材を湾曲させた形状を示す斜視図である。 図５は、帯状電極材を湾曲させた他の形状を示す斜視図である。 図６は、前端金型を示す図であり、（ａ）は前端金型のみを搬送方向下流側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）図中ｂで示す線に沿う断面図である。 図７は、前端金型の動作を示す説明図である。 図８は、電極の形状を示す図であり、（ａ）は切り出し前の帯状電極材を示す概略平面図であり、（ｂ）は切り出された電極の形状を示す概略平面図である。 図９は、ハンドが後退した位置を示す平面図である。 図１０は、ハンドが後退した位置を示す側面図である。
　以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面における各部材の大きさや比率は説明の都合上誇張されており、実際の大きさや比率とは異なる。
　図１は、電極製造装置の構成を示す概略平面図であり、図２は、電極製造装置の構成を示す概略側面図である。
　まず、電極製造装置の概略を説明する。
　電極製造装置１は、ハンド２、前端切断用金型（以下、前端金型３という）、後端切断用金型（以下、後端金型４という）、第１吸着コンベア５、および第２吸着コンベア６を有する。
　ハンド２は搬入装置となるもので、箔状で帯状の電極材（以下、帯状電極材１００という）を挟む把持部（後述）を備えている。ハンド２は、把持部により帯状電極材１００を挟んで前端金型３内まで空中搬送する。前端金型３は切断装置であり、帯状電極材１００の前端を切断する。ハンド２は、帯状電極材１００の先端部が前端金型３内の所定の位置に来るように帯状電極材１００の位置決めを行う。所定の位置とは、前端金型３によって帯状電極材１００の前端を切断する位置（以下、切断位置）である。後端金型４は後端切断装置であり、帯状電極材１００における電極の後端となる部分を切断する。第１吸着コンベア５は支持装置であり、帯状電極材１００を搬送する方向（以下、搬送方向）において前端金型３より上流側に設置されている。第１吸着コンベア５の搬送面は、帯状電極材１００の切断時には帯状電極材１００を支える支持面となり、位置決めされた帯状電極材１００を吸着して保持する。第１吸着コンベア５は帯状電極材１００の後端切断後に、切断されてできた電極を前端金型３よりも搬送方向下流側に搬出するためにも用いられる。第２吸着コンベア６は帯状電極材１００の後端切断後、第１吸着コンベア５から送り出された電極を受け、これをさらに搬送方向下流側へ搬出する。なお、図１中の一点鎖線は切断形状を示す。また、後端とは切り出された電極の後端となる部分をいう。
　続いて電極製造装置１の各部を詳しく説明する。
　図３は、ハンド２の細部を示す正面図であり、ハンド２および第１吸着コンベア５を前端金型３から後端金型４に向かう方向で見た（下流側から上流側に向かって見た）図である。ただし、ハンド２および第１吸着コンベア５以外の部材については図示省略した。
　ハンド２は、帯状電極材１００を切断位置まで搬入するときに、ハンド２を構成する各部と第１吸着コンベア５とが干渉することのない位置で帯状電極材１００を保持して空中搬送する（詳細後述）。また、ハンド２は、前端金型３まで帯状電極材１００を搬送したときに、ハンド２を構成する各部が前端金型３に到達しない（すなわち金型と干渉しない）位置で帯状電極材１００に当接して把持している。
　そして、ハンド２は、帯状電極材１００を前端金型３および後端金型４によって切断するための切断位置に搬入すると同時に帯状電極材１００を切断位置に位置決めする。
　ハンド２は、主アーム２１および２２と、主アーム２１および２２に接続されている把持部材２３乃至２６と、主アーム２１および２２ごと全体を上下動させると共に把持部材２３乃至２６による把持動作を行う把持機構部２０とを有する。
　把持部材２３および２５は主アーム２１に、把持部材２４および２６は主アーム２２に、それぞれ取り付けられている。把持部材２３は把持部材２４に対向し、把持部材２５は把持部材２６に対向するように設けられている。把持部材２３と把持部材２４とが帯状電極材１００の一方側端（左側端）をはさんで把持する（保持する）。同様に、把持部材２５と把持部材２６とが帯状電極材１００の他方側端（右側端）をはさんで把持する（保持する）。この把持位置は、搬送方向において後方側（搬送方向において上流側、または帯状電極材１００の先端部からより離れた側）であり、帯状電極材１００を把持して切断位置まで搬送したときに把持部材２３乃至２６が前端金型３と干渉しない位置としている。また、この把持位置は、側端を把持して帯状電極材１００を湾曲させることのできる位置であればよい（詳細後述）。
　把持部材２３および２４が第１把持部、把持部材２５および２６が第２把持部となり、これら第１把持部（把持部材２３および２４）と第２把持部（把持部材２５および２６）とにより一対の把持部を構成している。
　把持部材２３乃至２６は、帯状電極材１００の搬送方向と平行に延在するように主アーム２１および２２に取り付けられている。把持部材２３乃至２６の取り付け位置は、支持装置である第１吸着コンベア５が一対の把持部（すなわち第１把持部（把持部材２３および２４）と第２把持部（把持部材２５および２６））の間に配置される位置となっている。これにより一対の把持部（第１把持部（把持部材２３および２４）と第２把持部（把持部材２５および２６））は第１吸着コンベア５の左右両側を、第１吸着コンベア５と干渉することなく通過して搬送動作を行うことができるようになっている。
　なお、把持部材２３乃至２６の一つひとつは、ロボットハンドにおける指部（フィンガー）と称されることもある。
　主アーム２１は、把持機構部２０ごと全体が搬送方向に前進後退する。このとき、第１吸着コンベア５が一対の把持部（第１把持部（把持部材２３および２４）と第２把持部（把持部材２５および２６））の間に位置しているため、把持部材２３乃至２６は第１吸着コンベア５の側方外側を通過する。このためハンド２は極僅かな上昇動作で（極僅かな上昇量で帯状電極材１００を上昇させることで）、帯状電極材１００を第１吸着コンベア５から浮かして搬送することができる。
　ここで、仮に第１吸着コンベアの直上をハンド各部が通過するように配置された場合を考える。このような仮の構成では、ハンドで帯状電極材を把持して金型まで搬入する際、ハンドを水平移動させたのでは第１吸着コンベアに当たってしまう（干渉してしまう）。このためハンドにより帯状電極材を把持するときには第１吸着コンベアより後方側（搬送方向上流側）で把持し、その後ハンドを第１吸着コンベアの上を通過させるために、第１吸着コンベアよりも上方に位置するまでハンドを大きく上昇させなければならない。また、当然元の把持位置に戻るときにはハンドを大きく下降しなければならない。したがって、この仮の構成ではハンドの上下動の距離が長くなり、それだけ多くの動作時間がかかることになる。この点、本実施形態の構成では、ハンド２の上下動は極僅かであり（または上下させなくてもよい）、その上下動にかかる時間を大幅に短縮することができる。
　把持機構部２０は、主アーム２１および２２ごと全体を上下動させると共に、把持部材２３乃至２６により帯状電極材１００を把持（挟持）したり、放したりするための機構である。この把持機構部２０は、通常のハンド動作を行うためのものであればよい。
　把持部材２３乃至２６の帯状電極材１００との当接面は、図３に示したように、帯状電極材１００を把持したときに、帯状電極材１００を搬送方向と交差する方向に湾曲させるために斜めに傾斜している。帯状電極材１００を湾曲させることで帯状電極材１００の搬送方向の剛性が高まり、把持部材２３乃至２６によって把持されていない前端部が垂れたりしなくなる。
　図４は、帯状電極材を湾曲させた形状を示す斜視図である。図において矢印Ａで示す方向が搬送方向である（図５において同じ）。
　図４に示したように、ハンド２の把持部材２３乃至２６は、帯状電極材１００をはさんだときに、帯状電極材１００を、その中央部が下がった状態（下に凸）となるように湾曲させる。　
　このように、帯状電極材中央部が下がった状態にすることで、帯状電極材１００は、搬送方向の剛性が高くなり、把持部材２３乃至２６によって把持されていない前端部が垂れ下がることがなくなる。
　このような中央部が下がった湾曲形状は、帯状電極材１００の両側部を把持して持ち上げるだけで作り出すことができる。この場合、ハンド２により帯状電極材１００の両側部を把持した時、帯状電極材１００の中央部が、その下にある第１吸着コンベア５の搬送面に当たらないように、ハンド２をわずかに上昇させる。ハンド２の上昇量は、帯状電極材１００の中央部が第１吸着コンベア５に当たらず、かつ、できるだけ第１吸着コンベア５に近い位置となる程度とすることが好ましい。すなわちハンド２の上昇量の上限は、帯状電極材１００を前端金型３の上型３０６と下型３０５との間に搬入する際に帯状電極材１００が上型３０６に当たらない位置である。しかしハンド２の上昇量が大きいと、その分ハンド２の上下動作にかかる時間が長くなってタクトタイムが長くなってしまうので、できるだけ上昇量は小さい方がよい。また、帯状電極材１００の前端を前端金型３の上型３０６と下型３０５との間に挿入する必要から、ハンド２の上昇量が大きいと前端金型３の上型３０６と下型３０５の開きを大きく取らなければならなくなる。このため金型の動作量が大きくなりタクトタイムが長くなって好ましくない。したがってこのような金型の構成からも、ハンド２の上昇量はできるだけ小さい方が好ましい。
　これらの点から、ハンド２を構成する把持部材２３および２４（第１把持部）と把持部材２５および２６（第２把持部）との間に第１吸着コンベア５の搬送面が常に位置するようにしつつハンド２を上下動させることで、ハンド２の上昇量をより小さくすることができる。
　より具体的には、例えば、帯状電極材１００を中央部が下がった状態にする場合は、後述する湾曲量と、中央部下面と搬送面（支持面）５ａとの間の隙間（図３におけるｈ２）とがほぼ同程度となるようにすれば、ハンド２の動作量も小さくて済む。ここで湾曲量とは、中央部上面の最下点の高さと搬送方向に直交する方向における両端の高さとの差（図３におけるｈ１）である。例えば、帯状電極材１００の湾曲量ｈ１を、０．５～２ｍｍ程度にした場合、ハンド２の上昇量ｈ２もこれに見合う０．５～２ｍｍ程度にすることで、ハンド２の上下の動作量が極僅かで済み、かつ帯状電極材１００が第１吸着コンベア５の搬送面５ａに擦れることもない。
　もちろん、中央部下面と搬送面５ａとの間の隙間ｈ２は、上記の例に限定されず、帯状電極材１００が第１吸着コンベア５の搬送面５ａに擦れない高さとすればよい。
　帯状電極材１００の湾曲は、前端が垂れない程度の剛性を帯状電極材１００に付与できればよいので、湾曲量はわずかでよい。具体的には、帯状電極材１００の大きさや厚さにもよるが、中央部上面の最下点の高さと搬送方向に直交する方向における両端の高さとの差（図３におけるｈ１）が０．５～２ｍｍ程度となるように湾曲させるだけで、帯状電極材１００に十分な剛性を与えることができる。もちろん、湾曲量（両端に対する中央部の下がり量）は、特に限定されず、帯状電極材１００の後端側を把持したときに前端が垂れ下がらないような剛性を帯状電極材１００に付与できる量とすればよい。湾曲量は、例えば、帯状電極材１００が大きく厚い場合は湾曲量を大きくとり、帯状電極材１００が薄い場合は湾曲量を小さくするなど、帯状電極材１００の大きさや厚さに応じて変化させてもよい。
　図５は、帯状電極材を湾曲させた他の形状を示す斜視図である。
　図５に示したように、ハンド２の把持部材２３乃至２６が帯状電極材１００をはさんだときに、帯状電極材中央部が上がった状態となるように湾曲させてもよい。この場合、把持部材２３乃至２６の帯状電極材１００との当接面の傾きを、図３に示したものと逆にすればよい。このように帯状電極材１００の中央部が上がった状態になれば、搬入の際、ハンド２の上下位置を変更せずに搬送することができる。すなわちハンド２の上下動が不要になる。把持部材２３乃至２６は、帯状電極材１００の両側端部近傍を把持するだけで、帯状電極材１００を、中央部が上に凸となるように湾曲させることができる。この場合、把持部材２３乃至２６が帯状電極材１００を把持する位置（高さ）は、第１吸着コンベア５の搬送面と同一平面上であってもよい。把持部材２３乃至２６による把持だけで、帯状電極材１００は上に凸に湾曲しつつ全体が第１吸着コンベア５の搬送面から浮いた状態となる。これにより帯状電極材１００は第１吸着コンベア５と接触することがなくなり、ハンド２の上昇移動が不要となる。
　この場合、ハンド２は実質的に上下動させる必要がないため、把持部材２３および２４（第１把持部）と把持部材２５および２６（第２把持部）との間に、常に、第１吸着コンベア５の搬送面が位置することとなる。つまり、第１吸着コンベア５の搬送面は、常に、第１および第２把持部の高さ方向幅の範囲内に位置することとなる。
　また、この場合の湾曲量（両端に対する中央部の上がり量）も、特に限定されず、前述した下に凸とした場合と同程度でよい。すなわち、帯状電極材１００の後端側を把持したときに前端が垂れ下がらないような剛性を帯状電極材１００に付与することができ、かつ帯状電極材１００が第１吸着コンベア５と接触（干渉）しない量とすればよい。湾曲量は、例えば、帯状電極材１００が大きく厚い場合は湾曲量を大きくとり、帯状電極材１００が薄い場合は湾曲量を小さくするなど、帯状電極材１００の大きさや厚さに応じて変化させてもよい。
　ここでさらに、帯状電極材１００を湾曲させる際に曲りを加える方向について説明する。図４および図５では、湾曲により下向きに凸となる例（図４）と上向きに凸となる例（図５）とを示したが、いずれも曲りを加える方向は搬送方向に対して直交する方向となっている。このような形状となるのは、ハンド２の把持部材２３乃至２６によって帯状電極材１００の側部を把持することで、帯状電極材１００を湾曲させているためである。
　帯状電極材１００の前端が垂れ下がらないようにするためには、搬送方向の剛性を高められればよく、従って、曲りを与える方向は、搬送方向に交差する方向であればどの方向でもよい。
　次に、前端金型３は、後端金型４とともに帯状電極材１００から電極の形状を切り出すための金型である。
　図６は、前端金型３を示す図であり、（ａ）は前端金型３のみを搬送方向下流側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）図中ｂで示す線に沿う断面図である。
　前端金型３は、金型支持台３０１、金型枠３０２、下型ベース３０３、上型ベース３０４、下型３０５、上型３０６、枠用シリンダ３０７（昇降装置）、上型用シリンダ３０８、枠用ガイド３０９、および上型用ガイド３１０を有する。
　金型支持台３０１には、枠用シリンダ３０７が取り付けられている。金型支持台３０１の上部には、枠用ガイド３０９が設けられている。枠用シリンダ３０７と枠用ガイド３０９とが、金型枠３０２を支持している。金型枠３０２は枠用シリンダ３０７により駆動され、金型枠３０２全体が枠用ガイド３０９に沿って上下動する。枠用ガイド３０９は４本設けられている。
　金型枠３０２の内側下部には下型ベース３０３が固定されており、この下型ベース３０３に下型３０５が固定されている。一方、金型枠３０２の内側上部には上型ベース３０４が設けられており、この上型ベース３０４に上型３０６が固定されている。金型枠３０２の内側には、金型枠３０２の下部から上部に亘って延在する上型用ガイド３１０が固定されている。上型ベース３０４は、上型用ガイド３１０に沿って上下動自在となっていて、上型用シリンダ３０８に駆動されて金型枠３０２内を上下動する。このような金型枠３０２内に上型３０６と下型３０５とを一体的に設けた構造によって、上型３０６と下型３０５とが噛み合う規定の位置が維持されている。上型用ガイド３１０は、４本設けられている。
　そして、上型ベース３０４が金型枠３０２内において下降することで、上型ベース３０４に固定されている上型３０６が下型３０５と噛み合って帯状電極材１００を切断する。
　図７は、前端金型３の動作を示す説明図であり、図６（ｂ）と同様の断面を示している。
　前端金型３は、切断物を挿入するための開状態おいて、下型３０５を第１吸着コンベア５の搬送面（支持面）よりも下方に位置させている（図２参照）。前端金型３の開状態を示したものが図７（ａ）である。この開状態において帯状電極材１００の先端部が切断位置、より具体的には下型３０５と上型３０６とが噛み合う位置まで挿入される。
　続いて、図７（ｂ）に示すように、下型３０５が帯状電極材１００と当接する位置（支持面の位置）まで下型３０５を金型枠３０２ごと上昇させる。金型枠３０２の上昇動作は枠用シリンダ３０７により行われる。
　続いて、図７（ｃ）に示すように、金型枠３０２内で上型３０６を上型用シリンダ３０８によって下降させて帯状電極材１００を切断する。
　続いて、図７（ｄ）に示すように、上型３０６を上型用シリンダ３０８によって上昇させて上型３０６を金型枠３０２内の元の位置に戻す。
　続いて、図７（ｅ）に示すように、枠用シリンダ３０７により金型枠３０２ごと下型３０５を下降させて下型３０５を元の位置に戻す。
　このように前端金型３は、開状態において下型３０５を第１吸着コンベア５の搬送面（支持面）よりも下方に位置させたことで、帯状電極材１００が搬送されて来るときに、帯状電極材１００が下型３０５と擦れることを防止している。また、これにより帯状電極材１００の前端を切断位置に挿入しやすくしている。さらに下型３０５を搬送面より下方に配置したことで、仮に帯状電極材１００の前端が垂れ下がるようなことがあっても、第１吸着コンベア５と下型３０５との間に巻き込まれるようなことがなくなる。また、帯状電極材１００の前端が切断位置まで到達したら、下型３０５を上昇させることで垂れ下がった前端を持ち上げることができ、正規の位置で前端を切断することができる。また、切断後も、図７（ｅ）に示したように、前端金型３は開状態となり、下型３０５が搬送面よりも下方に位置するため、切断後の電極を搬出する際に電極の活物質面が下型３０５と擦れることを防止できる。
　さらに、下型３０５が第１吸着コンベア５の搬送面より下方にあることで、切断後の電極を第１吸着コンベア５から第２吸着コンベア６へ移動させるときにも、電極の活物質面が下型３０５と擦れることを防止できる。
　本実施形態では、下型３０５を上昇させる際、金型枠３０２ごと上昇させるようにしている。このようにすることで、金型枠構造によって下型３０５と上型３０６との規定の噛み合わせ位置を保持したまま、下型３０５を上昇させることができる。
　なお、上記説明では、下型３０５を上昇させた後、上型３０６を下降させて切断することとしたが、上型３０６の下降開始のタイミングは、特に限定されない。下降開始のタイミングは、例えば、下型３０５のストロークと上型３０６の搬送面までのストロークとに応じて、適宜変更するとよい。すなわち、下型３０５が搬送面（支持面）まで上昇するストロークと、上型３０６が搬送面（支持面）で支持されている帯状電極材１００に到達するまでのストロークとに応じて、適宜変更するとよい。具体的には、例えば、下型３０５のストロークが上型３０６の搬送面までのストロークより長ければ、上型３０６の下降開始を下型３０５の上昇開始よりも後にして、下型３０５が搬送面（支持面）に到達する時点で上型３０６も搬送面（支持面）まで到達するようにする。逆に、下型３０５のストロークが上型３０６の搬送面までのストロークより短ければ、上型３０６の下降開始を下型３０５の上昇開始よりも先にして、下型３０５が搬送面（支持面）に到達する時点で上型３０６も搬送面（支持面）まで到達するようにする。このように上型３０６と下型３０５の動作タイミングを調整することで、いっそう切断にかかるタクトタイムを短くすることができる。そのほかの上型３０６と下型３０５のストロークだけでなく、それぞれの動作速度の違いなどを考慮して、上型３０６と下型３０５の動作タイミングを合わせるとよい。
　なお、前端金型３によって帯状電極材１００を電極の形状に切断したときにでるスクラップ部分は、第１吸着コンベア５にも、第２吸着コンベア６にも当接していないため、そのまま下方に落下する。このため、前端金型３の金型支持台３０１の搬送方向下流側には、落下したスクラップを排出するためのスロープなどを設けておくとよい。
　後端金型４は、第１吸着コンベア５よりも搬送方向上流側に配置されている。後端金型４の基本的構造は、上述した前端金型３と同じでよい。ただし、金型の切断形状が異なる。その動作は、まずハンド２が後退して（搬送方向上流側へ移動して）、把持部材２３乃至２６が後端金型４の下型４１と上型４２の間から退避した後、後端金型４の下型４１を金型枠ごと上昇させて、帯状電極材１００に当接させる。その後、上型４２を下降させて後端を切断する。なお、後端金型４を前端金型３と同様の構成としたのは、ハンド２の把持部材２３乃至２６が後端金型４の下型４１と上型４２の間を通過するためのクリアランスを確保するためである。既に説明したように本実施形態では、帯状電極材１００を搬送する際、第１吸着コンベア５の搬送面のすぐ上を帯状電極材１００が通過するようにすることで、ハンド２の上昇下降動作にかかる時間を短縮している。このため下型４１が第１吸着コンベア５の搬送面と同一面にあると、把持部材２３乃至２６が後端金型４の下型４１と上型４２の間を通過することができない。これを避けるため、把持部材２３乃至２６が後端金型４の下型４１と上型４２の間を通過する間は、下型４１が第１吸着コンベア５の搬送面よりも下方に位置するように下型４１を下降させることにしたのである。
　なお、把持部材２３乃至２６が下型４１より上方を通過できるほどハンド２を上昇させるのであれば、後端金型４の下型４１は搬送面と同一面でよい。これは帯状電極材１００を搬送する際、ハンド２によって搬送面よりも高い位置で帯状電極材１００を空中搬送しているので、そのようにしても帯状電極材１００が下型４１に擦れることはないためである。
　第１吸着コンベア５は、前端金型３と後端金型４との間に配置されている（図１および２参照）。第１吸着コンベア５は、ハンド２によって帯状電極材１００が搬入され、その位置決めが行われている時点では、吸着動作も搬送動作（ベルトの移動）も停止させている。そして、ハンド２によって帯状電極材１００が搬入され、その位置決めが行われた後、すなわち切断位置に帯状電極材１００の前端が到達した時点で（ほとんど同時かわずかに遅れて）、吸着動作を開始する。この時点では搬送動作はしない。第１吸着コンベア５は、帯状電極材１００を吸着して保持している間、搬送動作を停止する。つまりコンベアのベルトは動かさない。これによりハンド２によって搬入され位置決めされた帯状電極材１００は、第１吸着コンベア５の吸着力により切断位置に位置決めされることになる。その後、第１吸着コンベア５は、前端金型３および後端金型４による切断動作が終了するまで、搬送動作を停止した状態で吸着動作を継続する。そして、前端金型３および後端金型４による電極の前端および後端の切断が行われた後、第１吸着コンベア５は搬送動作を開始して、第２吸着コンベア６とともに切断されてできた電極を搬送方向下流側へ搬出する。
　第１吸着コンベア５の搬送面は、帯状電極材１００の切断時にこれを支持する支持面となる。このため搬送面は平面となっている。第１吸着コンベア５の搬送面を平面とすることで、吸着支持された帯状電極材１００が平らになり、帯状電極材１００をきれいに切断することができる。
　第２吸着コンベア６は、前端金型３の搬送方向下流側に配置されている（図１および２参照）。第２吸着コンベア６の搬送面は、第１吸着コンベア５の搬送面よりも下方に位置するように配置されている。切り出された電極が第１吸着コンベア５によって押し出される時点では、既に電極の搬送方向に対する剛性は失われている。このため第１吸着コンベア５によって押し出されるときに、電極の前端が垂れるおそれがある。第２吸着コンベア６の搬送面を第１吸着コンベア５の搬送面よりも下方に位置させることで、電極の前端が垂れ下がった場合でも、電極を確実に第２吸着コンベア６の搬送面に載せることができる。
　また、前端金型３の下型３０５は、第１吸着コンベア５から第２吸着コンベア６へ渡るときに電極が通過する移動軌跡よりも下方に位置するように配置される。好ましくは第２吸着コンベア６の搬送面が下型３０５と同一水平面か下型３０５より少し上側に位置するように配置する。
　第１吸着コンベア５は第２吸着コンベア６より少し上にあり、第１吸着コンベア５と第２吸着コンベア６の間に下型３０５が存在する。第１吸着コンベア５から第２吸着コンベア６へ電極が搬出される際には、わずかではあるが下方に向けて電極が押し出されることになる。このとき、電極が第２吸着コンベア６へ移動する際の電極の移動軌跡よりも下型３０５が上側にあると、第１吸着コンベア５から搬出される電極が下型３０５に当たってしまうおそれがある。これを避けるため、下型３０５は、第１吸着コンベア５から第２吸着コンベア６へ搬出される電極の移動軌跡内に入らない位置とするのである。
　なお、第２吸着コンベア６の吸着動作および搬送動作（ベルトの移動）は常に行われるようにしておいてもよいし、電極の前端が切断された時点で、吸着動作および搬送動作を開始するようにしてもよい。
　ここで、電極製造装置によって切り出される電極の形状について説明する。図８は、電極の形状を示す図であり、（ａ）は、切り出し前の帯状電極材を示す概略平面図であり、（ｂ）は切り出された電極の形状を示す概略平面図である。
　図８（ａ）に示すように、帯状電極材１００は、金属箔を基材１５０とし、その両面に活物質１５１が間欠的に塗布されている。塗布されている活物質１５１は、正極の場合は正極活物質であり、負極の場合は負極活物質である。これら活物質１５１は周知のものであるので説明は省略する。
　帯状電極材１００の前端１００ａの活物質１５１が塗布されていない金属が露出した領域１５２が、図８（ｂ）に示すように、規定の形状に切断されてそのまま電池の電極タブ１５３として用いられる。一方、後端１００ｂは直線的に切断される。これにより電極１０１の形状となる。
　基材１５０となる金属箔は、例えば、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅などが用いられている。また、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、またはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが用いられることもある。さらに金属箔に代えて、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に導電性フィラーが添加された樹脂が採用されうる。なかでも、電子伝導性や電池作動電位の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅などの金属単体の箔が多く用いられている。用いられる金属材などは正極とするか負極とするかによって異なる。そして、この基材１５０の厚さは、例えば１～１００μｍ程度である。このような基材１５０は電池として形成された後は、集電体となる。
　一方、切り出した電極は、電気自動車用の二次電池として用いられる場合には、電極として用紙サイズで示せばＢ５～Ａ４程度の大きさである。このため、帯状電極材１００の大きさは、幅方向はＢ５～Ａ４サイズ程度となるが、長さは数十～数百メートルに及び、ロール状に巻かれている。
　切り出した電極１０１の形状は、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、切断部がそのまま電極タブとして使用できるようにするため、前端１００ａの切り出し形状を電極タブ１５３の形状となるようにしている。一方、後端１００ｂは直線に切り出している。このような切り出し後の電極の形状は使用する電池に合わせて切り出されるものであり、図示したような形状に限定されるものではない。
　なお、電極としては、両面に同じ極を形成したものに限らず、一方の面に正極、他方の面に負極を形成した双極型電極（バイポーラ電極）を製造することもできる。
　このように切り出された電極は、例えば積層型二次電池に使用される。積層型二次電池は、周知のとおり、正極、セパレータ、負極が順に積層された形態のものである。
　そして、帯状電極材１００およびそこから切り出された電極１０１は、非常に薄いものである。その一方で、電気自動車用などの高密度高エネルギーが要求される二次電池では面積が大きい。このため水平に搬送しようとすると、帯状電極材単独ではその形状の維持が難しくなっていて、搬送機材（例えばコンベア）などから外れて支持を失った部分が垂れ下がるようなことが起きやすくなっているのである。
　次に、電極製造装置の全体の動作を説明する。
　まず、ハンド２によって把持された帯状電極材１００の前端が前端金型３の切断位置まで搬送されて位置決めされる。このとき、既に説明したように、ハンド２の各部は、第１吸着コンベア５の側方を通っているので、ハンド２の上下動にかかる時間はほとんどない。また、帯状電極材１００は、搬送方向に剛性を高めた状態で空中搬送される。したがって、帯状電極材１００が他の部材に当たって擦れたりすることなく、前端を切断位置まで搬送することができる。この状態が既出の図１および図２の状態である。
　ハンド２による位置決め直後、すなわち帯状電極材１００の前端が前端金型３の切断位置に到達した直後（ほとんど同時かわずかに遅れて）、第１吸着コンベア５の吸着動作が開始される（このとき第１吸着コンベア５は搬送動作しない）。これにより切断のための帯状電極材１００の位置決めが完了し、その位置で帯状電極材１００が保持される。この吸着動作開始と共にハンド２は開放されて後退動作に移る。さらに、これらの動作とほぼ同時に（帯状電極材１００の前端が前端金型３の切断位置に到達した後であれば吸着動作開始前でもよい）、下型３０５を帯状電極材１００の前端に当接させるために下型３０５を金型枠３０２ごと上昇させる。このとき、ハンド２の把持部材２３乃至２６は前端金型３の手前までしか届かないので、ハンド２の把持部材２３乃至２６が前端金型３と干渉することはない。したがって、金型枠３０２の上昇動作は、帯状電極材１００の前端が前端金型３の切断位置に到達した時点で開始することができる。このためハンド２の後退動作前から金型動作を行うことができるようになり、その分タクトタイムを短くすることができる。
　その後、既に説明したように、前端金型３により前端が所定の形状となるように切断される。前端の切断動作中にハンド２は後退して、帯状電極材１００を把持する前の位置に戻る。また、切断動作が終了した前端金型３も元の位置に戻る。
　図９は、ハンドが後退した位置を示す平面図であり、図１０は、同側面図である。
　ハンド２の後退後、後端金型４によって帯状電極材１００の後端が切断される。後端金型４による切断が終了した時点で、第１吸着コンベア５が搬送動作を開始して、規定の形状になった電極１０１を第２吸着コンベア６方向に押し出す。第２吸着コンベア６はこれを受け取って、さらに後の工程へ流すことになる。したがって、切断後の電極も他の部材に擦れるようなことはない。
　以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）電極製造装置１では、ハンド２を構成する一対の把持部、すなわち第１把持部（把持部材２３および２４）と第２把持部（把持部材２５および２６）との間に第１吸着コンベア５を配置した。これによりハンド２各部は、第１吸着コンベア５と干渉することなく、第１吸着コンベア５の側方外側を通過することができる。このためハンド２は極僅かな上下動で（または上下動させずに）、帯状電極材１００を、第１吸着コンベア５上を移動搬送することができる（帯状電極材１００が第１吸着コンベア５のすぐ上を通過するようにして、帯状電極材１００を移動搬送することができる）。これにより、ハンド２の上下動に伴う工程時間を極僅かに（または零に）することができるので、搬入工程にかかる時間を短縮でき、ハンド２と第１吸着コンベア５とが同じ側にあっても（搬送方向位置において重複する位置にあっても）タクトタイムを向上させることができる。
　また、電極製造装置１では、帯状電極材１００を前端金型３による切断位置までハンド２によって空中搬送することで搬入することとした。空中搬送では、帯状電極材１００が前端金型３および第１吸着コンベア５に接触しない位置に保持される。このため帯状電極材１００が他の部材、特に金型に擦れることがない。したがって、帯状電極材１００が他の部材に擦れて電極に塗布されている活物質が失われ、活物質の厚さが減少することによる電気容量の低下やそれに伴う寿命低下などを未然に防ぐことができる。
（２）また、ハンド２は、帯状電極材１００を前端金型３の切断位置まで搬入したときに（すなわち帯状電極材１００の切断する部分が前端金型３による切断位置まで到達したときに）、ハンド２の各部(特に把持部材２３乃至２６)と前端金型３とが干渉することのない位置で、帯状電極材１００を把持する。このため帯状電極材１００の前端が前端金型３の切断位置に到達した時点から即座に前端金型３を動作させることができる。したがって、ハンド２の後退動作を待つことなく金型を動作させられるので、その分タクトタイムを短くすることができる。
（３）また、電極製造装置１では、ハンド２により帯状電極材１００を把持する際、帯状電極材１００を搬送方向に対して交差する方向に湾曲させて把持することとした。これにより帯状電極材１００の搬送方向の剛性が高められるため、ハンド２が前端金型３と干渉しないように帯状電極材１００の後方部分（先端部から離れた部分）だけを把持しても、帯状電極材１００の前端が垂れてしまうことがない。また、これにより、ハンド２と前端金型３とが干渉することが無いので、ハンド２の後退動作前から金型を動作させることができる。
（４）さらに、電極製造装置１では、帯状電極材１００を、把持部材２３およびこれに対向する把持部材２４と、把持部材２５およびこれに対向する把持部材２６とを備えたハンド２により挟持して把持する。このため帯状電極材１００の搬送方向に直交する方向における端部近傍を容易に把持することができる。
（５）また、前端金型３は、帯状電極材１００の搬入前は下型３０５を第１吸着コンベア５の搬送面（支持面）より下方に位置させておき、帯状電極材１００が搬入された後（金型内に挿入された時点で）下型３０５を支持面まで上昇させることとした。このため、帯状電極材１００を搬入する際は、帯状電極材１００の前端を前端金型３の切断位置に挿入しやすく、また前端金型３によって帯状電極材１００を擦ることがない。さらに下型３０５を下方に位置させておいて、帯状電極材１００搬入後に下型３０５を上昇させることで、万が一、帯状電極材１００の前端が垂れていても、垂れた部分を持ち上げて、帯状電極材１００を規定の位置にしてから切断することができる。
（６）さらに、電極製造装置１では、下型３０５を金型枠３０２に固定し、上型３０６を金型枠３０２内で上下動するように保持し、下型３０５を支持面まで上昇させる際は、金型枠３０２ごと下型３０５と上型３０６とを一体的に上昇させるようにした。これにより下型３０５と上型３０６との相対位置関係が金型枠３０２によって常に維持され、それらの噛み合わせを確実に行わせることができる。また、下型３０５は金型枠３０２に固定されているため、噛み合わせの調整は通常のプレス金型と同様に、下型３０５に対する上型３０６の位置を調整すればよい。
（７）また、下型３０５は、切断後、元の位置、つまり第１吸着コンベア５の搬送面（支持面）より下方の位置に戻るので、切断後に電極１０１を搬出する際、電極１０１が下型３０５に接触して擦れてしまうことがない。
（８）さらに、電極製造装置１は、第１吸着コンベア５よりも搬送方向上流側に配置された、帯状電極材１００の電極後端となる位置を切断する後端金型４を有するので、前端と後端で異なる形状に電極材を切断することができる。
（９）また、電極製造装置１では、ハンド２によって帯状電極材１００を切断位置に位置決めする。そして、前端金型３または後端金型４によって帯状電極材１００を切断する時、第１吸着コンベア５が帯状電極材１００を吸着して保持する。これにより、帯状電極材１００は、所定の切断位置に吸着されて固定され、切断時（金型動作時）に位置ずれを起すことがなくなる。このため帯状電極材１００を確実に規定の形状に切断することができる。
（１０）さらに、第１吸着コンベア５は、帯状電極材１００を吸着して保持している間、搬送動作を停止する。これにより、電極１０１の前端および後端を、前端金型３または後端金型４によって確実に規定の形状に切断することができる。
（１１）また、第１吸着コンベア５は、ハンド２による位置決め中は搬送動作および吸着動作を停止し、位置決め後に吸着動作を行う。このためハンド２による位置決め動作中に、帯状電極材１００が第１吸着コンベア５の搬送面５ａに吸着されたり擦れたりすることとを確実に防止できる。
（１２）さらに、第１吸着コンベア５は、ハンド２によって帯状電極材１００を搬入、位置決めした直後に吸着動作を開始するので、ハンド２が帯状電極材１００を開放するのとほとんど同時に帯状電極材１００を保持することになる。このためハンド２の開放動作によって帯状電極材１００の位置ずれが生じることを防止できる。
（１３）また、第１吸着コンベア５は、前端金型３および後端金型４による切断動作が終了するまで、搬送動作を停止した状態で吸着動作を継続する。このため、前端金型３および後端金型４による切断動作が終了するまで、帯状電極材１００の位置がずれることはない。特に、薄い箔状ワークの場合、規定の位置に置いただけでは、金型動作に伴う振動などによってワークの位置がずれてしまうおそれがあるが、電極製造装置１では、吸着してワークの位置を保持しているため、このような振動による位置ずれなども防止できる。
（１４）さらに、電極製造装置１では、第２吸着コンベア６の搬送面が第１吸着コンベア５の搬送面より下方に位置するようにした。これにより切断後の電極１０１を搬出する際に、電極１０１を第１吸着コンベア５から第２吸着コンベア６へ確実に渡すことができる。
（１５）さらに、電極製造装置１では、後端金型４が電極後端を切断した後、第１吸着コンベア５が第２吸着コンベア６と共に、切断されてできた電極１０１を前端金型３よりも搬送方向下流側へ搬出する。このように第１吸着コンベア５を電極１０１の搬出装置として利用することで、連続的に電極を製造することが可能になる。
　以上により製造された電池用の電極は、特にモータ駆動用電源として車両に搭載する二次電池に使用される正極または負極として好適なものとなる。ここで車両とは、例えば車輪をモータによって駆動する自動車、および他の車両（例えば電車）が挙げられる。上記の自動車としては、例えば、ガソリンを用いない完全電気自動車、シリーズハイブリッド自動車やパラレルハイブリッド自動車などのハイブリッド自動車などがある。特に、これら車両に用いられるモータ駆動用の二次電池は、高い出力特性、および高いエネルギーを有することが求められていることから、電極自体の面積も大きくなってきている。その大きさは、例えば、既に説明したようにＢ５ないしＡ４サイズ程度である。このようにモータ駆動用二次電池の電極は、面積に対して厚さが非常に薄いため、名刺判サイズかそれより小さい携帯電話やパソコンなどの電池用電極と比較して、取り扱いが難しい。本実施形態は、既に説明したように、このような大型の電池用電極の製造に特に適したものとなっている。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態等で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
　例えば、上述した本実施形態では、電極の前端と後端とが異なる形状としているが、これは同じ形状であってもよい。そして同じ形状に切断する場合は、前端金型３のみで、後端金型４はなくてもよい。前端金型３のみで電極形状に切断する場合は、前端金型３によって切断した後に、帯状電極材１００を、その先端部が前端金型３から搬送方向下流側に電極一つ分の長さで突出するまで搬入してから次の切断を行う。つまり電極形状の後端側を前端金型３の位置に配置した金型により切断するのである。この場合も、既に説明した実施形態と同様に、ハンド２により帯状電極材１００を、前端金型３の位置に配置した金型と帯状電極材１００とが干渉しないように、かつ帯状電極材１００に搬送方向の剛性を付与するようにして把持する。これにより帯状電極材１００を他の部材と擦ることなく切断位置まで搬入でき、なおかつ帯状電極材１００が切断位置に到達した時点から金型の動作を開始することができる。
　また、このように、前端金型３のみで電極形状に切断する場合、電極は前端金型３よりも搬送方向下流側で切り出されるため、切り出された電極１０１を前端金型３の搬送方向上流側に配置された第１吸着コンベアで搬出する必要はなくなる。したがって、この場合、第１吸着コンベアは不要である。しかしこの場合においても、前端金型３の手前に、切断時に帯状電極材１００を支持する吸着装置を設けておいて、ハンド２により搬入されてきた帯状電極材１００を吸着支持するようにすることが好ましい。前端金型３の手前で帯状電極材１００を吸着支持することで、帯状電極材１００を確実にきれいに切断することができる。吸着装置としては、例えば、吸着パッドが用いられる。吸着パッドは、その吸着面が支持面となるように配置する。この場合も吸着パッドの吸着面は平面としておく。そして、吸着パッドは、ハンド２により搬入されてきた帯状電極材１００が切断位置に来た時点で、帯状電極材１００がハンド２から放されると同時に吸着動作を開始する。その後、ハンド２により帯状電極材１００を再び把持する直前に吸着動作を停止する。
　また、切断装置および後端切断装置は、金型に限らず、例えばレーザでもよい。レーザ切断とする場合は、特に前端金型３の下型に相当する位置に当て部材を配置して、当て部材が上下動するようにし、当て部材の上からレーザ光を照射して切断する。上下動する当て部材を用いることで、帯状電極材１００の前端部が万が一垂れても、それを上に押し上げて規定の位置に位置決めさせることができる。そしてその状態でレーザ切断するので、切断時の寸法誤差の発生を防止することができる。
　前端金型３は、金型枠に下型３０５と上型３０６とを一体的に設け、金型としての動作においては上型３０６だけが動くようにしているが、切断時における上型と下型の噛み合わせを確実に規定の位置で行うことができれば、上型と下型とは独立に設けてもよい。すなわち、帯状電極材１００の前端が切断位置に来たときに下型３０５のみ独立で上昇させ、その後切断のために上型３０６を下降させるようにしてもよい。これは、後端金型４も同様である。
　また、ハンド２の前進後退動作は搬送方向にのみ行うこととしているが、これに代えて、後退動作においては、帯状電極材１００を放した後、いったん側方に退避してから、元の位置に戻るようにするなど、その動作方向などは適宜設定可能である。
　本出願は、２０１１年４月７日に出願された日本国特許願第２０１１－０８５７２４号、２０１１年４月７日に出願された日本国特許願第２０１１－０８５７２７号、２０１１年４月７日に出願された日本国特許願第２０１１－０８５７２９号、および２０１２年３月２３日に出願された日本国特許願第２０１２－０６７７９８号に基づく優先権を主張しており、これらの出願の全内容がここに援用される。
　本発明によれば、切断装置の切断位置まで電極材を空中搬送することとしたので、電極材が他の部材と擦れることがない。更に、搬入装置の一対の把持部の間に支持装置が設けられるため、把持部と支持装置とが干渉することがない。よって搬入装置をほとんど上下動させることなく、電極材を切断位置まで搬入することができ、搬入工程の工程時間を短縮することが可能になる。
１　電極製造装置
２　ハンド
３　前端金型
４　後端金型
５　第１吸着コンベア
５ａ　搬送面（支持面）
６　第２吸着コンベア
２０　把持機構部
２１、２２　主アーム
２３～２６　把持部材（把持部材２３および２４が第１把持部、把持部材２５および２６が第２把持部、第１把持部と第２把持部により一対の把持部となる）
１００　帯状電極材
１０１　電極
１５０　基材
１５１　活物質
１５２　領域
１５３　電極タブ
３０１　金型支持台
３０２　金型枠
３０３　下型ベース
３０４　上型ベース
３０５　下型
３０６　上型
３０７　枠用シリンダ
３０８　上型用シリンダ
３０９　枠用ガイド
３１０　上型用ガイド
　

Claims (29)

  1. 　箔状で帯状の電極材を電極の形状に切断する切断装置と、
    　前記電極材を把持して前記切断装置による切断位置まで前記電極材を搬送する搬入装置と、
    　前記切断装置よりも前記電極材の搬送方向上流側に配置されていて、前記切断装置による前記電極材の切断時に前記電極材を支える支持面を備えた支持装置と、を有し、
    　前記搬入装置は一対の把持部を備え、
    　前記支持装置は前記一対の把持部の間に位置し、
    　前記搬入装置は、前記電極材が前記切断装置および前記支持装置に接触しない位置で前記電極材を前記切断位置まで搬入することを特徴とする電池用電極製造装置。
  2. 　前記把持部は、前記搬入装置が前記電極材を前記切断位置まで搬入したときに前記切断装置と干渉しない位置で前記電極材を把持することを特徴とする請求項１記載の電池用電極製造装置。
  3. 　前記把持部は、前記電極材を、前記搬送方向と交差する方向に湾曲させて保持することを特徴とする請求項１または２記載の電池用電極製造装置。
  4. 　前記把持部は、前記電極材を挟むハンドであることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の電池用電極製造装置。
  5. 　前記切断装置は、上下動可能な下型と、前記下型に噛み合って前記電極材を切断する上型とを備えた金型であって、
    　前記金型は、前記電極材の搬入前は前記下型が前記支持面より下方に位置していて、前記電極材の搬入後は前記下型が前記支持面まで上昇した後、前記上型が下降して前記電極材を切断することを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の電池用電極製造装置。
  6. 　前記金型は、金型枠と該金型枠を上下動させる昇降装置とを備えており、
    　前記下型は前記金型枠に固定されており、前記上型は前記金型枠内で上下動するように保持されていることを特徴とする請求項５記載の電池用電極製造装置。
  7. 　前記下型は、前記電極材切断後は、元の位置に下降することを特徴とする請求項５または６記載の電池用電極製造装置。
  8. 　前記支持装置よりも前記搬送方向上流側に配置されていて、前記電極材の電極後端となる位置を切断する後端切断装置をさらに有することを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の電池用電極製造装置。
  9. 　前記搬入装置は、搬送した前記電極材を前記切断位置に位置決めし、
    　前記支持装置は、前記切断装置による前記電極材の切断時に前記位置決めされた電極材を吸着して保持する第１吸着コンベアであることを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載の電池用電極製造装置。
  10. 　前記第１吸着コンベアは、前記電極材を吸着して保持している間、搬送動作を停止することを特徴とする請求項９記載の電池用電極製造装置。
  11. 　前記第１吸着コンベアは、前記搬入装置による位置決め中は搬送動作および吸着動作を停止し、位置決め後に吸着動作を行うものであることを特徴とする請求項９または１０記載の電池用電極製造装置。
  12. 　前記第１吸着コンベアは、前記搬入装置による位置決め直後に吸着動作を開始することを特徴とする請求項９～１１のいずれか一つに記載の電池用電極製造装置。
  13. 　前記第１吸着コンベアは、前記切断装置による前記電極材の切断が終了するまで吸着動作を継続することを特徴とする請求項９～１２のいずれか一つに記載の電池用電極製造装置。
  14. 　前記切断装置より搬送方向下流側に位置する第２吸着コンベアをさらに有し、
    　前記第２吸着コンベアの搬送面は前記第１吸着コンベアの搬送面より下方に位置していることを特徴とする請求項９～１３のいずれか一つに記載の電池用電極製造装置。
  15. 　前記支持装置は、第１吸着コンベアであり、
    　前記支持面は、前記第１吸着コンベアの搬送面であり、
    　前記電池用電極製造装置は、前記切断装置より搬送方向下流側に位置する第２吸着コンベアをさらに有しており、
    　前記第２吸着コンベアの搬送面は、前記第１吸着コンベアの搬送面よりも下方に位置しており、
    　前記第１吸着コンベアは、前記搬入装置が前記電極材を前記切断位置まで搬入した時点で、搬送動作を停止した状態で吸着動作して前記電極材を吸着して支持し、前記後端切断装置が電極後端を切断した後は、切断されてできた電極を前記第２吸着コンベアと共に前記切断装置よりも搬送方向下流側へ搬出することを特徴とする請求項８記載の電池用電極製造装置。
  16. 　箔状で帯状の電極材を電極の形状に切断する切断装置と、
    　一対の把持部により前記電極材を把持して前記切断装置による切断位置まで前記電極材を搬送する搬入装置と、
    　前記一対の把持部の間でかつ前記切断装置よりも前記電極材の搬送方向上流側に配置されていて、前記切断装置による前記電極材の切断時に前記電極材を支える支持面を備えた支持装置と、を備えた電池用電極製造装置を設け、
    　前記搬入装置により、前記電極材を、前記切断装置および前記支持装置に接触しない位置で保持して前記切断位置まで搬入し、
    　搬入した前記電極材を前記支持面により支持しつつ前記切断装置により電極の形状に切断することを特徴とする電池用電極製造方法。
  17. 　前記搬入装置により前記電極材を前記切断位置まで搬入したとき、前記把持部と前記切断装置とが干渉しない位置で前記把持部により前記電極材を把持することを特徴とする請求項１６記載の電池用電極製造方法。
  18. 　前記搬入装置による搬入の際、前記把持部により前記電極材を前記搬送方向と交差する方向に湾曲させて保持することを特徴とする請求項１６または１７のいずれか一つに記載の電池用電極製造方法。
  19. 　前記切断装置は、上下動可能な下型と、前記下型に噛み合って前記電極材を切断する上型とを備えた金型であり、
    　前記電極材の搬入前は、前記下型を前記支持面より下方に位置させておき、前記電極材の搬入後は前記下型を前記支持面まで上昇させた後、前記上型を下降させて前記電極材を切断することを特徴とする請求項１６～１８のいずれか一つに記載の電池用電極製造方法。
  20. 　前記下型および前記上型は、前記下型が固定され前記上型が上下動するように保持された金型枠に設けられており、
    　前記下型を前記支持面まで上昇させる際、前記金型枠ごと前記下型と前記上型とを一体的に上昇させることを特徴とする請求項１９記載の電池用電極製造方法。
  21. 　前記下型は、前記電極材切断後、元の位置に下降させることを特徴とする請求項１９または２０記載の電池用電極製造方法。
  22. 　前記電池用電極製造装置は、前記支持装置よりも前記搬送方向上流側に配置されていて、前記電極材の電極後端となる位置を切断する後端切断装置をさらに有しており、
    　前記搬入装置により搬入した前記電極材の電極後端となる位置を前記後端切断装置により切断することを特徴とする請求項１６～２１のいずれか一つに記載の電池用電極製造方法。
  23. 　前記搬入装置により前記電極材を前記切断位置に位置決めし、
    　前記切断装置による前記電極材の切断時に前記位置決めされた電極材を第１吸着コンベアにより吸着して保持することを特徴とする請求項１６～２２のいずれか一つに記載の電池用電極製造方法。
  24. 　前記第１吸着コンベアにより前記電極材を吸着して保持している間、前記第１吸着コンベアの搬送動作を行わないことを特徴とする請求項２３記載の電池用電極製造方法。
  25. 　前記搬入装置による位置決め中は前記第１吸着コンベアの搬送動作および吸着動作を停止し、位置決め後に前記第１吸着コンベアの吸着動作を行うことを特徴とする請求項２３または２４記載の電池用電極製造方法。
  26. 　前記搬入装置による位置決め直後に前記第１吸着コンベアによる吸着動作を開始することを特徴とする請求項２３～２５のいずれか一つに記載の電池用電極製造方法。
  27. 　前記切断装置による前記電極材の切断が終了するまで前記第１吸着コンベアによる吸着動作を継続することを特徴とする請求項２３～２６のいずれか一つに記載の電池用電極製造方法。
  28. 　前記電池用電極製造装置は、前記切断装置より搬送方向下流側に位置する第２吸着コンベアをさらに有しており、
    　前記第２吸着コンベアの搬送面を前記第１吸着コンベアの搬送面より下方に位置させたことを特徴とする請求項２３～２７のいずれか一つに記載の電池用電極製造方法。
  29. 　前記支持装置は、第１吸着コンベアであり、
    　前記支持面は、前記第１吸着コンベアの搬送面であり、
    　前記電池用電極製造装置は、前記切断装置より搬送方向下流側に位置する第２吸着コンベアをさらに有しており、
    　前記第２吸着コンベアの搬送面は、前記第１吸着コンベアの搬送面よりも下方に位置しており、
    　前記搬入装置が前記電極材を前記切断位置まで搬入した時点で、前記第１吸着コンベアの搬送動作を停止した状態で吸着動作させて前記電極材を吸着して支持し、
    　前記後端切断装置によって電極後端が切断された後、切断されてできた電極を前記第１吸着コンベアおよび前記第２吸着コンベアにより前記切断装置よりも搬送方向下流側へ搬出することを特徴とする請求項２２記載の電池用電極製造方法。
PCT/JP2012/059464 2011-04-07 2012-04-06 電池用電極製造装置およびその方法 WO2012137900A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12767446.3A EP2696400B1 (en) 2011-04-07 2012-04-06 Battery electrode producing device and method thereof
CN201280016650.4A CN103460450B (zh) 2011-04-07 2012-04-06 电池用电极的制造装置及制造方法
BR112013025774A BR112013025774A2 (pt) 2011-04-07 2012-04-06 aparelho de fabricação de eletrodo de bateria e método deste
MX2013011496A MX2013011496A (es) 2011-04-07 2012-04-06 Aparato de fabricacion de electrodo de bateria y metodo del mismo.
US14/009,673 US9876217B2 (en) 2011-04-07 2012-04-06 Battery electrode manufacturing apparatus and method thereof
KR1020137028702A KR101591758B1 (ko) 2011-04-07 2012-04-06 전지용 전극 제조 장치 및 그 방법
RU2013149412/07A RU2534746C1 (ru) 2011-04-07 2012-04-06 Устройство для изготовления аккумуляторных электродов и соответствующий способ

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011085724 2011-04-07
JP2011085729A JP5829038B2 (ja) 2011-04-07 2011-04-07 箔状ワーク位置決め装置およびその方法
JP2011-085729 2011-04-07
JP2011-085724 2011-04-07
JP2011085727A JP5706742B2 (ja) 2011-04-07 2011-04-07 電池用電極材切断装置およびその方法
JP2011-085727 2011-04-07
JP2012-067798 2012-03-23
JP2012067798A JP6075961B2 (ja) 2011-04-07 2012-03-23 電池用電極製造装置およびその方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012137900A1 true WO2012137900A1 (ja) 2012-10-11

Family

ID=48169317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/059464 WO2012137900A1 (ja) 2011-04-07 2012-04-06 電池用電極製造装置およびその方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9876217B2 (ja)
EP (1) EP2696400B1 (ja)
KR (1) KR101591758B1 (ja)
CN (1) CN103460450B (ja)
BR (1) BR112013025774A2 (ja)
MX (1) MX2013011496A (ja)
MY (1) MY166415A (ja)
PT (1) PT2696400E (ja)
RU (1) RU2534746C1 (ja)
TW (1) TWI473329B (ja)
WO (1) WO2012137900A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013031889A1 (ja) * 2011-08-31 2015-03-23 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池用電極の製造方法
JP2017123321A (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 株式会社豊田自動織機 電極製造装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6365599B2 (ja) * 2016-06-29 2018-08-01 トヨタ自動車株式会社 電極用湿潤造粒体の製造装置および製造方法
KR101936468B1 (ko) * 2016-10-11 2019-01-08 현대자동차주식회사 윤활성능 개선을 위한 피스톤 어셈블리
KR102341464B1 (ko) * 2018-05-04 2021-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전극시트 커팅장치 및 커팅방법
DE102018219619A1 (de) * 2018-11-16 2020-06-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Schneiden von einem kontinuierlichen Batterieelektrodenmaterial zur Herstellung von Batterieelektroden sowie eine Batterieelektrode
KR20200058751A (ko) * 2018-11-20 2020-05-28 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조장치 및 전극 조립체 제조방법
KR102655101B1 (ko) 2018-11-23 2024-04-08 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀의 전극리드 절단장치
KR20210071589A (ko) * 2019-12-06 2021-06-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 조립체 제조장치와, 이를 통해 제조된 전극 조립체 및 이차전지
JP6888704B1 (ja) * 2020-02-14 2021-06-16 トヨタ自動車株式会社 積層装置および積層方法
CN111430770A (zh) * 2020-03-31 2020-07-17 蜂巢能源科技有限公司 模切叠片加工装置
CA3234174A1 (en) * 2021-10-18 2023-04-27 Celgard Llc New or improved pin designs for high cof polymer membranes or separator membranes, membrane or separator tension measuring, and related methods

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09286551A (ja) * 1996-04-22 1997-11-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 極板の吸着搬送・集積方法及び装置
JP2002037501A (ja) * 2000-07-21 2002-02-06 Canon Inc シート材搬送装置及び画像形成装置
JP2003025136A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Sony Corp 電極切断装置
JP2004091067A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Tomoegawa Paper Co Ltd ウェブの突き合わせ繋ぎ装置
JP2004307122A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Canon Sales Co Inc テープ搬送装置、テープ処理装置、テープ搬送方法及びテープ処理方法
JP2006069735A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 巻取装置およびその方法
JP2006346778A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Nippon Mektron Ltd 長尺フィルム基材の裁断装置
JP2007128841A (ja) 2005-04-12 2007-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極板の製造方法
WO2009019781A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Kaido Manufacturing Co., Ltd. 巻回装置用変位補正装置
JP2010067507A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Nissan Motor Co Ltd 電極製造方法および電極製造装置
JP2010198770A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Sanyo Electric Co Ltd 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE795685A (fr) 1972-03-01 1973-06-18 Siempelkamp Gmbh & Co Dispositif de manipulation de feuilles de placage
JPS6171618A (ja) 1984-09-14 1986-04-12 日立エーアイシー株式会社 チツプ型コンデンサの製造装置
ES8606809A1 (es) 1985-04-01 1986-06-01 Investronica Sa Metodo y aparato para cortar material laminar
US4587873A (en) * 1985-05-22 1986-05-13 Gerber Scientific, Inc. Apparatus with belt valve vacuum system for working on work material
JPH0572845U (ja) 1992-03-08 1993-10-05 淳史 恩田 薄物ワーク搬送用の吸着ハンド
JPH0840598A (ja) 1994-07-29 1996-02-13 Matsushita Electric Works Ltd シート材の搬送方法
RU2098891C1 (ru) * 1995-03-27 1997-12-10 Закрытое акционерное общество "АвтоУАЗ" Электрод для щелочного аккумулятора и способ его изготовления
JP3580509B2 (ja) 1996-02-07 2004-10-27 日立マクセル株式会社 シート状電極の製造方法
JPH09280551A (ja) 1996-04-15 1997-10-31 Kawasaki Steel Corp 加熱炉の燃焼制御方法
JP3089351B2 (ja) 1996-05-28 2000-09-18 古河電池株式会社 電池用極板へのタブ溶接装置、およびそれを用いた電池用極板の製造方法
RU2127475C1 (ru) * 1997-08-06 1999-03-10 Открытое акционерное общество "Сатурн" Способ изготовления рельефной пористой основы водородного электрода химического источника тока
RU2133070C1 (ru) * 1997-12-16 1999-07-10 Открытое акционерное общество "Компат" Способ изготовления электрода свинцово-кислотного аккумулятора
JPH11265703A (ja) 1998-03-16 1999-09-28 Mitsubishi Cable Ind Ltd 電池及びこの電池の製造方法
JP2001332247A (ja) 2000-05-19 2001-11-30 Sony Corp 電極巻回装置及び電極巻回方法
JP2002075334A (ja) * 2000-08-24 2002-03-15 Furukawa Battery Co Ltd:The 帯形状平板の切断方法
JP4716157B2 (ja) 2000-09-01 2011-07-06 株式会社村田製作所 コンデンサ素子部材の製造装置
WO2002019354A2 (en) 2000-09-01 2002-03-07 Showa Denko K.K. Apparatus for producing capacitor element member
JP2002225157A (ja) 2001-02-06 2002-08-14 Dainippon Printing Co Ltd テープ断ち切り貼り付け装置
JP2003045498A (ja) 2001-08-02 2003-02-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 二次電池並びにその製造方法及びその製造装置
JP2004103485A (ja) 2002-09-12 2004-04-02 Sony Corp 巻芯及び巻回装置
KR20070088672A (ko) * 2004-11-22 2007-08-29 지디 테크놀로지스 마쉬넨바우 게엠베하 팩들을 형성하고 이 팩들을 배터리 케이스들 내에위치하도록 배터리 판들을 결합하기 위한 방법 및 장치

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09286551A (ja) * 1996-04-22 1997-11-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 極板の吸着搬送・集積方法及び装置
JP2002037501A (ja) * 2000-07-21 2002-02-06 Canon Inc シート材搬送装置及び画像形成装置
JP2003025136A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Sony Corp 電極切断装置
JP2004091067A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Tomoegawa Paper Co Ltd ウェブの突き合わせ繋ぎ装置
JP2004307122A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Canon Sales Co Inc テープ搬送装置、テープ処理装置、テープ搬送方法及びテープ処理方法
JP2006069735A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 巻取装置およびその方法
JP2007128841A (ja) 2005-04-12 2007-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極板の製造方法
JP2006346778A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Nippon Mektron Ltd 長尺フィルム基材の裁断装置
WO2009019781A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Kaido Manufacturing Co., Ltd. 巻回装置用変位補正装置
JP2010067507A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Nissan Motor Co Ltd 電極製造方法および電極製造装置
JP2010198770A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Sanyo Electric Co Ltd 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2696400A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013031889A1 (ja) * 2011-08-31 2015-03-23 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池用電極の製造方法
US9502712B2 (en) 2011-08-31 2016-11-22 Nec Energy Devices, Ltd. Method of manufacturing battery electrode
JP2017123321A (ja) * 2016-01-06 2017-07-13 株式会社豊田自動織機 電極製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI473329B (zh) 2015-02-11
TW201306361A (zh) 2013-02-01
KR20140002019A (ko) 2014-01-07
CN103460450A (zh) 2013-12-18
EP2696400A4 (en) 2014-10-15
KR101591758B1 (ko) 2016-02-04
EP2696400B1 (en) 2015-09-23
MX2013011496A (es) 2013-11-04
BR112013025774A2 (pt) 2019-09-24
CN103460450B (zh) 2015-09-09
MY166415A (en) 2018-06-25
RU2534746C1 (ru) 2014-12-10
US20140020240A1 (en) 2014-01-23
EP2696400A1 (en) 2014-02-12
US9876217B2 (en) 2018-01-23
PT2696400E (pt) 2016-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012137900A1 (ja) 電池用電極製造装置およびその方法
JP5997876B2 (ja) 電池用電極部材搬送装置およびその方法
JP5746899B2 (ja) 電池の組立システム、電池素子本体の位置決め搬送装置
JP2012221715A (ja) 積層装置および積層方法
JP2020024816A (ja) 電極積層体製造装置
JP6075961B2 (ja) 電池用電極製造装置およびその方法
JP2015072834A (ja) 切断装置及び切断方法
JP5831488B2 (ja) 電池用樹脂シートの加工装置および加工方法
CN112421126B (zh) 层叠体保持装置
JP5706742B2 (ja) 電池用電極材切断装置およびその方法
CN109590644A (zh) 工装铺设方法、装置以及串焊机
JP5829038B2 (ja) 箔状ワーク位置決め装置およびその方法
CN217412750U (zh) 一种极耳翻折装置及焊接设备
CN215451435U (zh) 电池串生产设备
CN217625876U (zh) 一种归正机构及电池串移栽装置
CN217426825U (zh) 一种组装装置及焊接设备
JP2023009895A (ja) 全固体電池用シート状電極の積層装置
JP2023009916A (ja) 全固体電池用シート状電極の積層装置
CN115036393A (zh) 一种电池串移栽装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12767446

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14009673

Country of ref document: US

Ref document number: MX/A/2013/011496

Country of ref document: MX

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012767446

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137028702

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013149412

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112013025774

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112013025774

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20131004