WO2012137918A1 - 積層装置及び積層方法 - Google Patents

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浩 油原
山下　学
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a laminating apparatus [laminationapparatus] and a laminating method for laminating sheet members including at least one of an electrode and a separator.
  • a lithium ion secondary battery cell is configured by stacking a plurality of unit cells [unit cell] with a separator impregnated with an electrolyte between a sheet-like positive electrode and a negative electrode. Negative electrode) and separator are repeatedly [sequentially] laminated.
  • Patent Document 1 discloses a sheet laminating apparatus that prevents displacement of electrodes and separators during laminating.
  • an electrode or a separator is repeatedly laminated on the upper portion of the laminated body by an adsorption hand while pressing an edge of the laminated body composed of electrodes and separators downward by a clamper.
  • a new sheet member for example, a separator
  • the clamper is raised and retracted to above the new sheet member and then lowered.
  • a new sheet member is pressed.
  • the clamper is configured to always rise to a certain height. This height is set to a constant value larger than the final thickness (finished thickness) of the laminate in consideration of an increase in the thickness (height) of the laminate as the lamination process proceeds. .
  • an object of the present invention is to provide a laminating apparatus and a laminating method capable of laminating sheet members without greatly deforming the sheet members when laminating the sheet members.
  • a first feature of the present invention is a laminating apparatus for laminating a sheet member including at least one of an electrode and a separator, the table on which the sheet member is laminated, and the sheet member laminated on the table
  • a clamper holding means
  • a clamper drive unit holding means drive means
  • a height adjusting portion for lowering relative to the clamper, and the clamper driving portion includes a new sheet member on the laminated body pressed downward by the clamper.
  • a second feature of the present invention is a laminating method for laminating a sheet member including at least one of an electrode and a separator, wherein the sheet member is laminated on a table and pressed from above by a clamper. A new sheet member is stacked on the table, and the clamper is rotated to raise the new sheet member to the upper side and then lowered to press the new sheet member from the upper side to be stacked on the table.
  • a stacking method is provided, wherein the table is lowered relative to the clamper by a thickness corresponding to the number of stacked sheet members.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the lithium ion secondary battery. It is a top view of the said sheet
  • A) is a perspective view (when the clamper is raised) of the stacking portion of the sheet laminating apparatus
  • FIG. 1 and 2 show a laminated lithium-ion secondary battery cell 10 manufactured by the sheet laminating apparatus of the present embodiment.
  • the cell 10 has a rectangular flat shape.
  • a positive electrode lead 11 and a negative electrode lead 12 are led out from one end edge of the exterior member 13 of the cell 10.
  • the exterior member 13 accommodates a power generation element [power-generation element] (battery element: a laminated body) 15 in which a charge / discharge reaction occurs.
  • the power generation element 15 is configured by alternately laminating a packed positive electrode [packed cathode] (sheet member [sheet material]) 20 and a negative electrode [anode] (sheet member) 30.
  • the packaged positive electrode 20 includes a positive electrode 22 formed by forming a positive electrode active material layer [cathodehoactive material layer] on both sides of a sheet-like positive electrode collector [cathode current collector] and sandwiched by two separators 40. Configured. The two separators 40 are joined to each other at the edge to form a bag shape.
  • the negative electrode 30 is configured by forming a negative electrode active material layer on both surfaces of a sheet-like negative electrode current collector.
  • the method itself which manufactures the module 10 by alternately laminating the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 is a general method for manufacturing a lithium ion secondary battery module, a detailed description thereof is omitted.
  • the sheet laminating apparatus 100 includes a laminating robot 110, a positive electrode supply unit [cathode supply unit] 120, a negative electrode supply unit [anode supply unit] 130, a lamination unit [laminating area] 140, and a controller [controller]. ] 150.
  • the positive electrode supply unit 120 and the negative electrode supply unit 130 are arranged at positions facing each other with the stacking robot 110 in the center.
  • the stacked unit 140 is disposed at a position that forms an angle of 90 degrees with respect to an axis line connecting the positive electrode supply unit 120 and the negative electrode supply unit 130.
  • the stacking robot 110, the positive electrode supply unit 120, the negative electrode supply unit 130, and the stacking unit 140 are controlled by the control unit 150.
  • the stacking robot 110 alternately stacks the packed positive electrodes 20 and the negative electrodes 30 to form the stacked body 15.
  • the stacking robot 110 includes an L-shaped arm unit 113 including a first arm 111 and a second arm 112, and a first suction hand [first] provided at the tip of the first arm 111. suction hand] 114 and a second suction hand 115 provided at the tip of the second arm 112.
  • the first arm 111 and the second arm 112 are each extended in a direction that forms an angle of 90 degrees around the drive shaft [drive shaft] 116.
  • the arm unit 113 swings horizontally when the drive shaft 116 is rotationally driven by an arm drive unit [arm drive unit] 117.
  • the arm unit 113 moves up and down as the drive shaft 116 is driven up and down.
  • the first adsorption hand 114 can adsorb and hold the packaged positive electrode 20 and can release the adsorbed packaged positive electrode 20.
  • the second suction hand 115 can suck and hold the negative electrode 30 and can release the sucked negative electrode 30.
  • the first suction hand 114 reciprocates between the positive electrode supply unit 120 and the stacking unit 140 by the swing of the arm unit 113.
  • the second suction hand 115 reciprocates between the stacking unit 140 and the negative electrode supply unit 130 as the arm unit 113 swings. That is, the first suction hand 114 is positioned above the positive electrode supply unit 120 and the second suction hand 115 is positioned above the stacking unit 140 (see FIG. 11), and the first suction hand 114 is The second state (see FIG. 10) where the second suction hand 115 is positioned above the negative electrode supply unit 130 and the second suction hand 115 is switched by the swing of the arm unit 113 is switched.
  • first suction hand 114 is lowered toward the positive electrode supply unit 120 (or the stacking unit 140) or lifted away from the positive electrode supply unit 120 (or the stacking unit 140).
  • second suction hand 115 is lowered toward the negative electrode supply unit 130 (or the stacking unit 140) or lifted away from the negative electrode supply unit 130 by raising and lowering the arm unit 113.
  • the positive electrode supply unit 120 supplies the packaged positive electrode 20.
  • the positive electrode supply unit 120 includes a positive electrode supply table 121 on which the packaged positive electrode 20 is placed, and a table driving unit 122 that moves or rotates the positive electrode supply table 121 horizontally.
  • the packed positive electrodes 20 created in the previous process and conveyed by the suction conveyor 123 are placed on the positive electrode supply table 121 one by one.
  • the positive electrode supply table 121 is also a suction conveyor.
  • the positive electrode supply table 121 adsorbs the packaged positive electrode 20 after the adsorption by the adsorption conveyor 123 is stopped, and carries the packaged positive electrode 20 to almost the center thereof and holds it by negative pressure.
  • the table driving unit 122 moves or rotates the positive electrode supply table 121 horizontally to change the position of the packed positive electrode 20 on the positive electrode supply table 121.
  • the table driving unit 122 has three motors, and horizontally moves or rotates the positive electrode supply table 121 (two motors for horizontal movement along two directions orthogonal to one motor for rotation: in FIG. (See the arrow on the positive electrode supply table 121).
  • the positive electrode supply table 121 is narrower than the suction conveyor 123 and is configured such that both edges of the packed positive electrode 20 protrude from both ends of the positive electrode supply table 121.
  • transparent support bases 124 are provided on both sides of the positive electrode supply table 121.
  • the support base 124 supports both edges of the packaged positive electrode 20 protruding from the positive electrode supply table 121.
  • a clamper (holding means) 125 is provided at a position corresponding to the support base 124. The support base 124 and the clamper 125 hold the packaged positive electrode 20 across both edges of the packaged positive electrode 20.
  • the support base 124 and the clamper 125 are both movable, and when the packaged positive electrode 20 is placed on the positive electrode supply table 121, the support table 124 and the clamper 125 approach the packaged positive electrode 20 in order to hold both edges of the packaged positive electrode 20.
  • a light source 126 is provided below the positive electrode supply table 121, and a camera 127 is provided above the positive electrode supply table 121.
  • the light sources 126 are respectively positioned below the transparent support base 124 and irradiate light to both edges of the packaged positive electrode 20.
  • Each light source 126 irradiates light having a wavelength equal to or higher than a predetermined transmittance and transmitted through the separator 40 but not transmitted through the positive electrode 22 (reflected or absorbed).
  • the camera 127 images the packaged positive electrode 20 from above and transmits the image data to the control unit 150.
  • the controller 150 recognizes the position of the positive electrode 22 (packed positive electrode 20) on the positive electrode supply table 121 based on the received image data.
  • the control unit 150 can recognize the position of the positive electrode 22. That is, the position of the positive electrode 22 is recognized based on the shadow of the positive electrode 22. Based on the positional information of the positive electrode 22 recognized using the camera 127, the horizontal position of the positive electrode 22 (packed positive electrode 20) is adjusted. By this adjustment, the first suction hand 114 can accurately lift the packaged positive electrode 20 in a state where the positive electrode 22 is accurately positioned.
  • the negative electrode supply unit 130 supplies the negative electrode 30.
  • the negative electrode supply unit 130 includes a negative electrode supply table 131 on which the negative electrode 30 is placed, and a table driving unit 132 that moves or rotates the negative electrode supply table 131 horizontally.
  • the negative electrodes 30 created in the previous process and transported by the suction conveyor 133 are placed on the negative electrode supply table 131 one by one.
  • the negative electrode supply table 131 is also a suction conveyor.
  • the negative electrode supply table 131 adsorbs the negative electrode 30 after the adsorption by the adsorption conveyer 133 is stopped, and conveys the negative electrode 30 to almost the center thereof and holds it by negative pressure.
  • the table driving unit 132 moves or rotates the negative electrode supply table 131 to change the position of the negative electrode 30 on the negative electrode supply table 131.
  • the table driving unit 132 has three motors, and horizontally moves or rotates the negative electrode supply table 131 (two motors for horizontal movement along two directions orthogonal to one motor for rotation: in FIG. (See arrow on negative electrode supply table 131).
  • a light source 136 and a camera 137 are provided above the negative electrode supply table 131.
  • the light source 136 irradiates light having a wavelength that does not pass through the negative electrode 30 (is reflected or absorbed).
  • the camera 137 images the negative electrode 30 from above and transmits the image data to the control unit 150.
  • the controller 150 recognizes the position of the negative electrode 30 on the negative electrode supply table 131 based on the received image data.
  • the camera 137 receives light emitted from the light source 136 and reflected by the negative electrode 30, so that the control unit 150 can recognize the position of the negative electrode 30.
  • the horizontal position of the negative electrode 30 is adjusted. By this adjustment, the second suction hand 115 can accurately lift the negative electrode 30 in a correctly positioned state.
  • the stacking unit 140 is a place where the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 conveyed by the stacking robot 110 are alternately stacked. On the stacking unit 140, the stacked body 15 including the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 is placed until a predetermined number of the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 are stacked. When a predetermined number of the packed positive electrodes 20 and the negative electrodes 30 are stacked and the stacked body 15 is completed as the power generation element 15, the stacked unit 140 supplies the power generation element 15 to a subsequent process.
  • the stacking unit 140 includes a stacking table 141 in which the packed positive electrodes 20 and the negative electrodes 30 are stacked alternately, and a height adjusting unit that moves the stacking table 141 up and down.
  • [level adjuster] (height adjusting means [level adjusting means]) 142, a clamper [clampers] 143 that presses the stacked body of the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30, and a clamper drive unit that drives the clamper 143
  • clamper drive units Driving means for holding means [drive means for the holding means]
  • a pallet (not shown) is placed on the lamination table 141, and the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 are alternately laminated on the pallet.
  • the height adjustment unit 142 includes, for example, a ball screw and a motor, and lowers the stacking table 141 as the stacking of the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 progresses.
  • the height adjusting unit 142 lowers the stacking table 141 so that the height of the uppermost surface of the stacked body 15 including the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 is maintained substantially constant.
  • Each clamper 143 includes a clamp head 143a that presses the laminated body 15 including the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 from above, and a support shaft 143b that supports the clamp head 143a.
  • the clamp head 143a has a trapezoidal side surface. The clamp head 143a is biased downward via the support shaft 143b, and the uppermost surface of the stacked body 15 is pressed by the bottom surface of the clamp head 143a.
  • the clamper driving unit 144 raises the clamp head 143a to a certain height through the support shaft 143b while rotating the clamp head 143a. Then, the clamper driving unit 144 lowers the clamp head 143a after being rotated 180 degrees.
  • the clamper driving unit 144 engages with a pin (not shown) protruding from the side surface of the support shaft 143b, rotates the clamp head 143a, and has a cam mechanism (see FIG. And an actuator (not shown) for raising and lowering the support shaft 143b.
  • the actuator is, for example, an air cylinder.
  • the clamper driving unit 144 is also provided with a spring (not shown) that biases the clamp head 143a downward.
  • the packaged positive electrode 20 placed on the positive electrode supply table 121 and the negative electrode 30 placed on the negative electrode supply table 131 are alternately lifted by the lamination robot 110. And alternately conveyed onto the stacking table 141.
  • the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 are alternately conveyed onto the stacking table 141, whereby the stacked body 15 of the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 is formed.
  • the first arm 111 and the second arm 112 are extended at an angle of 90 degrees with each other, and the arm unit 113 is configured to swing 90 degrees.
  • the first arm 111 and the second arm 112 may be extended to form a predetermined angle other than 90 degrees, and in this case, the arm unit 113 is also configured to swing by a predetermined angle.
  • the arrangement of the positive electrode supply unit 120, the negative electrode supply unit 130, and the stacking unit 140 is also adapted to the swing angle.
  • the operation of the stacking robot 110 will be described with reference to FIGS.
  • the operation will be described from the stage of stacking the packaged positive electrode 20 by the stacking robot 110.
  • the first suction hand 114 sucks and holds the packed positive electrode 20 and is positioned above the stacking table 141.
  • the second suction hand 115 is located above the negative electrode supply table 131.
  • the laminated body 15 including the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 is placed, and on the negative electrode supply table 131, the negative electrode 30 is placed.
  • the horizontal position of the negative electrode 30 on the negative electrode supply table 131 is positioned based on the position information acquired by the camera 137 so that the second suction hand 115 can accurately suck the negative electrode 30.
  • the center of the negative electrode 30 is located at a predetermined position, and the negative electrode 30 is set at a predetermined horizontal position [oriented so as to be located at a predetermined horizontal position].
  • the arm unit 113 is lowered [moved downwardmovby a predetermined stroke length] (see FIG. 9).
  • the first suction hand 114 is moved to the vicinity of the stacking table 141, and the second suction hand 115 is moved to the vicinity of the negative electrode supply table 131.
  • the suction of the first suction hand 114 is stopped and the packed positive electrode 20 is released.
  • the packaged positive electrode 20 is laminated on the top of the laminate 15.
  • the suction of the second suction hand 115 is started and the negative electrode 30 on the negative electrode supply table 131 is sucked and held. Since the horizontal position of the negative electrode 30 is adjusted in advance, the second suction hand 115 can accurately hold the negative electrode 30 by suction.
  • the arm unit 113 is raised by the predetermined movement amount described above (see FIG. 10).
  • the first suction hand 114 is moved above the stacking table 141, and the second suction hand 115 is moved above the negative electrode supply table 131.
  • the second suction hand 115 rises while holding the negative electrode 30 by suction and lifts the negative electrode 30.
  • the arm unit 113 is rotated 90 degrees counterclockwise (see FIG. 11).
  • the first suction hand 114 is moved above the positive electrode supply table 121
  • the second suction hand 115 is moved above the stacking table 141.
  • the packaged positive electrode 20 is placed on the positive electrode supply table 121.
  • the horizontal position of the packaged positive electrode 20 on the positive electrode supply table 121 is such that the first suction hand 114 accurately positions the packaged positive electrode 20 (positive electrode 22).
  • Positioning is performed based on position information acquired by the camera 127 so that suction can be performed. Specifically, the center of the packed positive electrode 20 is positioned at a predetermined position, and the packed positive electrode 20 is positioned at a predetermined horizontal position.
  • the arm unit 113 is lowered by the predetermined movement amount described above (see FIG. 12).
  • the first suction hand 114 is moved to the vicinity of the positive electrode supply table 121, and the second suction hand 115 is moved to the vicinity of the stacking table 141.
  • the suction of the second suction hand 115 is stopped and the negative electrode 30 is released.
  • the negative electrode 30 is stacked on the top of the stacked body 15.
  • the suction of the first suction hand 114 is started and the packaged positive electrode 20 on the positive electrode supply table 121 is sucked and held. Since the horizontal position of the packed positive electrode 20 is adjusted in advance, the first suction hand 114 can accurately hold the packed positive electrode 20 (positive electrode 22) by suction.
  • the arm unit 113 is raised by the predetermined movement amount described above (see FIG. 13).
  • the first suction hand 114 is moved above the positive electrode supply table 121, and the second suction hand 115 is moved above the stacking table 141.
  • the first suction hand 114 ascends while holding the packaged positive electrode 20 and lifts the packaged positive electrode 20.
  • the arm unit 113 is rotated 90 degrees clockwise. As the arm unit 113 rotates 90 degrees, the first suction hand 114 is moved above the stacking table 141, and the second suction hand 115 is moved above the negative electrode supply table 131 (see FIG. 8).
  • the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 are alternately conveyed on the lamination table 141 and are alternately laminated on the lamination table 141.
  • the stacked body 15 is completed as the power generation element 15 by stacking a predetermined number of the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30.
  • the first suction hand 114 accurately lifts the packed positive electrode 20 from the positive electrode supply table 121
  • the second suction hand 115 accurately lifts the negative electrode 30 from the negative electrode supply table 131
  • the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 are It is released at a predetermined position on the stacking table 141.
  • the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 can be stacked with high accuracy on the stacking table 141 only by a constant swinging motion of the arm unit 113. That is, the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 can be stacked on the stacking table 141 with high accuracy by the stacking robot 110 having a simple configuration.
  • the first arm 111 and the second arm 112 can be reduced in weight.
  • the first arm 111 and the second arm 112 can be driven at high speed. Therefore, the stacking of the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 can be speeded up.
  • the stacking table 141 is lowered every time the packaged positive electrode 20 or the negative electrode 30 is newly stacked on the stacking table 141, and the uppermost surface of the stacked body 15 including the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 is substantially the same. At a certain height.
  • the operation of the stacking unit 140 when the packaged positive electrode 20 is stacked on the stacking table 141 will be described as an example, but the same applies when the negative electrode 30 is stacked.
  • the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 are alternately stacked on the stacking table 141 via the pallet 190 (laminated body 15).
  • the negative electrode 30 is laminated on the top of the laminate 15, and both edges of the negative electrode 30 are pressed downward by one end of the clamp head 143 a.
  • a first suction hand 114 is located above the stacking table 141, and the first suction hand 114 holds the packaged positive electrode 20 by suction.
  • the first suction hand 114 is lowered to the vicinity of the stacking table 141 (see FIG. 15).
  • the first suction hand 114 is lowered by the predetermined movement amount described above.
  • the packed positive electrode 20 is stacked on the top of the stacked body 15.
  • the clamp head 143a is covered by both edges of the packaged positive electrode 20 (see the dotted-line circles in FIG. 15).
  • the clamp head 143a is rotated 90 degrees while being raised (see FIG. 16). Specifically, the clamp head 143a covered by both edges of the packaged positive electrode 20 is rotated 90 degrees while being raised.
  • the clamp head 143a is positioned obliquely above the uppermost packaged positive electrode 20 of the stacked body 15 by raising and rotating the clamp head 143a by 90 degrees.
  • the lift amount [upward stroke] ⁇ X of the clamp head 143a is a substantially constant value larger than the thickness of one packed positive electrode 20.
  • the clamp head 143a is further rotated 90 degrees (see FIG. 17). Specifically, the clamp head 143a is rotated 90 degrees while being further raised by a predetermined amount. The other end of the clamp head 143a is positioned above the packed positive electrode 20 by the further 90-degree rotation of the clamp head 143a. Note that the operations shown in FIGS. 16 to 17, that is, the 90-degree rotation and further 90-degree rotation of the clamp head 143a are continuously performed.
  • the clamp head 143a is lowered (see FIG. 18). As the clamp head 143a descends, the bottom surface of the other end of the clamp head 143a presses both edges of the packaged positive electrode 20 from above.
  • the first suction hand 114 is raised by the predetermined movement amount described above, and the stacking table 141 is lowered by the predetermined lowering amount (see FIG. 19).
  • the height of the top surface of the stacked body 15 after stacking the packaged positive electrode 20 is substantially the same as the height H of the top surface of the stack 15 before stacking the packaged positive electrode 20,
  • the stacking table 141 is lowered by a predetermined lowering amount.
  • the descending amount here is, for example, an average value of the thicknesses of the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30. Even during the lowering of the stacking table 141, both edges of the uppermost surface of the stacked body 15 are pressed downward by the clamp head 143a.
  • the clamp head 143a As described above, when a new packaged positive electrode 20 (or negative electrode 30) is stacked on the stacked body 15 pressed by the clamp head 143a, the clamp head 143a is once retracted obliquely upward, and then Then, the new packed positive electrode 20 is pressed downward. At this time, the stacking table 141 is lowered by a predetermined lowering amount so that the height of the uppermost surface of the stacked body 15 is maintained substantially constant.
  • the clamp head 143a The amount of increase during the rotation increase can be maintained at a substantially constant value smaller than the final thickness of the laminate 15 (the thickness of the power generation element 15). That is, from the start to the end of the laminating process, the rising amount of the clamp head 143a can be maintained at a certain amount corresponding to the thickness of several packaged positive electrodes 20 (negative electrodes 30).
  • the deformation due to the turning of the edge of the packaged positive electrode 20 or the negative electrode 30 accompanying the lift of the clamper 143 is suppressed.
  • the smaller the amount of increase in the rotation of the clamper 143 the smaller the amount of bending deformation upward of the edge of the packed positive electrode 20 or negative electrode 30 (the edge is released from the clamper 143 with a small amount of bending deformation). ) Therefore, the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 can be stacked without greatly deforming the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30.
  • the stacking table 141 may naturally be controlled so that the top surface of the stacked body 15 always has a certain height [so-as-to-keep-the-uppermost-surface-of-the-assembled-laminate-> 15-at-a-constant-height-level-consistently]. If the uppermost surface of the laminated body 15 is always maintained at a constant height, the stacking position (the uppermost surface of the laminated body 15) of the newly packed packaged positive electrode 20 or negative electrode 30 is accurately fixed. The packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 can be laminated with high accuracy.
  • the clamp head 143a when a new packaged positive electrode 20 is stacked, the clamp head 143a is raised by a substantially constant value larger than the thickness of one packaged positive electrode 20, and rotated. Then, it is retracted once obliquely above the laminated body 15 and further lowered to press the uppermost surface of the laminated body 15 downward. However, the clamp head 143a is raised and rotated by the thickness of the single packaged positive electrode 20, and then retracted obliquely above the laminated body 15 and then rotated without lowering. The top surface may be pressed.
  • the height of the top surface of the stacked body 15 is maintained substantially constant while the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 are repeatedly stacked.
  • the amount of vertical movement of the hand 114 and the second suction hand 115 can be made constant. That is, the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 can be stacked on the stacking table 141 by the stacking robot 110 having a simple configuration.
  • the first arm 111 and the second arm 112 can be moved at high speed. Therefore, the stacking of the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 can be speeded up.
  • the stacking table 141 is lowered by a predetermined amount corresponding to the average value of the thickness of the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 every time a new packed positive electrode 20 or negative electrode 30 is stacked on the stacked body 15. The amount was lowered.
  • the stacking table 141 may be lowered by the same descending amount as the thickness of the newly stacked packaged positive electrode 20 or negative electrode 30 every time a new packaged positive electrode 20 or negative electrode 30 is stacked.
  • the stacking table 141 may be lowered every time a predetermined number (for example, two each) of the packed positive electrode 20 and the negative electrode 30 are stacked.
  • the description that the amount of rise (movement amount) of the clamp head is “substantially constant” is not only the case where the amount of rise of the clamp head 143a is always constant, Including the case where it fluctuates. For example, each time a new packaged positive electrode 20 (or negative electrode 30) is stacked on the stacked body 15, the stacking table 141 decreases by the same moving amount as the thickness of the newly stacked packaged positive electrode 20 (or negative electrode 30). In this case, the rising amount of the clamp head 143a is always kept constant.
  • the ascending amount of the clamp head 143 a It fluctuates by an amount corresponding to the difference or the difference between the average value and the thickness of the negative electrode 30.
  • the description that the amount of rise of the clamp head is “substantially constant” means that the amount of rise of the clamp head 143a slightly varies in accordance with the lowering of the stacked table 141 as described above. Including.
  • the clamp head 143a of the clamper 143 of the modified example has an arcuate side surface. Specifically, the upper surface of the clamp head 143a that comes into contact with the back surface of the newly packed packaged positive electrode 20 or negative electrode 30 is formed as a smooth curved surface that curves along the longitudinal direction.
  • the back surface of the packaged positive electrode 20 or the negative electrode 30 and the upper surface of the clamp head 143a are in smooth contact, and the back surface of the packaged positive electrode 20 or the negative electrode 30 comes from the upper surface of the clamp head 143a when the clamp head 143a is raised. Further damage can be prevented.
  • the upper surface of the clamp head 143a is preferably formed as a curved surface that curves not only along the longitudinal direction but also along a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the rising amount of the clamper retracted obliquely above the packaged positive electrode or negative electrode is smaller than the final thickness of the laminated body (thickness of the power generation element), the rising amount is larger than the final thickness of the laminated body Compared with, the packaged positive electrode or negative electrode can be laminated without greatly deforming the packaged positive electrode or negative electrode.
  • the packaged positive electrode 20 and the negative electrode 30 configured by sandwiching the positive electrode 22 between the separators 40 are alternately stacked.
  • the bag-packed negative electrode and the positive electrode configured by sandwiching the negative electrode between the separators may be alternately stacked.
  • the separator / positive electrode laminate sheet in which the separator is laminated on the positive electrode and the separator / negative electrode laminate sheet in which the separator is laminated on the negative electrode may be alternately laminated.
  • the secondary battery cell formed by the stacking device is not limited to a form in which the positive electrode lead and the negative electrode lead are led out from one end edge of the outer packaging material, for example, the positive electrode lead and the negative electrode lead from opposite end edges of the outer packaging material, respectively. May be derived.

Abstract

　本発明は、シート部材の積層時に、シート部材を大きく変形させることなくシート部材を積層することができる積層装置及び積層方法を提供することを目的とする。　本発明の１つである積層装置は、電極及びセパレータの少なくとも一方を含むシート部材を積層する。積層装置は、シート部材が積層されるテーブルと、テーブル上に積層されたシート部材の積層体を下方に押圧するクランパと、クランパを垂直移動及び水平回転させるクランパ駆動部と、シート部材の積層の進行に応じて、テーブルをクランパに対して相対的に下降させる高さ調整部と、を備えている。クランパ駆動部は、クランパによって下方に押圧されている積層体上に新たなシート部材が積層された後、クランパを回転させながら新たなシート部材の上方まで上昇させてから下降させて新たなシート部材を上方から押圧する。高さ調整部は、積層体に含まれるシート部材の積層枚数に相当する厚さの分、テーブルを下降させる。

Description

積層装置及び積層方法
　本発明は、電極及びセパレータの少なくとも一方を含むシート部材を積層するための積層装置[lamination apparatus]及び積層方法[lamination method]に関する。
　近年、環境保護運動の高まりを背景として、電気自動車（ＥＶ）及びハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の開発が進められている。これらのモータ駆動用電源として、繰り返し充放電可能なリチウムイオン二次電池が注目されている。
　リチウムイオン二次電池セルは、シート状の正極及び負極の間に電解質を含浸させたセパレータを介在させた単電池[unit cell]を複数積層して構成されており、製造工程では電極（正極／負極）及びセパレータが繰り返し[sequentially]積層される。
　下記の特許文献１は、電極及びセパレータの積層時の位置ずれを防止するシート積層装置を開示している。このシート積層装置では、電極及びセパレータからなる積層体の縁部をクランパによって下方に押圧しつつ、吸着ハンドによって積層体の上部に電極又はセパレータが繰り返し積層される。クランパによって押圧されている積層体の上に、吸着ハンドによって新たなシート部材（例えば、セパレータ）が積層される場合、クランパは、上昇して新たなシート部材の上方まで退避されたのち下降して新たなシート部材を押圧する。クランパは、常に一定高さまで上昇するように構成されている。この高さは、積層工程の進行に伴う積層体の厚さ（高さ）の増加を考慮して、積層体の最終的な厚さ（完成厚さ）よりも大きい一定値に設定されている。
日本国特開２００９－２０６０４６号公報（段落「００２７」）
　しかし、上記のシート積層装置では、積層工程初期の積層体の厚さが薄い段階で新たなシート部材が積層される場合、クランパは大きく上昇する。このため、大きく上昇するクランパによって新たなシート部材の縁部が持ち上げられて一時的に大きくめくれてしまうことがあった。
　したがって、本発明の目的は、シート部材の積層時に、シート部材を大きく変形させることなくシート部材を積層することができる積層装置及び積層方法を提供することにある。
　本発明の第１の特徴は、電極及びセパレータの少なくとも一方を含むシート部材を積層するための積層装置であって、前記シート部材が積層されるテーブルと、前記テーブル上に積層された前記シート部材の積層体を下方に押圧するクランパ（保持手段）と、前記クランパを垂直移動及び水平回転させるクランパ駆動部（保持手段用駆動手段）と、前記シート部材の積層の進行に応じて、前記テーブルを前記クランパに対して相対的に下降させる高さ調整部（高さ調節手段）と、を備え、前記クランパ駆動部は、前記クランパによって下方に押圧されている前記積層体上に新たなシート部材が積層された場合、前記クランパを回転させながら前記新たなシート部材の上方まで上昇させてから下降させて前記新たなシート部材を上方から押圧し、前記高さ調整部は、前記積層体に含まれる前記シート部材の積層枚数に相当する厚さの分、前記テーブルを下降させる、ことを特徴とする積層装置を提供する。
　本発明の第二の特徴は、電極及びセパレータの少なくとも一方を含むシート部材を積層するための積層方法であって、テーブル上に積層され、クランパによって上方から押圧されている前記シート部材の積層体上に新たなシート部材を積層し、前記クランパを回転させながら前記新たなシート部材の上方まで上昇させてから下降させて前記新たなシート部材を上方から押圧し、前記テーブル上に積層されている前記シート部材の積層枚数に相当する厚さの分、前記テーブルを前記クランパに対して相対的に下降させる、ことを特徴とする積層方法を提供する。
実施形態の積層装置によって製造されるリチウムイオン二次電池セルの外観を示す斜視図である。 前記リチウムイオン二次電池の分解斜視図である。 前記シート積層装置の平面図である。 前記シート積層装置の斜視図である。 図４の矢印Ｖ方向から見た、前記シート積層装置の正極供給部の正面図である。 前記正極供給部の平面図である。 （Ａ）は前記シート積層装置の積層部の斜視図（クランパ上昇時）であり、（Ｂ）は同斜視図（クランパ下降時）である。 前記シート積層装置の積層ロボットの斜視図（動作１）である。 前記積層ロボットの斜視図（動作２）である。 前記積層ロボットの斜視図（動作３）である。 前記積層ロボットの斜視図（動作４）である。 前記積層ロボットの斜視図（動作５）である。 前記積層ロボットの斜視図（動作６）である。 前記シート積層装置の積層部の正面図（動作ａ）である。 前記積層部の正面図（動作ｂ）である。 前記積層部の正面図（動作ｃ）である。 前記積層部の正面図（動作ｄ）である。 前記積層部の正面図（動作ｅ）である。 前記積層部の正面図（動作ｆ）である。 （Ａ）は前記クランパの変形例を示す斜視図（下降時）であり、（Ｂ）は同斜視図（上昇時）である。
　以下、図面を参照しつつシート積層装置の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合で誇張されて実際の比率と異なる場合がある。
　図１及び図２は、本実施形態のシート積層装置によって製造される積層型リチウムイオン二次電池セル[laminated lithium-ion secondary battery cell]１０を示している。
　図１に示されるように、セル１０は、矩形扁平形状を有している。セル１０の外装材１３の一端縁からは、正極リード１１及び負極リード１２が導出されている。外装材１３の中には、内部で充放電反応が生じる発電要素[power-generation element]（電池要素[battery element]：積層体[assembled laminate]）１５が収容されている。
　図２に示されるように、発電要素１５は、袋詰正極[packed cathode]（シート部材[sheet material]）２０と負極[anode]（シート部材）３０とが交互に積層されて構成されている。袋詰正極２０は、シート状の正極集電体[cathode current collector]の両面に正極活物質層[cathode active material layer]が形成されて構成された正極２２が、２枚のセパレータ４０によって挟み込まれて構成されている。２枚のセパレータ４０は、端縁で互いに接合されて袋状に形成されている。負極３０は、シート状の負極集電体の両面に負極活物質層が形成されて構成されている。なお、袋詰正極２０と負極３０とを交互に積層してモジュール１０を製造する方法自体は、一般的なリチウムイオン二次電池モジュールの製造方法であるため、詳細な説明は省略する。
　次に、上術した発電要素１５を組み立てる[assemble]ためのシート積層装置について説明する。
　図３に示されるように、シート積層装置１００は、積層ロボット１１０、正極供給部[cathode supply unit]１２０、負極供給部[anode supply unit]１３０、積層部[laminating area]１４０及び制御部[controller]１５０を有している。正極供給部１２０及び負極供給部１３０は、積層ロボット１１０を中央にして相互に対向する位置に配置されている。積層部１４０は、正極供給部１２０及び負極供給部１３０を結ぶ軸線に対して９０度の角度をなす位置に配置されている。積層ロボット１１０、正極供給部１２０、負極供給部１３０及び積層部１４０は、制御部１５０によって制御される。
　積層ロボット１１０は、袋詰正極２０及び負極３０を交互に積層して積層体１５を形成する。図４に示されるように、積層ロボット１１０は、第１アーム１１１及び第２アーム１１２からなるＬ字状のアームユニット１１３と、第１アーム１１１の先端部に設けられた第１吸着ハンド[first suction hand]１１４と、第２アーム１１２の先端部に設けられた第２吸着ハンド１１５とを有している。第１アーム１１１及び第２アーム１１２は、駆動軸[drive shaft]１１６回りに９０度の角度をなす方向にそれぞれ延設されている。アームユニット１１３は、アーム駆動部[arm drive unit]１１７によって駆動軸１１６が回転駆動されることによって、水平に揺動する。また、アームユニット１１３は、駆動軸１１６が昇降駆動されることによって、上下動する。第１吸着ハンド１１４は、袋詰正極２０を吸着して保持でき、また、吸着した袋詰正極２０を解放し得る。第２吸着ハンド１１５は、負極３０を吸着して保持でき、また、吸着した負極３０解放し得る。
　第１吸着ハンド１１４は、アームユニット１１３の揺動によって、正極供給部１２０と積層部１４０との間を往復移動する。同様に、第２吸着ハンド１１５は、アームユニット１１３の揺動によって、積層部１４０と負極供給部１３０との間を往復移動する。すなわち、第１吸着ハンド１１４が正極供給部１２０の上方に位置し、かつ、第２吸着ハンド１１５が積層部１４０の上方に位置する第１状態（図１１参照）と、第１吸着ハンド１１４が積層部１４０の上方に位置し、かつ、第２吸着ハンド１１５が負極供給部１３０の上方に位置する第２状態（図１０参照）とが、アームユニット１１３の揺動によって切り替えられる。また、第１吸着ハンド１１４は、正極供給部１２０（又は積層部１４０）に向けて下降、又は、正極供給部１２０（又は積層部１４０）から離れるように上昇する。同様に、第２吸着ハンド１１５は、アームユニット１１３の昇降によって、負極供給部１３０（又は積層部１４０）に向けて下降、又は、負極供給部１３０から離れるように上昇する。
　正極供給部１２０は、袋詰正極２０を供給する。正極供給部１２０は、袋詰正極２０が載置される正極供給テーブル１２１と、正極供給テーブル１２１を水平に移動又は回転させるテーブル駆動部１２２とを有している。前工程で作成されて吸着コンベア１２３によって搬送された袋詰正極２０は、一枚ずつ正極供給テーブル１２１上に載置される。正極供給テーブル１２１も吸着コンベアである。正極供給テーブル１２１は、吸着コンベア１２３による吸着が停止した後に袋詰正極２０を吸着し、袋詰正極２０をそのほぼ中央まで運んで負圧によって保持する。また、第１吸着ハンド１１４による袋詰正極２０の吸着時には、正極供給テーブル１２１の吸着が停止される。テーブル駆動部１２２は、正極供給テーブル１２１を水平に移動又は回転させて、正極供給テーブル１２１上の袋詰正極２０の位置を変える。テーブル駆動部１２２は、３つのモータを有し、正極供給テーブル１２１を水平に移動又は回転させる（回転用の一つのモータと直交する二方向に沿う水平移動用の二つのモータ：図４中の正極供給テーブル１２１上の矢印参照）。
　正極供給テーブル１２１は、吸着コンベア１２３よりも幅が狭く、袋詰正極２０の両縁が正極供給テーブル１２１の両端からはみ出るように構成されている。図５及び図６に示されるように、正極供給テーブル１２１の両側には、透明な支持台１２４が設けられている。支持台１２４は、正極供給テーブル１２１からはみ出た袋詰正極２０の両縁をそれぞれ支持する。また、支持台１２４と対応する位置には、クランパ（保持手段[holding means]）１２５が設けられている。支持台１２４とクランパ１２５とは、袋詰正極２０の両縁を挟んで袋詰正極２０を保持する。支持台１２４及びクランパ１２５は、共に可動式であり、正極供給テーブル１２１上に袋詰正極２０が載置されると袋詰正極２０の両縁を保持するために袋詰正極２０に接近する。
　また、図４及び図５に示されるように、正極供給テーブル１２１の下方には光源１２６がそれぞれ設けられていると共に、正極供給テーブル１２１の上方にはカメラ１２７が設けられている。光源１２６は、透明な支持台１２４の下方にそれぞれ位置しており、袋詰正極２０の両縁に光をそれぞれ照射する。各光源１２６は、所定透過率以上でセパレータ４０を透過するが正極２２を透過しない（反射又は吸収される）波長の光を照射する。カメラ１２７は袋詰正極２０を上方から撮像して、その画像データを制御部１５０に送信する。制御部１５０は、受信した画像データに基づいて正極供給テーブル１２１上の正極２２（袋詰正極２０）の位置を認識する。カメラ１２７は、光源１２６から照射されて、正極２２に遮断され、かつセパレータ４０を透過した光を受光するので、制御部１５０は正極２２の位置を認識できる。つまり、正極２２の陰に基づいて、正極２２の位置が認識される。カメラ１２７を用いて認識された正極２２の位置情報に基づいて、正極２２（袋詰正極２０）の水平位置が調整される。この調整によって、第１吸着ハンド１１４は、正極２２が正確に位置決めされた状態の袋詰正極２０を正確に持ち上げることができる。
　一方、負極供給部１３０は、負極３０を供給する。負極供給部１３０は、負極３０が載置される負極供給テーブル１３１と、負極供給テーブル１３１を水平に移動又は回転させるテーブル駆動部１３２とを有している。前工程で作成されて吸着コンベア１３３によって搬送された負極３０は、一枚ずつ負極供給テーブル１３１上に載置される。負極供給テーブル１３１も吸着コンベアである。負極供給テーブル１３１は、吸着コンベア１３３による吸着が停止した後に負極３０を吸着し、負極３０をそのほぼ中央まで運んで負圧によって保持する。また、第２吸着ハンド１１５による負極３０の吸着時には、負極供給テーブル１３１は吸着が停止される。テーブル駆動部１３２は、負極供給テーブル１３１を水平に移動又は回転させて、負極供給テーブル１３１上の負極３０の位置を変える。テーブル駆動部１３２は、３つのモータを有し、負極供給テーブル１３１を水平に移動又は回転させる（回転用の一つのモータと直交する二方向に沿う水平移動用の二つのモータ：図４中の負極供給テーブル１３１上の矢印参照）。
　また、図４に示されるように、負極供給テーブル１３１の上方には光源１３６及びカメラ１３７が設けられている。光源１３６は、負極３０を透過しない（反射又は吸収される）波長の光を照射する。カメラ１３７は負極３０を上方から撮像して、その画像データを制御部１５０に送信する。制御部１５０は、受信した画像データに基づいて負極供給テーブル１３１上の負極３０の位置を認識する。カメラ１３７は、例えば、光源１３６から投光されて負極３０で反射された光を受光するので、制御部１５０は負極３０の位置を認識できる。カメラ１３７を用いて認識された負極３０の位置情報に基づいて、負極３０の水平位置が調整される。この調整によって、第２吸着ハンド１１５は、正確に位置決めされた状態の負極３０を正確に持ち上げることができる。
　積層部１４０は、積層ロボット１１０によって搬送される袋詰正極２０及び負極３０が交互に積層される場所である。積層部１４０上には、袋詰正極２０及び負極３０が所定枚数積層されるまで、袋詰正極２０及び負極３０からなる積層体１５が留置される。袋詰正極２０及び負極３０が所定枚数積層されて積層体１５が発電要素１５として完成されると、積層部１４０は、発電要素１５を後工程に供給する。
　図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、積層部１４０は、袋詰正極２０及び負極３０が交互に積層される積層テーブル１４１と、積層テーブル１４１を昇降させる高さ調整部[level adjuster]（高さ調整手段[level adjusting means]）１４２と、袋詰正極２０と負極３０の積層体を押圧するクランパ[clampers]１４３と、クランパ１４３を駆動するクランパ駆動部[clamper drive units]（保持手段用駆動手段[drive means for the holding means]）１４４とを有する。
　積層テーブル１４１上にはパレット（図示せず）が載置され、パレット上に袋詰正極２０及び負極３０が交互に積層される。高さ調整部１４２は、例えば、ボールネジ及びモータから構成され、袋詰正極２０及び負極３０の積層の進行に応じて、積層テーブル１４１を下降させる。高さ調整部１４２は、袋詰正極２０及び負極３０からなる積層体１５の最上面の高さが実質的に一定に維持されるように、積層テーブル１４１を下降させる。
　各クランパ１４３は、袋詰正極２０及び負極３０からなる積層体１５を上方から押圧するクランプヘッド１４３ａと、クランプヘッド１４３ａを支持する支持軸[support rod]１４３ｂとから構成されている。クランプヘッド１４３ａは、台形状側面を有している。クランプヘッド１４３ａは、支持軸１４３ｂを介して下方に付勢されており、積層体１５の最上面はクランプヘッド１４３ａの底面によって押圧される。
　クランパ駆動部１４４は、支持軸１４３ｂを介して、クランプヘッド１４３ａを回動させつつ一定の高さまで上昇させる。そして、クランパ駆動部１４４は、１８０度回動後のクランプヘッド１４３ａを下降させる。クランパ駆動部１４４は、支持軸１４３ｂの側面から突出されたピン（図示せず）と係合して、クランプヘッド１４３ａを回動させ、かつ、一定高さまで上昇させるカム溝を有するカム機構（図示せず）と、支持軸１４３ｂを昇降するためのアクチュエータ（図示せず）とを備えている。アクチュエータは、例えば、エアシリンダである。アクチュエータで支持軸１４３ｂを昇降させると、カム機構によってクランプヘッド１４３ａ（及び支持軸１４３ｂ）が回転される。また、クランプヘッド１４３ａの上昇最上位置もカム機構によって規制されるので、クランプヘッド１４３ａ上述した一定高さ以上には上昇されない。また、クランパ駆動部１４４には、クランプヘッド１４３ａを下方に付勢するバネ（図示せず）も設けられている。
　上述したように構成されたシート積層装置１００では、正極供給テーブル１２１上に載置された袋詰正極２０と負極供給テーブル１３１上に載置された負極３０とが、積層ロボット１１０によって交互に持ち上げられて積層テーブル１４１上に交互に搬送される。袋詰正極２０及び負極３０が積層テーブル１４１上に交互に搬送されることによって、袋詰正極２０と負極３０の積層体１５が形成される。
　なお、本実施形態では、第１アーム１１１及び第２アーム１１２は互いに９０度の角度もって延設され、かつ、アームユニット１１３は９０度揺動するように構成されている。しかし、第１アーム１１１及び第２アーム１１２は、９０度以外の所定角度をなすように延設されても良く、この場合、アームユニット１１３も所定角度揺動するように構成される。正極供給部１２０、負極供給部１３０及び積層部１４０の配置も揺動角度に合わせて適合される。
　次に、図８～図１９を参照しつつシート積層装置１００の動作について説明する。
　まず、図８～図１３を参照しつつ積層ロボット１１０の動作について説明する。ここでは、積層ロボット１１０によって袋詰正極２０を積層する段階から動作を説明する。
　図８に示されるように、まず、第１吸着ハンド１１４は、袋詰正極２０を吸着保持して、積層テーブル１４１の上方に位置している。一方、第２吸着ハンド１１５は、負極供給テーブル１３１の上方に位置している。積層テーブル１４１上には、袋詰正極２０及び負極３０からなる積層体１５が載置され、負極供給テーブル１３１上には、負極３０が載置されている。負極供給テーブル１３１上の負極３０の水平位置は、第２吸着ハンド１１５が負極３０を正確に吸着できるように、カメラ１３７によって取得された位置情報に基づいて位置決めされている。具体的には、負極３０の中心が所定位置に位置し、負極３０が所定の水平位置となるようにされている[oriented so as to be located at a predetermined horizontal position]。
　続いて、アームユニット１１３が所定移動量下降される[moved downward by a predetermined stroke length]（図９参照）。アームユニット１１３の下降によって、第１吸着ハンド１１４は積層テーブル１４１近傍に移動され、第２吸着ハンド１１５は負極供給テーブル１３１近傍に移動される。そして、第１吸着ハンド１１４の吸着が停止されて袋詰正極２０が解放される。その結果、積層体１５の最上部に袋詰正極２０が積層される。一方、第２吸着ハンド１１５の吸着が開始されて負極供給テーブル１３１上の負極３０が吸着保持される。負極３０の水平位置は予め調整されているので、第２吸着ハンド１１５は負極３０を正確に吸着保持できる。
　続いて、アームユニット１１３が上述した所定移動量上昇される（図１０参照）。アームユニット１１３の上昇によって、第１吸着ハンド１１４は積層テーブル１４１の上方に移動され、第２吸着ハンド１１５は負極供給テーブル１３１の上方に移動される。このとき、第２吸着ハンド１１５は、負極３０を吸着保持したまま上昇して負極３０を持ち上げる。
　続いて、アームユニット１１３が反時計方向に９０度回動される（図１１参照）。アームユニット１１３の９０度回動によって、第１吸着ハンド１１４は正極供給テーブル１２１の上方に移動され、第２吸着ハンド１１５は積層テーブル１４１の上方に移動される。正極供給テーブル１２１上には袋詰正極２０が載置されており、正極供給テーブル１２１上の袋詰正極２０の水平位置は、第１吸着ハンド１１４が袋詰正極２０（正極２２）を正確に吸着できるように、カメラ１２７によって取得された位置情報に基づいて位置決めされている。具体的には、袋詰正極２０の中心が所定位置に位置し、袋詰正極２０が所定の水平位置となるようにされている。
　続いて、アームユニット１１３が上述した所定移動量下降される（図１２参照）。アームユニット１１３の下降によって、第１吸着ハンド１１４は正極供給テーブル１２１近傍に移動され、第２吸着ハンド１１５は積層テーブル１４１近傍に移動される。そして、第２吸着ハンド１１５の吸着が停止されて負極３０が解放される。その結果、積層体１５の最上部に負極３０が積層される。一方、第１吸着ハンド１１４の吸着が開始されて正極供給テーブル１２１上の袋詰正極２０が吸着保持される。袋詰正極２０の水平位置は予め調整されているので、第１吸着ハンド１１４は袋詰正極２０（正極２２）を正確に吸着保持できる。
　続いて、アームユニット１１３が上述した所定移動量上昇される（図１３参照）。アームユニット１１３の上昇によって、第１吸着ハンド１１４は正極供給テーブル１２１の上方に移動され、第２吸着ハンド１１５は積層テーブル１４１の上方に移動される。このとき、第１吸着ハンド１１４は、袋詰正極２０を吸着保持したまま上昇して袋詰正極２０を持ち上げる。
　続いて、アームユニット１１３が時計方向に９０度回動される。アームユニット１１３の９０度回動によって、第１吸着ハンド１１４は積層テーブル１４１の上方に移動され、第２吸着ハンド１１５は負極供給テーブル１３１の上方に移動される（図８参照）。
　上述した図８～図１３に示される動作の繰り返しによって、積層テーブル１４１上に袋詰正極２０及び負極３０が交互に搬送されて積層テーブル１４１上に交互に積層される。袋詰正極２０及び負極３０が所定枚数積層されることによって、積層体１５が発電要素１５として完成される。
　このとき、第１吸着ハンド１１４は正極供給テーブル１２１から袋詰正極２０を正確に持ち上げ、第２吸着ハンド１１５は負極供給テーブル１３１から正確に負極３０を持ち上げて、袋詰正極２０及び負極３０は積層テーブル１４１上の所定位置で解放される。このような構成によれば、アームユニット１１３の一定の揺動動作のみで、積層テーブル１４１上に袋詰正極２０及び負極３０を高精度に積層できる。つまり、簡単な構成の積層ロボット１１０によって、積層テーブル１４１上に袋詰正極２０及び負極３０を高精度に積層できる。また、袋詰正極２０及び負極３０の水平位置の調整機構を第１アーム１１１及び第２アーム１１２の先端部に設ける必要がなく、第１アーム１１１及び第２アーム１１２を軽量化できる。第１アーム１１１及び第２アーム１１２の軽量化によって、第１アーム１１１及び第２アーム１１２の高速駆動が可能になる。したがって、袋詰正極２０及び負極３０の積層を高速化できる。
　次に、図１４～図１９を参照しつつ積層部１４０の動作について説明する。積層部１４０では、積層テーブル１４１上に袋詰正極２０又は負極３０が新たに積層される度に積層テーブル１４１が下降して、袋詰正極２０及び負極３０からなる積層体１５の最上面が実質的に一定の高さに維持される。ここでは、積層テーブル１４１上に袋詰正極２０が積層された場合の積層部１４０の動作を例にして説明するが、負極３０が積層された場合も同様である。
　図１４に示されるように、積層テーブル１４１には、パレット１９０を介して、袋詰正極２０及び負極３０が交互に積層されている（積層体１５）。積層体１５の最上部には負極３０が積層されており、負極３０の両縁はクランプヘッド１４３ａの一端によって下方に押圧されている。積層テーブル１４１の上方には第１吸着ハンド１１４が位置しており、第１吸着ハンド１１４は袋詰正極２０を吸着保持している。
　続いて、第１吸着ハンド１１４が、積層テーブル１４１近傍に下降される（図１５参照）。第１吸着ハンド１１４は、上述した所定移動量下降される。第１吸着ハンド１１４の下降によって、積層体１５の最上部に袋詰正極２０が積層される。このとき、袋詰正極２０の両縁によって、クランプヘッド１４３ａが覆われる（図１５の点線丸部分を参照）。
　続いて、クランプヘッド１４３ａが、上昇されつつ９０度回動される（図１６参照）。具体的には、袋詰正極２０の両縁によって覆われていたクランプヘッド１４３ａが上昇されらがら９０度回動する。クランプヘッド１４３ａの上昇及び９０度回動によって、クランプヘッド１４３ａは、積層体１５の最上部の袋詰正極２０の斜め上方に位置される。ここで、クランプヘッド１４３ａの上昇量[upward stroke]ΔＸは、１枚の袋詰正極２０の厚さよりも大きい実質的に一定の値である。クランプヘッド１４３ａの上昇時には、袋詰正極２０の両縁は、クランプヘッド１４３ａによって持ち上げられて一時的にめくられた後、元に戻る。
　続いて、クランプヘッド１４３ａがさらに９０度回動される（図１７参照）。具体的には、クランプヘッド１４３ａは、さらに所定量だけ上昇されつつ９０度回動される。クランプヘッド１４３ａのさらなる９０度回動によって、クランプヘッド１４３ａの他端が袋詰正極２０の上方に位置される。なお、図１６～図１７に示される動作、すなわち、クランプヘッド１４３ａの９０度回動及びさらなる９０度回動は、連続的に行われる。
　続いて、クランプヘッド１４３ａが下降される（図１８参照）。クランプヘッド１４３ａの下降によって、クランプヘッド１４３ａの他端底面が、袋詰正極２０の両縁を上方から押圧する。
　続いて、第１吸着ハンド１１４が上述した所定移動量上昇されるとともに、積層テーブル１４１が所定下降量下降される（図１９参照）。具体的には、袋詰正極２０積層後の積層体１５の最上面の高さが、袋詰正極２０積層前の積層体１５の最上面の高さＨと実質的に同一になるように、積層テーブル１４１が所定下降量下降される。ここの下降量は、例えば、袋詰正極２０及び負極３０の厚さの平均値である。なお、積層テーブル１４１の下降中も、積層体１５の最上面の両縁はクランプヘッド１４３ａによって下方に押圧されている。
　上述したように、クランプヘッド１４３ａによって押圧されている積層体１５の上に新たな袋詰正極２０（又は、負極３０）が積層されると、クランプヘッド１４３ａは、斜め上方に一度退避し、その後、新たな袋詰正極２０を下方に押圧する。このとき、積層テーブル１４１は、積層体１５の最上面の高さが実質的に一定に維持されるように、所定下降量下降される。積層体１５の最上面の高さが実質的に一定に維持されれば、袋詰正極２０及び負極３０の積層の進行に応じて積層体１５の厚さが増加しても、クランプヘッド１４３ａの回転上昇時の上昇量を積層体１５の最終厚さ（発電要素１５の厚さ）よりも小さい実質的に一定の値に維持できる。すなわち、積層工程の開始から終了まで、クランプヘッド１４３ａの上昇量を数枚の袋詰正極２０（負極３０）の厚さ相当の一定量に維持できる。したがって、クランパ１４３の上昇量が積層体１５の最終厚さよりも大きい場合と比較して、クランパ１４３の上昇に伴う袋詰正極２０又は負極３０の縁部のめくれによる変形が抑制される。言い換えれば、クランパ１４３の回転上昇時の上昇量が少ないほど、袋詰正極２０又は負極３０の縁部の上方への曲げ変形量が減る（少ない曲げ変形量で、縁部がクランパ１４３から解放される）。従って、袋詰正極２０及び負極３０を大きく変形させることなく袋詰正極２０及び負極３０を積層できる。
　なお、積層体１５の最上面が常に一定の高さとなるように[so as to keep the uppermost surface of the assembled laminate 15 at a constant height level consistently]積層テーブル１４１が制御されても当然よい。積層体１５の最上面が常に一定の高さに維持されると、新たに積層される袋詰正極２０又は負極３０の積層位置（積層体１５の最上面）が正確に固定されるので、高精度に袋詰正極２０及び負極３０を積層できる。
　なお、本実施形態では、新たな袋詰正極２０が積層された場合、クランプヘッド１４３ａは、１枚の袋詰正極２０の厚さよりも大きい実質的に一定の値だけ上昇されるとともに、回動されて積層体１５の斜め上方に一度退避され、さらに、下降されて積層体１５の最上面を下方に押圧する。しかし、クランプヘッド１４３ａは１枚の袋詰正極２０の厚さ分だけ上昇するとともに回動して、積層体１５の斜め上方に一度退避した後、下降することなく回動して積層体１５の最上面を押さえてもよい。
　また、本実施形態の積層部１４０によれば、袋詰正極２０及び負極３０が繰り返し積層される間、積層体１５の最上面の高さが実質的に一定に維持されるので、第１吸着ハンド１１４及び第２吸着ハンド１１５の鉛直方向の移動量を一定にできる。つまり、簡単な構成の積層ロボット１１０によって、積層テーブル１４１上に袋詰正極２０及び負極３０を積層できる。また、第１吸着ハンド１１４及び第２吸着ハンド１１５の鉛直位置の補正機構を第１アーム１１１及び第２アーム１１２の先端部に設ける必要がなく、第１アーム１１１及び第２アーム１１２を軽量化できる。第１アーム１１１及び第２アーム１１２の軽量化によって、第１アーム１１１及び第２アーム１１２の高速移動が可能になる。したがって、袋詰正極２０及び負極３０の積層を高速化できる。
　なお、本実施形態では、積層テーブル１４１は、積層体１５上への新たな袋詰正極２０又は負極３０の積層毎に、袋詰正極２０及び負極３０の厚さの平均値に相当する所定下降量下降された。しかし、積層テーブル１４１は、新たな袋詰正極２０又は負極３０の積層毎に、新たに積層された袋詰正極２０又は負極３０の厚さと同じ下降量下降されてもよい。あるいは、積層テーブル１４１は、袋詰正極２０及び負極３０が所定枚数（例えば、各２枚）積層される度に下降されてもよい。
　なお、本明細書において、クランプヘッドの上昇量（移動量）が「実質的に一定」であるとの記載は、クランプヘッド１４３ａの上昇量が常に一定である場合のみならず、上昇量が僅かに変動する場合も含む。例えば、積層体１５上への新たな袋詰正極２０（又は負極３０）の積層毎に、積層テーブル１４１が、新たに積層された袋詰正極２０（又は負極３０）の厚さと同じ移動量下降される場合、クランプヘッド１４３ａの上昇量は常に一定に維持される。一方、積層テーブル１４１が、袋詰正極２０及び負極３０の厚さの平均値に相当する下降量下降される場合、クランプヘッド１４３ａの上昇量は、上記平均値と袋詰正極２０の厚さとの差、又は、上記平均値と負極３０の厚さとの差に相当する量だけ変動する。本明細書において、クランプヘッドの上昇量が「実質的に一定」であるとの記載は、上述したように、積層テーブル１４１の下降に応じてクランプヘッド１４３ａの上昇量が僅かに変動する場合を含む。
　次に、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）を参照しつつクランパの変形例について説明する。
　図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示されるように、変形例のクランパ１４３のクランプヘッド１４３ａは、円弧状側面を有している。具体的には、新たに積層される袋詰正極２０又は負極３０の裏面と接触するクランプヘッド１４３ａの上面が、長手方向に沿って湾曲する滑らかな曲面として形成されている。
　上記構成によれば、袋詰正極２０又は負極３０の裏面とクランプヘッド１４３ａの上面とが滑らかに接触し、クランプヘッド１４３ａの上昇時に袋詰正極２０又は負極３０の裏面がクランプヘッド１４３ａの上面から受ける損傷をさらに抑止できる。
　なお、クランプヘッド１４３ａの上面は、長手方向に沿ってだけでなく、長手方向に直交する方向に沿っても湾曲する曲面として形成されことが好ましい。
　上述した本実施形態によれば、以下の効果が達成される。
　（ａ）袋詰正極又は負極の斜め上方に退避されるクランパの上昇量が積層体の最終厚さ（発電要素の厚さ）よりも小さいので、上昇量が積層体の最終厚さよりも大きい場合と比較して、袋詰正極又は負極を大きく変形させることなく袋詰正極又は負極を積層できる。
　（ｂ）クランパの移動量が実質的に一定であるので、袋詰正極及び負極が受ける影響も一定となり、安定した発電要素を提供できる。
　（ｃ）高さ調整部によって積層テーブルを下降させるので、クランパ駆動部の高さ調整が必要がなく、積層部の構成を簡素化できる。
　（ｄ）クランプヘッドが円弧形状を有しているので（図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示される変形例）、クランパの上昇時に袋詰正極又は負極の裏面がクランパから受ける損傷をさらに抑止できる。
　日本国特許出願第２０１１－８５７９０号（２０１１年４月７日出願）の全ての内容は、ここに参照されることで本明細書に援用される。本発明の実施形態を参照することで上述のように本発明が説明されたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲に照らして決定される。
　例えば、上記実施形態では、正極２２がセパレータ４０に挟み込まれて構成された袋詰正極２０と負極３０とが交互に積層された。しかし、負極がセパレータに挟み込まれて構成された袋詰負極と正極とが交互に積層されてもよい。あるいは、正極上にセパレータが積層されたセパレータ／正極積層シートと、負極上にセパレータが積層されたセパレータ／負極積層シートとが交互に積層されてもよい。
　上記積層装置によって形成される二次電池セルは、外装材の一端縁から正極リード及び負極リードが導出される形態に限定されず、例えば、外装材の対向する両端縁からそれぞれ正極リード及び負極リードが導出される形態であってもよい。

Claims (11)

  1. 　電極及びセパレータの少なくとも一方を含むシート部材を積層するための積層装置であって、
    　前記シート部材が積層されるテーブルと、
    　前記テーブル上に積層された前記シート部材の積層体を下方に押圧するクランパと、
    　前記クランパを垂直移動及び水平回転させるクランパ駆動部と、
    　前記シート部材の積層の進行に応じて、前記テーブルを前記クランパに対して相対的に下降させる高さ調整部と、を備え、
    　前記クランパ駆動部は、前記クランパによって下方に押圧されている前記積層体上に新たなシート部材が積層された場合、前記クランパを回転させながら前記新たなシート部材の上方まで上昇させてから下降させて前記新たなシート部材を上方から押圧し、
    　前記高さ調整部は、前記積層体に含まれる前記シート部材の積層枚数に相当する厚さの分、前記テーブルを下降させる、
    ことを特徴とする積層装置。
  2. 　前記クランパ駆動部が、実質的に一定な垂直移動量で前記クランパを垂直移動させる、請求項１に記載の積層装置。
  3. 　前記高さ調節部が、前記テーブル自体を下降させて、前記テーブルを前記クランパに対して相対的に下降させる、請求項１又は２に記載の積層装置。
  4. 　前記高さ調整部が、前記積層体の最上面が常に一定の高さとなるように前記テーブルを制御する、請求項１～３の何れか一項に記載の積層装置。
  5. 　前記クランパの上面が、滑らかな曲面として形成されている、請求項１～４の何れか一項に記載の積層装置。
  6. [規則91に基づく訂正 18.06.2012]　
    　電極及びセパレータの少なくとも一方を含むシート部材を積層するための積層装置であって、
    　前記シート部材が積層されるテーブルと、
    　前記テーブル上に積層された前記シート部材の積層体を下方に押圧する保持手段と、
    　前記保持手段を垂直移動及び水平回転させる保持手段用駆動手段と、
    　前記シート部材の積層の進行に応じて、前記テーブルを前記クランパに対して相対的に下降させる高さ調整手段と、を備え、
    　前記保持手段用駆動手段は、前記保持手段によって下方に押圧されている前記積層体上に新たなシート部材が積層された場合、前記保持手段を回転させながら前記新たなシート部材の上方まで上昇させてから下降させて前記新たなシート部材を上方から押圧し、
    　前記高さ調整手段は、前記積層体に含まれる前記シート部材の積層枚数に相当する厚さの分、前記テーブルを下降させる、
    ことを特徴とする積層装置。
  7. 　電極及びセパレータの少なくとも一方を含むシート部材を積層するための積層方法であって、
    　テーブル上に積層され、クランパによって上方から押圧されている前記シート部材の積層体上に新たなシート部材を積層し、
    　前記クランパを回転させながら前記新たなシート部材の上方まで上昇させてから下降させて前記新たなシート部材を上方から押圧し、
    　前記テーブル上に積層されている前記シート部材の積層枚数に相当する厚さの分、前記テーブルを前記クランパに対して相対的に下降させる、
    ことを特徴とする積層方法。
  8. 　前記クランパが、実質的に一定な垂直移動量で垂直移動される、請求項７に記載の積層方法。
  9. 　前記テーブル自体が下降されることで、前記テーブルが前記クランパに対して相対的に下降される、請求項７又は８に記載の積層方法。
  10. 　前記積層体の最上面が常に一定の高さとなるように前記テーブルが制御される、請求項７～９の何れか一項に記載の積層方法。
  11. 　前記クランパの上面が、滑らかな曲面として形成されている、請求項７～１０の何れか一項に記載の積層方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730680A (zh) * 2012-10-12 2014-04-16 Ckd株式会社 层叠装置
JP2014188975A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Nec Corp シート積層体の製造方法
CN104718654A (zh) * 2013-09-27 2015-06-17 株式会社Lg化学 二次电池用单体的层叠装置及层叠方法
US9160028B2 (en) 2013-09-27 2015-10-13 Lg Chem, Ltd. Device and method for stacking units for secondary battery
US10011103B2 (en) 2012-03-30 2018-07-03 Nec Corporation Sheet-laminating device and sheet-laminating method
DE102017216158A1 (de) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Positionskorrektur von Elektrodenstapeln bei deren Ablegen

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6142525B2 (ja) * 2012-12-25 2017-06-07 日産自動車株式会社 電極位置検出装置
KR101439387B1 (ko) 2013-02-06 2014-09-11 주식회사 에스엠 이엔지 이차전지용 스택 제조 장치
JP6171489B2 (ja) * 2013-03-29 2017-08-02 日本電気株式会社 搭載物の製造方法、連続搭載装置および搭載方法
JP6167808B2 (ja) * 2013-09-27 2017-07-26 日本電気株式会社 シート積層装置及び方法
JP6164058B2 (ja) * 2013-11-14 2017-07-19 株式会社豊田自動織機 電極の収納装置、及び蓄電装置の製造方法
JP6424423B2 (ja) * 2013-11-29 2018-11-21 株式会社豊田自動織機 積層装置
KR101872054B1 (ko) * 2014-03-24 2018-06-27 주식회사 엘지화학 전지 패키지
JP6330418B2 (ja) * 2014-03-28 2018-05-30 日本電気株式会社 積層装置および積層方法
TWI500200B (zh) * 2014-04-21 2015-09-11 Amita Technologies Inc Ltd 用於電極片的貼膠方法及其裝置
US9948802B2 (en) 2015-03-26 2018-04-17 Mentalix, Inc. Robotic document feeder
US11142416B2 (en) 2015-03-26 2021-10-12 Mentalix, Inc. Robotic document feeder
US20160280483A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Mentalix, Inc. Robotic Document Feeder
JP6589344B2 (ja) * 2015-04-06 2019-10-16 株式会社豊田自動織機 電極積層装置及び電極積層方法
DE102015007196A1 (de) 2015-06-09 2016-12-15 Industrie-Partner Gmbh Radebeul-Coswig "Verfahren zur Herstellung von Elektrolyt-Pouchzellen für Elektrobatterieanordnungen, entsprechende Vorrichtung sowie Elektrolyt-Pouchzelle"
CN105140527A (zh) * 2015-07-29 2015-12-09 上海电气集团股份有限公司 一种全钒液流电池用三合一复合电极及其制备方法
JP6342375B2 (ja) * 2015-10-29 2018-06-13 Ckd株式会社 積層装置
US10926415B2 (en) * 2015-11-16 2021-02-23 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Robot system and control method of robot system
JP6619683B2 (ja) * 2016-04-05 2019-12-11 株式会社日本マイクロニクス シート積層治具、積層製品の製造方法、及びシート状二次電池の製造方法
JP6444926B2 (ja) * 2016-04-11 2018-12-26 Ckd株式会社 積層装置
CN106374144B (zh) * 2016-10-26 2023-06-16 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 一体化电芯叠片机及电芯叠片方法
JP6836136B2 (ja) * 2016-11-14 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 積層電池製造装置
JP6585639B2 (ja) * 2017-01-17 2019-10-02 Ckd株式会社 積層装置
JP6585645B2 (ja) * 2017-02-14 2019-10-02 Ckd株式会社 積層装置
DE102017216152A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Stapelvorrichtung für mehrlagige, flache Elektrodenstapel
DE102017216151A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Werkstückträger zum Transport eines mehrlagigen Elektrodenstapels
JP6863192B2 (ja) * 2017-09-15 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 組電池の製造方法
JP6933153B2 (ja) * 2018-01-30 2021-09-08 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
KR101981010B1 (ko) * 2018-08-01 2019-08-28 정연길 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법
KR102046168B1 (ko) * 2018-10-25 2019-11-18 주식회사 이노메트리 버큠 벨트 컨베이어를 이용한 각형 이차전지의 극판 적층 장치
KR102049509B1 (ko) * 2019-02-26 2019-11-27 주식회사 이노메트리 각형 이차전지의 극판 적층 방법 및 장치
DE102019205427A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenstapels
DE102019205428A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenstapels
KR102059035B1 (ko) * 2019-05-29 2019-12-24 주식회사 시우테크 이차전지 전극용 고속 노칭 시스템
JP6888654B2 (ja) * 2019-08-23 2021-06-16 トヨタ自動車株式会社 積層体保持装置
JP7314076B2 (ja) 2020-02-10 2023-07-25 株式会社東芝 集積装置および集積方法
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
KR102531393B1 (ko) * 2020-03-03 2023-05-12 주식회사 나인테크 이차전지 전극 스태킹 장치
KR102429790B1 (ko) * 2020-05-07 2022-08-05 주식회사 엠플러스 스택장비의 젤리롤 스택 테이블의 멘드릴 쿠션 장치 및 젤리롤 완충 스택방법
CN111883854A (zh) * 2020-08-03 2020-11-03 东莞市超鸿自动化设备有限公司 一种锂电池极片高速叠片台
JP7079299B2 (ja) * 2020-08-25 2022-06-01 日機装株式会社 シート矯正手段を備える積層装置
JP2022049042A (ja) 2020-09-16 2022-03-29 パナソニック株式会社 シート材搬送装置
JPWO2022070559A1 (ja) 2020-09-30 2022-04-07
CN112917944B (zh) * 2021-01-21 2022-03-25 江苏恒运兴达新材料科技有限责任公司 一种纤维产品预成型工艺及装置
KR20220129276A (ko) * 2021-03-16 2022-09-23 현대자동차주식회사 배터리 셀의 적층 시스템
JP2023132202A (ja) * 2022-03-10 2023-09-22 株式会社京都製作所 積層型電池の製造方法及び製造装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6378457A (ja) * 1986-09-19 1988-04-08 Yuasa Battery Co Ltd 蓄電池用極群自動積み重ね機
JP2009032544A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Nec Tokin Corp 積層型電池の製造方法及び装置
JP2009206046A (ja) 2008-02-29 2009-09-10 Nissan Motor Co Ltd シート積層装置およびシート積層方法
JP2010212018A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd シート部材積層装置およびシート部材積層方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61198575A (ja) * 1985-02-26 1986-09-02 Yuasa Battery Co Ltd 蓄電池用極板の積み重ね方法とその装置
DE4130269C2 (de) * 1990-09-13 1996-05-23 Toshiba Machine Co Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen laminierter Prepreg-Teile
JP3380935B2 (ja) * 1994-04-28 2003-02-24 ソニー株式会社 角型リチウムイオン二次電池
US5897522A (en) * 1995-12-20 1999-04-27 Power Paper Ltd. Flexible thin layer open electrochemical cell and applications of same
US5989747A (en) * 1996-07-10 1999-11-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Cell electrode with thick tip portions
JP4157999B2 (ja) * 1999-11-09 2008-10-01 ソニー株式会社 電極及びゲル状電解質電池の製造方法
JP3710669B2 (ja) * 2000-02-25 2005-10-26 本田技研工業株式会社 電池用捲回電極の製造方法
TWI266104B (en) * 2002-03-14 2006-11-11 Sharp Kk Manufacturing method of liquid crystal display apparatus and substrate assembling apparatus
JP4201619B2 (ja) * 2003-02-26 2008-12-24 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池、及びそれに使用する電極の製造方法
JP4571384B2 (ja) * 2003-07-30 2010-10-27 芝浦メカトロニクス株式会社 電極積層装置及びゲージング装置
US7291422B2 (en) * 2003-10-10 2007-11-06 Nissan Motor Co., Ltd. Battery and related method
JP4351737B2 (ja) * 2007-05-02 2009-10-28 エナックス株式会社 連続セパレータ及びシート状電極の積層装置
JP5110632B2 (ja) * 2007-05-14 2012-12-26 Ｎｅｃトーキン株式会社 積層構造電池の製造方法およびその製造装置
JP5197103B2 (ja) * 2008-03-31 2013-05-15 三洋電機株式会社 積層式電池、積層電極体群作製冶具及びその冶具を用いた積層式電池の製造方法
TWI460907B (zh) * 2009-01-14 2014-11-11 Chunghwa Telecom Co Ltd A gas diffusion electrode containing a catalyst collector layer and a method for manufacturing the same
JP2012051338A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Nisshinbo Mechatronics Inc ラミネート装置及びラミネート方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6378457A (ja) * 1986-09-19 1988-04-08 Yuasa Battery Co Ltd 蓄電池用極群自動積み重ね機
JP2009032544A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Nec Tokin Corp 積層型電池の製造方法及び装置
JP2009206046A (ja) 2008-02-29 2009-09-10 Nissan Motor Co Ltd シート積層装置およびシート積層方法
JP2010212018A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd シート部材積層装置およびシート部材積層方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2696428A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10011103B2 (en) 2012-03-30 2018-07-03 Nec Corporation Sheet-laminating device and sheet-laminating method
CN103730680A (zh) * 2012-10-12 2014-04-16 Ckd株式会社 层叠装置
JP2014078464A (ja) * 2012-10-12 2014-05-01 Ckd Corp 積層装置
JP2014188975A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Nec Corp シート積層体の製造方法
CN104718654A (zh) * 2013-09-27 2015-06-17 株式会社Lg化学 二次电池用单体的层叠装置及层叠方法
US9160028B2 (en) 2013-09-27 2015-10-13 Lg Chem, Ltd. Device and method for stacking units for secondary battery
EP2879223A4 (en) * 2013-09-27 2016-01-06 Lg Chemical Ltd STACKING APPARATUS AND METHOD FOR STACKING A UNIT FOR A SECONDARY BATTERY
DE102017216158A1 (de) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Positionskorrektur von Elektrodenstapeln bei deren Ablegen
WO2019052882A1 (de) 2017-09-13 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur positionskorrektur von elektrodenstapeln bei deren ablegen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012137918A9 (ja) 2013-10-10
US20140027067A1 (en) 2014-01-30
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KR20130137225A (ko) 2013-12-16
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EP2696428B1 (en) 2016-06-29
KR101433554B1 (ko) 2014-08-22
US8845839B2 (en) 2014-09-30
PT2696428T (pt) 2016-10-06
CN103460489B (zh) 2016-04-27
TW201310747A (zh) 2013-03-01
EP2696428A4 (en) 2014-11-05
EP2696428A1 (en) 2014-02-12
TWI458153B (zh) 2014-10-21
RU2540229C1 (ru) 2015-02-10

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