裝袋電極的制造裝置及裝袋電極的制造方法

裝袋電極的制造裝置及裝袋電極的制造方法
【專利摘要】裝袋電極（20）的制造裝置（100）包括：輸送部（200），其用于對電極（40）和一對分離片（30）一邊進行輸送一邊從輸送方向的前端（51）側進行重疊；第1接合部（300），其用于將一對分離片的側方邊緣（31）彼此接合；以及第2接合部（400），其用于將一對分離片的前方邊緣（32）和后方邊緣（33）中的至少一個邊緣彼此接合。而且，利用第1接合部從輸送方向的前端側將由輸送部一邊輸送一邊重疊的一對分離片的側方邊緣彼此接合。接著，在使輸送部的輸送停止的狀態下利用第2接合部將一對分離片的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合。
【專利說明】裝袋電極的制造裝置及裝袋電極的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及裝袋電極的制造裝置及裝袋電極的制造方法。
【背景技術】
[0002]公知有一種將電極裝袋于一對分離片之間而成的裝袋電極(參照專利文獻I)。在 該裝袋電極中，至少在4角將分離片彼此接合。
[0003]分離片呈薄膜狀，易于翹起。特別是電動汽車、混合動力車用的電池，由于與家用 電器用的電池相比尺寸非常大，因此難以進行處理，除了分離片的翹起以外也易于產生褶 皺。因此，當在電極的兩面重疊分離片時，分離片翹起，或者起褶皺，將分離片的邊緣彼此接 合的接合操作變復雜。因而，裝袋電極的制造的高效化受阻，甚至不能夠謀求電池整體的制 造的聞效化。
[0004]而且，分離片的翹起、褶皺不僅在將分離片重疊于電極的兩面時產生，而且在之后 也能夠產生。例如，當在層疊正極與負極并制造電池等之后的操作中產生了分離片的翹起、 褶皺時，需要進行用于對其進行校正的復雜的操作。為了防止該情況，優選的是，不僅在俯 視觀察時彼此相對的兩個邊上而且在其他邊上也預先將分離片彼此接合。
[0005]專利文獻1:日本特許3511443號公報
[0006]在專利文獻I中，雖然進行了關于裝袋電極的接合部位的研究，但是對于用于謀 求制造的高效化的技術卻沒有進行研究。另外，在專利文獻I中，雖然在俯視觀察時分離片 的4個邊上將分離片彼此接合的技術也獲得了公開，但是對于以量產化為前提的制造技術 也未進行研究。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種在將一對分離片重疊于電極時及之后都能夠防止產 生分離片的翹起、褶皺、并謀求裝袋電極的制造的高效化、而且能夠有助于電池整體的制造 的高效化的裝袋電極的制造裝置及裝袋電極的制造方法。
[0008]用于達到上述目的的本發明的一技術方案的裝袋電極的制造裝置是一種用于制 造電極夾在一對分離片之間而成的裝袋電極的制造裝置。該制造裝置包括:輸送部，其用于 對上述電極和上述一對分離片一邊進行輸送一邊從輸送方向的前端側進行重疊；第I接合 部，其用于將上述一對分離片的邊緣部中的沿著上述輸送方向延伸的側方邊緣彼此接合； 第2接合部，其用于將上述一對分離片的邊緣部中的位于上述輸送方向上的前方邊緣和后 方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合；以及控制部，其用于控制上述輸送部的動作、上述第I 接合部的動作及上述第2接合部的動作。而且，上述控制部利用上述第I接合部從輸送方 向的前端側將由上述輸送部一邊輸送一邊重疊的上述一對分離片的上述側方邊緣彼此接 合，在使上述輸送部的輸送停止的狀態下利用上述第2接合部將上述一對分離片的前方邊 緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合。
[0009]用于達到上述目的的本發明的裝袋電極的制造方法是一種用于制造電極夾在一對分離片之間而成的裝袋電極的制造方法。在該制造方法中，首先，對上述電極和上述一對分離片一邊進行輸送一邊從輸送方向的前端側進行重疊，并且從輸送方向的前端側將上述一對分離片的側方邊緣彼此接合來對上述電極進行裝袋。接著，在使上述一對分離片的輸送停止的狀態下，將上述一對分離片的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1的(A)是表示裝袋電極的一例的俯視圖，圖1的(B)是示意性表示對電極和一對分離片一邊進行輸送一邊從輸送方向的前端側進行重疊的樣子的立體圖。
[0011]圖2的(A)、圖2的(B)是對圖1中用兩點劃線圍成的部位2進行放大表示的俯視圖，是在將一對分離片彼此接合的“前端”的位置的說明中使用的說明圖。
[0012]圖3是表示裝袋電極的制造裝置的主要部分的結構圖。
[0013]圖4是表示裝袋電極的制造裝置的控制系統的框圖。
[0014]圖5的(A)是表示第I接合部的俯視圖，圖5的(B)是沿著圖5的(A)的5B — 5B線的剖視圖，圖5的(C)是沿著圖5的(A)的5C - 5C線的剖視圖，是表示對分離片的側方邊緣彼此的前端進行接合的第I次接合動作時的狀態的圖。
[0015]圖6的(A)是表示第2接合部的俯視圖，圖6的(B)是沿著圖6的(A)的6B — 6B線的剖視圖。
[0016]圖7是表示利用第I接合部將分離片的側方邊緣彼此接合的第2次以后的接合動作時的狀態的剖視圖。
[0017]圖8是對第I接合部中的按壓部的形狀進行放大表示的剖視圖。
[0018]圖9的(A)是表示接合頭接近工件之前的狀態的剖視圖，圖9的(B)是表示接合頭接近工件且按壓部與工件相接觸的狀態的剖視圖。
[0019]圖10的(A)是表示按壓部與工件相接觸并從前進位置后退至后退位置、且接合片的頂端與工件相接觸的狀態的剖視圖，圖10的(B)是表示通過接合頭自圖10的(A)的狀態開始離開工件、從而在保持按壓部按壓著工件的狀態下、接合片的頂端自工件離開的狀態的剖視圖。
[0020]圖11的(A)?圖11的(H)是示意性表示第I接合部中的按壓部的往返動作的圖。
[0021]圖12的(A)?圖12的(G)是示意性表示第I接合部中的第I次接合動作的圖。
[0022]圖13是示意性表示利用圓柱旋轉體輸送的工件的輸送速度與多次往返的第I接合部的速度的變化的圖表。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照添加的【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施方式。另外，在【專利附圖】

【附圖說明】中對相同的要素標注相同的附圖標記，并省略重復說明。附圖的尺寸比例為了便于說明而被夸大，與實際的比例不同。
[0024]另外，圖1的(A)、圖1的(B)及圖3所示的箭頭arr表示在制造裝袋電極20時對電極40和一對分離片30進行輸送的輸送方向。在圖1的(A)、圖1的(B)及圖3中，圖中右側是輸送方向的下游側，稱作各個構件中的“前方”，圖中左側是輸送方向的上游側，稱作各個構件中的“后方”。另外，將分離片的邊緣部中的沿著輸送方向延伸的邊緣稱作“側方邊緣”，將分離片的位于輸送方向上的邊緣稱作“前方邊緣”、“后方邊緣”。將在一對分離片30之間夾有電極40的層疊體、即分離片30彼此的接合結束之前的層疊體也稱作“工件W”。
[0025]如圖1的(A)、圖1的(B)所示，裝袋電極20利用一對分離片30將正極或負極的電極40包裝為袋狀。在本實施方式中，將正極作為裝袋電極20。電極40包括在金屬箔的兩面涂布了活性物質的主體部41和由金屬箔的一部分形成并與其他構件電連接的引板(日文:夕7')42。分離片30是由樹脂材料構成的薄膜，具有比電極40的主體部41稍微大的尺寸。利用一對分離片30僅夾持電極40的主體部41，使電極40的引板42置于外部。將重疊后的一對分離片30的側方邊緣31彼此接合。另外，將重疊后的一對分離片30的前方邊緣32和后方邊緣33中的至少一個邊緣彼此接合。在圖1的(A)所示的例子中，將重疊后的一對分離片30的后方邊緣33彼此接合。側方邊緣31處的接合點50例如有5處，后方邊緣33處的接合點50例如有4處。
[0026]參照圖2的(A)、圖2的(B )，在本說明書中說明將分離片30彼此接合的“前端51 ”的位置。將分離片30彼此接合的“前端51”能夠基于能夠抑制重疊后的分離片30的所謂的開口的觀點自由地進行設定。例如，也可以是對齊于電極40的主體部41的位置(圖2的(A))、除如文字所述的分離片30的角部(圖2的(B))以外對齊于活性物質的涂布線的位置。
[0027]如圖3所示，裝袋電極20的制造裝置100包括用于對電極40和一對分離片30 —邊進行輸送一邊從輸送方向的前端51側進行重疊的輸送部200、用于將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的第I接合部300以及用于將一對分離片30的前方邊緣32和后方邊緣33中的至少一個邊緣彼此接合的第2接合部400。而且，利用第I接合部300從輸送方向的前端51側將由輸送部200 —邊輸送一邊重疊的一對分離片30的側方邊緣31彼此接合，在使輸送部200的輸送停止的狀態下利用第2接合部400將一對分離片30的前方邊緣32和后方邊緣33中的至少一個邊緣彼此接合。在圖示例中，第2接合部400將一對分離片30的后方邊緣33彼此接合。以下，詳細進行說明。
[0028]輸送部200包括作為用于保持一對分離片30的每一者的一對圓柱旋轉體的層疊筒210、220、配置在一對層疊筒210、220的上游側的電極輸入部230以及配置在一對層疊筒210,220的下游側的多個下游側輸送部241、242。在一對層疊筒210、220之間形成有用于夾持工件W的輥隙部215。輥隙部215的間隙尺寸根據工件W的厚度適當地進行調整。電極輸入部230將形成為規定形狀的電極40沿著切線方向送入輥隙部215。下游側輸送部241、242為了輸送重疊后的電極40和一對分離片30而設有多個。在圖示例中設置了兩個下游側輸送部241、242，在下游側輸送部241、242彼此之間配置有第2接合部400。
[0029]電極輸入部230例如包括吸附電極40并自由進行輸送的吸附裝置231、支承由吸附裝置231輸送來的電極40的支承輥232以及將電極40沿著切線方向送入輥隙部215的一對輸入輥233。吸附裝置231垂直下降并吸附電極40，在以維持著電極40的大致水平狀態的狀態上升之后，向輸送方向的下游側移動。輸入輥233的每一個以相對于由吸附裝置231輸送的電極40自由接近和離開的方式設置，通過夾著電極40并進行旋轉而將電極40沿著切線方向送入輥隙部215。另外，由吸附裝置231吸附的電極40的位置有時在輸送方向上發生偏移、或者相對于輸送方向傾斜地偏移。在電極輸入部230中，在利用吸附裝置231吸附電極40之前，利用傳感器相機預先從中檢測出要吸附輸送的電極40的位置偏移。吸附裝置231在吸附了電極40之后，一邊將電極40的姿態校正為適當的姿態一邊進行移動。由此，能夠將電極40以適當的姿態狀態向輥隙部215輸送。
[0030]一對層疊筒210、220在上下方向上成對配置，分別具有圓柱形狀。一對層疊筒
210.220一邊與輸送方向正交，一邊隔開規定的間隙且以旋轉軸相互平行地相對的形態配置。層疊筒210、220的周面的每一者成為用于保持分離片30的保持面211、221。層疊筒
210.220一邊將形成為規定形狀的分離片30保持在周面上一邊進行輸送。層疊筒210、220的保持面211、221的旋轉軸方向的寬度比分離片30的寬度窄。輸送部200以側方邊緣31的每一者超出保持面211、221的狀態輸送一對分離片30的每一者。
[0031]將分離片30保持于層疊筒210、220的保持面211、221的方法并不特別限定，但是能夠應用吸引吸附或靜電吸附等。例如，在吸引吸附式中，保持面211、221具有多個空氣吸引孔。通過從這些空氣吸引孔吸引空氣，從而將分離片30保持于保持面211、221。
[0032]—對層疊筒210、220在棍隙部215處朝向輸送方向的前方沿同方向旋轉。[!卩，上側的層疊筒210通過在圖3中向逆時針方向旋轉，從而朝向輥隙部215輸送被粘貼于保持面211的分離片30。下側的層疊筒220通過向順時針方向旋轉，從而朝向輥隙部215輸送被粘貼于保持面221的分離片30。一對層疊筒210、220被與旋轉軸相連接的層疊筒用驅動馬達501驅動而同步旋轉。控制部500進行層疊筒用驅動馬達501的旋轉控制。
[0033]電極輸入部230與層疊筒210、220的旋轉同步地以大致水平狀態輸送電極40并沿著切線方向送入輥隙部215。另一方面，一對層疊筒210、220隨著旋轉而將粘貼于保持面211、221的分離片30送入輥隙部215。由此，輸送部200能夠對電極40和一對分離片30一邊進行輸送一邊從輸送 方向的前端51側進行重疊、層疊。
[0034]分離片30是從自未圖示的分離片材料卷依次陸續送出的連續的分離片構件34上切出而形成的。在一對層疊筒210、220的每一者上配置有將分離片構件34夾持在其與層疊筒210、220之間的同步輥212、222。控制部500控制同步輥212、222的動作，進行將分離片構件34向層疊筒210、220送出的時刻的控制。在上側的層疊筒210的上方設置有上側的分離片刀具213，在下側的層疊筒220的下方設置有下側的分離片刀具223。若同步輥212,222將分離片構件34向層疊筒210、220送出，則分離片構件34粘貼于層疊筒210、220的保持面211、221并被進行輸送。通過在分離片構件34被輸送至規定位置的時刻使分離片刀具213、223動作，從而從分離片構件34上切出規定形狀的分離片30。
[0035]兩個下游側輸送部241、242例如由對從層疊筒210、220的輥隙部215送出的工件W進行載置并輸送的第I傳送帶241和配置在第I傳送帶241的下游側且對分離片30的側方邊緣31彼此的接合結束了的工件W進行載置并輸送的第2傳送帶242構成。在第I傳送帶241與第2傳送帶242之間配置有第2接合部400。在利用第2接合部400將一對分離片30的后方邊緣33彼此接合了之后，第2傳送帶242將制造出的裝袋電極20朝向進行下一工序的處理的工作臺進行輸送。第I與第2傳送帶241、242例如能夠由吸附傳送帶構成。第I與第2傳送帶241、242的寬度具有比分離片30的寬度窄的尺寸，以不干擾后述的第I接合部300的往返動作(參照圖6的(A))。第I和第2傳送帶241、242被與輥相連接的傳送帶用驅動馬達502、503驅動以與工件W的輸送同步地旋轉。控制部500進行傳送帶用驅動馬達502、503的旋轉控制。另外，作為多個下游側輸送部241、242使用了傳送帶，但是也可以使用吸附手等其他輸送裝置。
[0036]第I接合部300隔著對重疊后的電極40和一對分離片30進行輸送的輸送路徑、即工件W的輸送路徑相對，上下設有一對(參照圖5的(B)、圖5的(C))。第2接合部400也隔著工件W的輸送路徑相對，上下設有一對。(參照圖6的(B))。由于從成對的分離片30的兩面的每一面進行接合，因此與從單面進行接合的情況相比，能夠做出均勻的接合狀態。另外，在應用分離片30的材質、特別是熱的性質不同的分離片30的情況下，用于接合條件的最優化的調整變容易。
[0037]在第I與第2接合部300、400中，將重疊后的一對分離片30的邊緣彼此接合的方法并不特別限定，能夠應用熱熔接、壓接、粘接和焊接中的任意方法。在本實施方式中，接合通過熱熔接來進行。是因為能夠簡單地將樹脂制的分離片30彼此接合。
[0038]如圖5和圖7所示，第I接合部300具有能夠相對于工件W相對地自由接近和離開的接合頭301。在接合頭301上安裝有將分離片30彼此接合的接合片302、303和按壓工件W的按壓部304。按壓部304以在超過接合片302、303的頂端的前進位置(圖9的(A))與自前進位置后退的后退位置(圖10的(A))之間自由進退的方式安裝于接合頭301。在接合頭301與按壓部304之間設有作為將使按壓部304朝向前進位置移動的作用力施加于按壓部304的施力構件的卡簧305。
[0039]該結構的第I接合部300通過接合頭301相對于工件W相對地接近，從而按壓部304與工件W相接觸并從前進位置后退至后退位置，接合片302、303的頂端與工件W相接觸并接合(參照圖9的(A) (B)、圖10的(A))。
[0040]另一方面，通過接合頭301從接合片302、303的頂端與工件W相接觸的狀態相對于工件W相對地離開，從而在按壓部304按壓著工件W的狀態下，接合片302、303的頂端自工件W離開(圖10的(A)、圖10的(B))。按壓部304在卡簧305的作用力的作用下從后退位置前進至前進位置并自工件W離開。
[0041]第I接合部300以在工件W的輸送方向的后方側的后方位置(在圖11的(A)中用附圖標記Pl表示的位置)與工件W的輸送方向的前方側的前方位置(在圖11的(C)中用附圖標記P2表示的位置)之間往返的方式進行移動。另外，第I接合部300在利用按壓部304把持工件W的把持位置(在圖12的(B)中用附圖標記P3表示的位置)與解除按壓部304對工件W的把持的解除位置(在圖12的(A)中用附圖標記P4表示的位置)之間沿上下方向移動。
[0042]第I接合部300被具有滾珠絲杠、馬達等的往返驅動機構504驅動以在后方位置Pl與前方位置P2之間往返。另外，第I接合部300被具有滾珠絲杠、馬達等的第I上下驅動機構505在把持位置與解除位置之間沿上下方向驅動。控制部500分別進行往返驅動機構504和第I上下驅動機構505的動作控制。另外，接合片302、303被從第I電力供給裝置507 (參照圖4)供給電力而發熱。控制部500進行第I電力供給裝置的控制，調整向接合片302、303的通電量、通電時間等來調節接合片302、303的溫度。
[0043]第I接合部300包括將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的第I接合片302和位于比第I接合片302靠輸送方向的下游側的位置并將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的至少I個(在圖示例中為I個)第2接合片303。在這兩個接合片302、303處將分離片30的側方邊緣31彼此接合。接合后的分離片30如圖1的(A)所示沿著側方邊緣31形成有多個(在圖示例中為5處)接合點50。
[0044]在第I次接合中，在將利用輸送部200 —邊輸送一邊重疊的一對分離片30的側方邊緣31彼此的前端51輸送至下游側的第2接合片303之前，利用上游側的第I接合片302進行接合(參照圖5的(C))。下游側的第2接合片303進行空打(日文:空打6)動作。在第I次接合中前端51的接合結束之后的、第2次和第3次的接合中，利用第I接合片302和第2接合片303兩者將由輸送部200輸送的一對分離片30的側方邊緣31彼此接合(參照圖7)。重復共計3次的接合動作，形成5處接合點50。
[0045]按壓部304作為夾持一對分離片30并與接合部一起移動的夾持構件發揮作用。通過利用作為夾持構件發揮作用的按壓部304夾持一對分離片30并使接合部移動，從而能夠輸送一對分離片30。
[0046]優選的是，按壓部304具有朝向分離片30的輸送方向的上游側擴展的錐形部分310 (參照圖8)。這是因為能夠防止輸送來的電極40、分離片30的頂端撞擊按壓部304而產生輸送不良。按壓部304的錐形部分310的曲率半徑rl比層疊筒210、220的周面的曲率半徑Rl小，將錐形部分310的曲率形成得比層疊筒210、220的周面的曲率大。
[0047]另外，圖8中附圖標記O表示連結一對層疊筒210、220的中心的直線。優選的是在該線上設定輥隙部215。
[0048]優選的是，按壓部304具有散熱部件320。這是為了防止電極40中的活性物質等因伴隨著接合而蓄積于按壓部304的熱量而受到不良影響。
[0049]散熱部件320例如能夠通過使用作為按壓部304的形成材料的高熱導率材料來構成，或者如圖所示能夠利用與按壓部304相連接的散熱片321來構成。僅靠利用高熱導率材料、例如鋁等材料來形成按壓部304，就能夠簡單地提高按壓部304的散熱效率。通過使用散熱片321作為散熱部件320，能夠進一步提高按壓部304的散熱效率。
[0050]在按壓部304中，優選的是，在散熱部件320的周圍形成有排熱用的空間322。是因為通過第I接合部300移動而產生空氣的流動，通過實現從散熱部件320散出的熱量的擴散，從而能夠提高按壓部304的散熱效率。
[0051]優選的是，按壓部304由以包圍第I與第2接合片302、303的每一者的方式配置的壁構件324、即具有使接合片302、303面向外方的開放口 323的壁構件324形成(參照圖5的(A))。這是因為通過將壁構件324配置為日文-字形，從而在維持著按住分離片30這樣的按壓部304本來的功能的狀態下易于排出熱量并能夠確保按壓部304的散熱性。
[0052]參照圖6，第2接合部400與第I接合部300相同地包括接合頭401、接合片402、按壓部404以及作為施力構件的卡簧405。第2接合部400也通過接合頭401相對于工件W相對地接近，從而按壓部404與工件W相接觸并從前進位置后退至后退位置，接合片402的頂端與工件W相接觸。另一方面，通過接合頭401從接合片402的頂端與工件W相接觸的狀態相對于工件W相對地離開，從而在按壓部404按壓著工件W的狀態下，接合片402的頂端自工件W離開，按壓部404在施力構件405的作用力的作用下從后退位置前進至前進位直并自工件W尚開。
[0053]第2接合部400在工件W的輸送方向上不往返，而僅是在利用按壓部404把持工件W的把持位置與解除按壓部304對工件W的把持的解除位置之間上下移動。
[0054]第2接合部400被具有滾珠絲杠、馬達等的第2上下驅動機構506在把持位置與解除位置之間上下驅動。控制部500分別進行第2上下驅動機構506的動作控制。另外，接合片402被從第2電力供給裝置508 (參照圖4)供給電力而發熱。控制部500進行第2電力供給裝置的控制，調整向接合片402的通電量、通電時間等來調節接合片402的溫度。
[0055]第2接合部400具有多個(在圖示例中為4個)接合片402。在這4個接合片402處將分離片30的后方邊緣33彼此接合。接合后的分離片30如圖1的(A)所示沿著后方邊緣33形成有多個(在圖示例中為4處)接合點50。
[0056]如圖4所示，裝袋電極20的制造裝置100具有掌管各部分的控制的控制部500。控制部500以CPU510、存儲控制程序等的存儲器、操作面板等為主體地構成。在CPU510中，輸入有來自檢測分離片30、電極40的輸送位置、姿態等的各種傳感器的信號。從CPU51向輸送部200中的層疊筒用驅動馬達501、同步輥212、222以及傳送帶用驅動馬達502、503輸出控制這些構件的動作的信號。從CPU向第I接合部300中的往返驅動機構504、第I上下驅動機構505以及第I電力供給裝置507輸出控制這些構件的動作的信號。而且，從CPU向第2接合部400中的第2上下驅動機構506和第2電力供給裝置508輸出控制這些構件的動作的信號。
[0057]參照圖11和圖12說明裝袋電極20的制造裝置100的作用。
[0058]在圖11的(A)?(H)中示意性地示出了第I接合部300中的按壓部304的往返動作。在圖12的(A)?(G)中示意性地示出了第I接合部300中的第I次接合動作。
[0059]第I接合部300在后方位置Pl與前方位置P2之間往返(圖11的(A)、圖11的(C))，在把持位置P3與解除位置P4之間上下移動(圖12的(A)、圖12的(B))。在圖11中，實線箭頭表示第I接合部300的前進動作，虛線箭頭表示第I接合部300的后退動作。第I接合部300與分離片30的由輸送部200進行的移動同步地前進。為了便于理解，在圖11的(B)?(H)中,表不為第I接合部300把持分離片30進行輸送。另一方面，在圖12中，示出了第I接合部300與分離片30的輸送同步地前進的狀態。
[0060]首先，如圖3所不,利用輸送部200 —邊輸送電極40和一對分離片30, —邊從輸送方向的前端51側進行重疊。此時，利用輸送部200中的電極輸入部230，與層疊筒210、220的旋轉同步地以大致水平狀態向前方輸送電極40，并沿著切線方向送入層疊筒210、220的輥隙部215。另外，利用輸送部200中的層疊筒210、220，將切出為規定形狀的分離片30粘貼于層疊筒210、220的保持面211、221，并伴隨著旋轉朝向輥隙部215進行輸送。
[0061]上下的第I接合部300平時沿上下方向打開，并位于解除位置P4 (圖12的(A))。分離片30輸送來時，則第I接合部300閉合，把持分離片30的側方邊緣31的頂端部分(圖11的(A)、圖11的(B))。第I接合部300在分離片30通過上游側的第I接合片302并到達下游側的第2接合片303之前到達把持位置P3，利用按壓部304把持分離片30(圖12的(A)、圖 12 的(B))。
[0062]第I接合部300在把持著分離片30的狀態下一邊與層疊筒210、220的旋轉同步一邊向前方移動至前方位置P2 (圖11的(C))。第I接合部300 —邊從后方位置Pl移動至前方位置P2，一邊利用上游側的第I接合片302將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合(圖12的(C)、圖12的(D))。下游側的第2接合片303進行空打動作(圖12的(C)、圖12的(D))。
[0063]若第I次接合結束，則上下的第I接合部300打開并返回解除位置P4，解除分離片30的把持(圖12的(E)、圖12的(F))。第I接合部300向后方移動至后方位置Pl (圖11的(D)、圖 12 的(G))。[0064]第I接合部300再次閉合并到達把持位置P3，把持分離片30的側方邊緣31，一邊與層疊筒210、220的旋轉同步一邊向前方移動至前方位置P2 (圖11的(E))。第I接合部300 一邊從后方位置Pl移動至前方位置P2，一邊利用第I接合片302和第2接合片303這兩者將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合。
[0065]若第2次接合結束，則上下的第I接合部300打開并返回解除位置P4，解除分離片30的把持。第I接合部300向后方移動至后方位置Pl (圖11的(F))。
[0066]第I接合部300再次閉合并到達把持位置P3，把持分離片30的側方邊緣31，一邊與層疊筒210、220的旋轉同步一邊向前方移動至前方位置P2 (圖11的(G))。第I接合部300 一邊從后方位置Pl移動至前方位置P2，一邊利用第I接合片302和第2接合片303這兩者將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合。
[0067]若第3次的接合結束，則上下的第I接合部300打開并返回解除位置P4，解除分離片30的把持。第I接合部300向后方移動至后方位置Pl (圖11的(H))。這樣，第I接合部300重復共計3次的接合動作，形成5處接合點50。通過第I接合部300從輸送方向的前端51側多次接合分離片30的側方邊緣31，從而能夠在較廣范圍內接合分離片30的側方邊緣31。
[0068]從層疊筒210、220的輥隙部215送出的工件W被載置在第I傳送帶241上并進行輸送。當第I接合部300的接合動作結束時，工件W的前方載置于第2傳送帶242。利用第2傳送帶242輸送工件W，若一對分離片30的后方邊緣33到達第2接合部400的接合片402的位置，則使第2傳送帶242對工件W的輸送暫時停止。
[0069]在使一對分離片30的輸送停止的狀態下，第2接合部400閉合并到達把持位置，把持分離片30的后方邊緣33。在使一對分離片30的輸送停止的狀態下，利用4個接合片402將一對分離片30的后方邊緣33彼此接合。第2接合部400僅進行I次接合動作，就在圖示例中同時形成4處接合點50。
[0070]若后方邊緣33的接合結束，則上下的第2接合部400打開并返回解除位置，解除分離片30的把持。由此，分離片30彼此相對于工件W的接合結束，制造出將一對分離片30的側方邊緣31彼此和后端邊緣彼此接合而成的裝袋電極20。第2傳送帶242被再次驅動，將制造出的裝袋電極20朝向進行下一工序的處理的工作臺進行輸送。
[0071]之后，在未圖示的之后的工序中，通過交替層疊正極的裝袋電極20和與裝袋電極20成為對電極的負極的電極40、正極的裝袋電極20，從而制造出電池單元。
[0072]在圖13中示意性地示出了由層疊筒210、220輸送的工件W的輸送速度與多次往返的第I接合部300的速度的變化。在圖13中，速度以朝向輸送方向的前方移動時為正。
[0073]通過輥隙部215的工件W利用層疊筒210、220的旋轉以速度Vl被輸送。另一方面，第I接合部300利用往返驅動機構504在后方位置Pl與前方位置P2之間往返。圖中的時間tl表示第I接合部300為了獲得與工件W的輸送之間的同步而在后方位置Pl待機的時間，時間t2表示第I接合部300開始去程動作(日文:往動)并加速的時間。另外，時間t3表示以與工件W的輸送速度之間的相對速度差接近于零的方式使第I接合部300移動的時間，時間t4表示第I接合部300為了返程動作(日文:復動)而減速的時間。
[0074]第I接合部300在與工件W —起移動的中途將重疊后的分離片30的側方邊緣31彼此接合。另外，第I接合部300從輸送方向的前端51側多次(在本實施方式中為3次)重復進行移動的同時的接合。若工件W與第I接合部300不以大致相同的速度移動，則工件W會起褶皺，或者產生接合不良。
[0075]因此，在本實施方式中，從輸送方向的前端51側多次重復進行使將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的第I接合部300 —邊以與工件W的輸送速度之間的相對速度差接近于零的方式移動一邊進行的接合。一邊輸送分離片30，一邊依次從前端51側進行多次熔接，因此能夠防止分離片30的開口，并且能夠縮短工序時間。而且，能夠不使工件W產生褶皺地進行良好的接合。
[0076]另外，優選的是，在第I接合部300的移動速度達到恒定時進行接合。這是因為使分離片30和第I接合部300的加速度相同本身是困難的，與一邊使分離片30和第I接合部300 —起加速一邊進行接合的情況相比，接合的同步的調整等變容易。
[0077]另外，利用第I接合部300將一邊輸送一邊重疊的一對分離片30的側方邊緣31彼此接合。由此，能夠防止一對分離片30的所謂的開口。另外，當將一對分離片30重疊于電極40時不會產生分離片30的翹起、褶皺，將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的接合操作變容易。
[0078]另外，優選的是，利用作為夾持構件的按壓部304夾持一對分離片30并使其與第I接合部300 —起移動。由于能夠利用按壓部304來固定分離片30的位置并進行接合，因此能夠高精度地進行接合。
[0079]在本實施方式中，輸送部200、第I接合部300以及第2接合部400具有上述結構，而且通過控制部500控制輸送部200的動作、第I接合部300的動作以及第2接合部400的動作，從而實現如下所述的各種操作。
[0080]S卩，對電極40和一對分離片30 —邊進行輸送一邊從輸送方向的前端51側進行重疊，并且從輸送方向的前端51側將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合來對電極40進行裝袋，接著，在使一對分離片30的輸送停止的狀態下將一對分離片30的后方邊緣33彼此接合。
[0081]據此，由于利用第I接合部300從輸送方向的前端51側將一邊輸送一邊重疊的一對分離片30的側方邊緣31彼此接合，因此能夠防止一對分離片30的所謂的開口。當將一對分離片30重疊于電極40時不會產生分離片30的翹起、褶皺，將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的接合操作變容易。另外，由于利用第2接合部400將一對分離片30的后方邊緣33彼此接合，因此不僅在俯視時彼此相對的兩個邊上而且在其他邊上也成為將分離片30彼此接合了的狀態。即使在將一對分離片30重疊于電極40之后也不會產生分離片30的翹起、褶皺，未產生對翹起、褶皺進行校正的復雜的操作。這樣，在將一對分離片30重疊于電極40時及之后也能夠防止產生分離片30的翹起、褶皺，能夠謀求裝袋電極20的制造的高效化，而且能夠有助于電池整體的制造的高效化。
[0082]然而，在經由各種加工工序、組裝工序或檢查工序等許多工序批量生產產品的情況下，輸送節拍(日文:夕々卜)確定，在使各個工序中的處理時間相同的基礎上，使在各個工序中處理完的工件移動到下一工序。在確定的輸送節拍的限度內，通過進行多個處理來減少工序數量、謀求制造的高效化對量產化技術來說也是重要的課題。
[0083]也能夠在另一工序中進行一對分離片30的后方邊緣33彼此的接合，但是在該情況下，工序的數量增加，總的制造時間有可能變長，不能夠適應制造的高效化的要求。另外，裝袋電極20具有在一對分離片30之間夾入了電極40的形態，必須同步輸送電極40和一對分離片30，為了獲得同步而重復輸送和輸送停止。通過利用用于獲得這種同步的輸送停止時間，從而在確定的輸送節拍的限度內，能夠在使輸送部200的輸送停止的狀態下將一對分離片30的后方邊緣33彼此接合。因而，不會降低將電極40裝袋于一對分離片30內的速度，除了分離片30的側方邊緣31以外也能夠接合分離片30的后方邊緣33。
[0084]在下游側輸送部241、242彼此之間(第I傳送帶241與第2傳送帶242之間)配置第2接合部400，在對重疊后的電極40和一對分離片30進行輸送的路徑的中途將分離片30的后方邊緣33彼此接合。據此，不會降低將電極40裝袋于一對分離片30內的速度，能夠接合作為重疊于層疊筒210、220的部分的分離片30的后方邊緣33。
[0085]以側方邊緣31的每一者超出保持面211、221的狀態輸送一對分離片30的每一者。據此，能夠將第I接合部300不干擾層疊筒210、220地配置于一對分離片30自層疊筒210,220的保持面211、221離開的部位、即輥隙部215的側方部位。能夠在一對分離片30重疊并剛從保持面211、221離開之后進行從輸送方向的前端51側將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的接合操作。由此，一對分離片30重疊后的輸送方向的前端51若自層疊筒210、220離開則馬上被接合。當一對分離片30的前端51被接合時，一對分離片30的后端側以被層疊筒210、220夾持的狀態輸送。因此，能夠抑制一對分離片30產生褶皺、或者產生層疊偏移，能夠接合一對分離片30。因而，能夠進一步有效地防止分離片30的所謂的開口。
[0086]將一對分離片30的每一者保持在一對圓柱旋轉體、即層疊筒210、220的各自的表面上并朝向電極40進行輸送。據此，由于將一對分離片30保持在圓弧面上進行輸送，因此能夠簡單地一邊輸送一對分離片30 —邊將側方邊緣31彼此重疊。
[0087]一對第I接合部300隔著對重疊后的電極40和一對分離片30進行輸送的輸送路徑相對設置。而且，一對第2接合部400也隔著對重疊后的電極40和一對分離片30進行輸送的輸送路徑相對設置。據此，由于從成對的分離片30的兩面的每一面進行接合，因此與僅從單面進行接合的情況相比，能夠做出均勻的接合狀態。另外，在應用分離片30的材質、特別是熱的性質不同的分離片30的情況下，用于接合條件的最優化的調整變容易。
[0088]除了上述以外，本實施方式也具有以下所述的特點。
[0089]S卩，對電極40和一對分離片30 —邊進行輸送一邊從輸送方向的前端51側進行重疊，并且在將一對分離片30的側方邊緣31彼此的前端51輸送至兩個接合片302、303中的輸送方向的下游側的第2接合片303之前利用上游側的第I接合片302進行接合。
[0090]據此，由于利用第I接合部300中的上游側的第I接合片302接合一邊輸送一邊重疊的一對分離片30的側方邊緣31彼此的前端51，因此能夠防止一對分離片30的所謂的開口。當將一對分離片30重疊于電極40時不會產生分離片30的翹起、褶皺，將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的接合操作變容易。這樣，能夠防止在將一對分離片30重疊于電極40時產生分離片30的翹起、褶皺，能夠謀求裝袋電極20的制造的高效化，而且能夠有助于電池整體的制造的高效化。
[0091]在前端51的接合結束之后，利用多個接合片302、303將被輸送的一對分離片30的側方邊緣31彼此接合。據此，由于利用多個接合片302、303將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合，因此能夠縮短接合時間，能夠謀求制造的高速化。[0092]在前端51的接合之時，也可以僅使上游側的第I接合片302動作并進行接合。據此，在前端51的接合之時，不使下游側的第2接合片303動作較好，能夠避免下游側的第2接合片303的空打。
[0093]另外，使具有用于將一對分離片30彼此接合的接合片302、303和按壓工件W的按壓部304的接合頭301相對于工件W相對地接近，在利用按壓部304按壓了工件W之后，利用接合片302、303將一對分離片30彼此接合。然后，使接合頭301相對于工件W相對地離開，在使接合片302、303自一對分離片30離開之后，解除按壓部304對工件W的夾持。
[0094]據此，在一個工序內，利用使接合頭301相對于工件W相對地接近這樣的一次動作，能夠進行按壓部304對工件W的按壓和接合片302、303的接合，因此能夠減少周期。這樣，能夠縮短將電極40裝袋于一對分離片30之間所需的周期，能夠謀求裝袋電極20的制造的高效化，而且能夠有助于電池整體的制造的高效化。另外，由于在按壓部304按壓工件W之后進行接合片302、303的接合，因此能夠高精度地進行接合。而且，在接合后，按壓部304按壓工件W直至接合片302、303自工件W離開。因此，當接合片302、303的頂端自接合點50離開時，無需擔心會接合后的分離片30彼此剝離。
[0095]另外，從輸送方向的前端51側多次重復進行使將一對分離片30的側方邊緣31彼此接合的接合部一邊以與工件W的輸送速度之間的相對速度差接近于零的方式移動一邊進行的接合。
[0096]據此，由于一邊輸送分離片30 —邊依次從前端51側進行多次熔接，因此能夠防止分離片30的開口，并且能夠縮短工序時間。而且，能夠不使分離片30產生褶皺地進行良好的接合。
[0097]在第I接合部300的移動速度達到恒定時進行接合。使分離片30和第I接合部300的加速度相同本身是困難的。因此，與一邊使分離片30和第I接合部300 —起加速一邊進行接合的情況相比，接合的同步的調整等變容易，其結果，能夠高精度地進行接合。
[0098](變形例)
[0099]示出了利用第2接合部400接合分離片30的后方邊緣33的形態，但是也可以利用第2接合部400來接合前方邊緣32或前后兩方的邊緣32、33。
[0100]上下配置了一對層疊筒210、220，但是也可以沿其他方向進行配置。電極40被沿著層疊筒210、220之間的切線方向(與連結一對層疊筒210、220的中心的直線正交的方向)輸送。例如，在左右配置了層疊筒210、220的情況下，只要從上方或下方沿垂直方向輸送電極40即可。
[0101]設為了利用分離片刀具213、223將一張連續的分離片構件34以粘貼于層疊筒210,220的周面的狀態切出為規定形狀的結構，但是也可以將預先切出為規定形狀的分離片30粘貼于層疊筒210、220進行輸送。
[0102]以上，按照實施例說明了本發明的內容，但是本發明并不限定于這些記載，對于本領域技術人員而言，能夠進行各種變形和改進是顯而易見的。
[0103]日本國特許愿第2011 — 085746號(申請日:2011年4月7日)和日本國特許愿第2012 - 67816號(申請日:2012年3月23日)的全部內容被引用于此。
[0104]產業h的可利用件
[0105]根據本發明的實施方式，由于利用第I接合部從輸送方向的前端側將一邊輸送一邊重疊的一對分離片的側方邊緣彼此接合，因此能夠防止一對分離片的所謂的開口。當將一對分離片重疊于電極時不會產生分離片的翹起、褶皺，將一對分離片的側方邊緣彼此接合的接合操作變容易。另外，由于利用第2接合部將一對分離片的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合，因此不僅在俯視時彼此相對的兩個邊上而且在其他邊上也成為將分離片彼此接合了的狀態。在將一對分離片重疊于電極之后也不會產生分離片的翹起、褶皺，未產生對翹起、褶皺進行校正的復雜的操作。這樣，在將一對分離片重疊于電極時及之后也能夠防止產生分離片的翹起、褶皺，能夠謀求裝袋電極的制造的高效化，而且能夠有助于電池整體的制造的高效化。
[0106]裝袋電極具有在一對分離片之間夾入了電極的形態，必須同步輸送電極和一對分離片，為了獲得同步而重復輸送和輸送停止。通過利用用于獲得這種同步的輸送停止時間，從而在確定的輸送節拍的限度內，能夠在使輸送部的輸送停止的狀態下將一對分離片的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合。因而，不會降低將電極裝袋于一對分離片內的速度，除了分離片的側方邊緣以外也能夠將分離片的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣接合。因此，本發明的實施方式的裝袋電極的制造裝置及裝袋電極的制造方法在產業上是能夠利用的。
[0107]附圖標記說明
[0108]20裝袋電極；30分離片；31側方邊緣；32前方邊緣；33后方邊緣；34前方邊緣；40電極;50接合點;51前端；100制造裝置;200輸送部;210、220層疊筒、圓柱旋轉體；211、221保持面；215輥隙部；230電極輸入部；241、242下游側輸送部；300第I接合部；301接合頭；302第I接合片、上游側的接合片；303第2接合片、下游側的接合片；304按壓部；305卡簧、施力構件；310錐形部分；320散熱部件；321散熱片；322排熱用的空間；323開放口 ；324壁構件；400第2接合部；500控制部；W工件。
【權利要求】
1.一種裝袋電極的制造裝置，其用于制造電極夾在一對分離片之間而成的裝袋電極， 其中，該裝袋電極的制造裝置包括:輸送部，其用于對上述電極和上述一對分離片一邊進行輸送一邊從輸送方向的前端側進行重疊；第I接合部，其用于將上述一對分離片的邊緣部中的沿著上述輸送方向延伸的側方邊緣彼此接合；第2接合部，其用于將上述一對分離片的邊緣部中的位于上述輸送方向上的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合；以及控制部，其用于控制上述輸送部的動作、上述第I接合部的動作及上述第2接合部的動作；上述控制部利用上述第I接合部從輸送方向的前端側將由上述輸送部一邊輸送一邊重疊的上述一對分離片的上述側方邊緣彼此接合，在使上述輸送部的輸送停止的狀態下利用上述第2接合部將上述一對分離片的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合。
2.根據權利要求1所述的裝袋電極的制造裝置，其中，上述輸送部包括對重疊后的上述電極和上述一對分離片進行輸送的多個下游側輸送部，上述第2接合部配置在上述下游側輸送部彼此之間。
3.根據權利要求1或2所述的裝袋電極的制造裝置，其中，上述輸送部具有保持上述一對 分離片的每一者的保持面，上述保持面的寬度比上述一對分離片的寬度窄，上述輸送部以上述側方邊緣的每一者超出上述保持面的狀態輸送上述一對分離片的每一者。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的裝袋電極的制造裝置，其中，上述輸送部具有保持上述一對分離片的每一者的一對圓柱旋轉體。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的裝袋電極的制造裝置，其中，一對上述第I接合部隔著對重疊后的上述電極和上述一對分離片進行輸送的輸送路徑相對設置。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的裝袋電極的制造裝置，其中，一對上述第2接合部隔著對重疊后的上述電極和上述一對分離片進行輸送的輸送路徑相對設置。
7.一種裝袋電極的制造方法，其用于制造電極夾在一對分離片之間而成的裝袋電極， 其中，對上述電極和上述一對分離片一邊進行輸送一邊從輸送方向的前端側進行重疊，并且從輸送方向的前端側將上述一對分離片的側方邊緣彼此接合來對上述電極進行裝袋，接著，在使上述一對分離片的輸送停止的狀態下，將上述一對分離片的前方邊緣和后方邊緣中的至少一個邊緣彼此接合。
8.根據權利要求7所述的裝袋電極的制造方法，其中，在對重疊后的上述電極和上述一對分離片進行輸送的路徑的中途將上述至少一個邊緣彼此接合。
9.根據權利要求7或8所述的裝袋電極的制造方法，其中，以上述側方邊緣的每一者超出保持面的狀態輸送上述一對分離片的每一者。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的裝袋電極的制造方法，其中，將上述一對分離片中的 一個分離片保持在一對圓柱旋轉體的一個圓柱旋轉體的表面上，將上述一對分離片中的另一個分離片保持在一對圓柱旋轉體的另一個圓柱旋轉體的表面上，并朝向上述電極輸送該一對分離片。
【文檔編號】H01M2/18GK103460483SQ201280015772
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年4月6日 優先權日:2011年4月7日
【發明者】油原浩, 柳岳洋, 山下學 申請人:日產自動車株式會社