層疊裝置和層疊方法
層疊裝置和層疊方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及層疊裝置，該層疊裝置包括：圓柱狀的輸送鼓，其用于通過在外周面上保持預定形狀的分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片；電極輸送部，其用于沿著輸送鼓的切線方向輸送預定形狀的正極，使得該正極與上述分離片重疊，與輸送鼓的外周面相對應地劃分有吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域，上述吸附區(qū)域以非旋轉(zhuǎn)的方式位于比投入正極的部位靠輸送鼓的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附分離片，上述非吸附區(qū)域以非旋轉(zhuǎn)的方式位于比投入正極的部位靠旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使分離片與外周面分開，利用外周面的旋轉(zhuǎn)而將外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的分離片向非吸附區(qū)域輸送，使分離片與外周面分開并將該分離片交接到正極，從而從輸送方向下游側(cè)逐漸層疊正極和分離片。利用這樣的層疊裝置，能夠縮短電池的制造時間。
【專利說明】層疊裝置和層疊方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及層疊裝置和層疊方法。
【背景技術】
[0002]近年來，在汽車用電池、太陽能電池和電子設備用電池等各種電池中，使用層疊型的電池。層疊型電池是通過將正極、負極(以下有時將正極和負極稱作電極。)和分離片形成為片狀、并按照正極、分離片、負極、分離片的順序交替層疊而構成的。
[0003]作為在這種層疊型電池的制造中所采用的裝置，提出了各種各樣的裝置，例如日本國專利公開公報特開平2007 — 329111號(專利文獻I)記載有這種裝置。
[0004]專利文獻I所述的裝置如下這樣構成電池元件:首先在使上下相對地配置的支承臺和壓板停止沿著輸送方向移動的狀態(tài)下，在支承臺和壓板上分別吸引保持了分離片之后，在吸附于下方的支承臺的分離片之上載置正極。其次，使上方的壓板下降而將吸附于壓板的分離片蓋在正極之上，在該狀態(tài)下，將在正極的周圍重疊的分離片的邊緣相互間熱粘接，從而制作在成為袋狀的分離片中夾有正極的裝袋正極。并且，保持著在支承臺和壓板之間夾有裝袋正極的狀態(tài)輸送之后，從支承臺和壓板之間取出裝袋正極，將該裝袋正極與負極交替地層疊，從而構成按照正極、分離片、負極、分離片的順序交替層疊而成的電池元件。
[0005]但是，專利文獻I所述的裝置通過在吸附于停止的狀態(tài)下的支承臺的分離片之上載置了正極之后，使壓板下降而將吸附于壓板的分離片蓋在正極上來制作了裝袋正極(裝袋電極)，因此，分離片的交接花費時間，制造時間變長。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明是為了解決上述課題而做成的，采用本發(fā)明，能夠提供通過順暢地進行分離片的交接而能夠縮短電池的制造時間的層疊裝置和層疊方法。
[0007]本發(fā)明的層疊裝置包括:圓柱狀的旋轉(zhuǎn)輸送部，其用于通過在外周面上保持預定形狀的分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片；電極輸送部，其用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的電極，使得該電極與分離片重疊。與上述旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對應地劃分有:吸附區(qū)域，其位于比由電極輸送部投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附分離片；非吸附區(qū)域，其位于比投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使分離片與該外周面分開，外周面相對于吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)。而且，層疊裝置利用外周面的旋轉(zhuǎn)而將外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的分離片向非吸附區(qū)域輸送，使該分離片與外周面分開并將該分離片交接到電極，從而從輸送方向下游側(cè)逐漸層疊電極和分離片。
[0008]此外，本發(fā)明的層疊方法與裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對應地劃分吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域，上述裝置包括電極輸送部和圓柱狀的上述旋轉(zhuǎn)輸送部，該旋轉(zhuǎn)輸送部用于通過在上述外周面上保持預定形狀的上述分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片，該電極輸送部用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的電極，使得該電極與上述分離片重疊。吸附區(qū)域位于比由電極輸送部投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附分離片。非吸附區(qū)域位于比投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使分離片與上述外周面分開。外周面能夠相對于上述吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)。而且，層疊方法利用旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)而將外周面在吸附區(qū)域中吸附的分離片向非吸附區(qū)域輸送，使該分離片與外周面分開并將該分離片交接到電極，從而從輸送方向下游側(cè)逐漸層疊電極和分離片。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是表示鋰離子二次電池的外觀的立體圖。
[0010]圖2是鋰離子二次電池的分解立體圖。
[0011]圖3是表示負極和裝袋正極的俯視圖。
[0012]圖4是表示在裝袋正極上重疊有負極的情形的俯視圖。
[0013]圖5是表示層疊裝置的概略立體圖。
[0014]圖6是表示層疊裝置的電氣構造的圖。
[0015]圖7是表示層疊裝置的電極輸送部的側(cè)視圖。
[0016]圖8是表示層疊裝置的電極輸送部的主視圖。
[0017]圖9是表示層疊裝置的電極輸送部的俯視圖。
[0018]圖10是表示層疊裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的概略剖視圖。
[0019]圖11是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第I說明圖。
[0020]圖12是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第2說明圖。
[0021]圖13是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第3說明圖。
[0022]圖14是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第4說明圖。
[0023]圖15是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第5說明圖。
[0024]圖16是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第6說明圖。
[0025]圖17是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第7說明圖。
[0026]圖18是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第8說明圖。
[0027]圖19是表示層疊裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的動作的圖表。
[0028]圖20是表示層疊裝置的另一例子的概略剖視圖。
[0029]圖21是表示層疊裝置的又一例字的概略剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。另外，為了便于說明，對附圖的尺寸比例有所夸大，存在與實際的比例不同的情況。
[0031]本發(fā)明涉及應用于電池制造工序的一部分的、用于組裝電池的發(fā)電元件的層疊裝置和層疊方法。在說明本發(fā)明的一實施方式的層疊裝置之前，對電池的構造進行說明。
[0032]電池
[0033]首先，參照圖1對利用層疊裝置形成的鋰離子二次電池(層疊型電池)進行說明。圖1是表示鋰離子二次電池的外觀的立體圖，圖2是鋰離子二次電池的分解立體圖，圖3是負極和裝袋正極的俯視圖。[0034]如圖1所示，鋰離子二次電池10具有扁平的矩形形狀，從外殼材料13的同一個端部導出有正極引線11和負極引線12。在外殼材料13的內(nèi)部收容有進行充放電反應的發(fā)電元件(電池元件)15。如圖2所示，發(fā)電元件15是通過將裝袋正極20和負極30交替層疊而形成的。
[0035]如圖3的(A)所示，裝袋正極20是通過用矩形形狀的分離片40夾入矩形形狀的正極22而成的，該正極22是通過在極薄的片狀的正極集電體(集電箔)的兩個面上形成正極活性物質(zhì)層而成的。兩張分離片40在端部利用接合部42互相接合而形成為袋狀。分離片40從形成為直線狀的邊44A引出有正極22的正極極耳23，在與邊44A相反的邊44B形成有局部突出的卡合部43?？ê喜?3通過在部外殼材料13內(nèi)卡合于外殼材料13，起到將電池元件15固定于外殼材料13的作用。正極22在除正極極耳23之外的部分形成有正極活性物質(zhì)層24。
[0036]如圖3的(B)所示，負極30形成為矩形形狀，是通過在極薄的片狀的負極集電體(集電箔)的兩個面上形成負極活性物質(zhì)層34而成的。負極30在除負極極耳33之外的部分形成有負極活性物質(zhì)層34。
[0037]在裝袋正極20上重疊負極30，則變成圖4所示那樣。如圖4所示，在俯視時，負極活性物質(zhì)層34比正極22的正極活性物質(zhì)層24形成得大一圈。
[0038]另外，由于將裝袋正極20和負極30交替層疊來制造鋰離子二次電池的方法自身是通常的鋰二次電池的制造方法，因此，省略詳細的說明。
[0039]層營裝直
[0040]接著，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的一實施方式的層疊裝置。
[0041 ] 如圖5、圖6所示，本層疊裝置構成為包括用于自正極用的片材料D切下正極22的正極切斷部100、用于輸送被切下來的正極22的電極輸送部200、設置在電極輸送部200的輸送方向下游側(cè)的旋轉(zhuǎn)輸送部300、設置在旋轉(zhuǎn)輸送部300的兩側(cè)的熔接部400、以及用于統(tǒng)括控制整個裝置的控制裝置500 (控制部)。在本實施方式中，將輸送正極22的方向作為輸送方向X、將與正極22的面垂直的方向作為上下方向Z、將與上下方向Z及輸送方向X交叉的方向作為寬度方向Y進行說明。
[0042]正極切斷部100通過利用沖裁加工等將卷成卷狀的正極用的片材料D切斷成預定形狀，從而切下預定形狀的正極22 (片構件)。在此被切下來的正極22是矩形形狀，具有正極極耳23。
[0043]如圖7?圖9所示，電極輸送部200包括用于輸送由正極切斷部100切下來的正極22的傳送帶210、和以吸附的方式保持傳送帶210上的正極22并將該正極22輸送到旋轉(zhuǎn)輸送部300 (分離片輸送部)的吸附輸送部220。在傳送帶210的上方設有拍攝裝置230(位置檢測部)和照明231。
[0044]傳送帶210包括形成為環(huán)狀的具有透氣性的吸引帶211、在輸送方向上排列配置且將吸引帶211以能夠旋轉(zhuǎn)的方式保持的兩個旋轉(zhuǎn)軸212、以及配置在吸引帶211的內(nèi)部的負壓產(chǎn)生部213。
[0045]在吸引帶211中形成有多個空氣吸引孔214，通過利用負壓產(chǎn)生部213經(jīng)由空氣吸引孔214吸引空氣，能夠?qū)⒑鼙《y以輸送的正極22吸引保持在傳送帶210上的平坦的設置面215 (基準面)上而進行輸送。吸引帶211的設置面215為使該設置面215與正極22的邊界易于利用拍攝照相機230識別的色調(diào)，本實施方式是白色。
[0046]另外，在本實施方式中，作為具有能夠?qū)⒄龢O22設置成大致水平狀態(tài)的平坦的設置面215的裝置，應用了傳送帶210，但也可以使用其他的裝置。
[0047]在傳送帶210的兩側(cè)部設有用于按壓而保持吸引帶211上的正極22的側(cè)部的按壓部240。按壓部240包括利用由控制裝置500控制的驅(qū)動器241而接近或者遠離吸引帶211上的設置面215 (基準面)的夾具242。夾具242通過將正極22按壓在設置面215上來矯正正極22的應變。特別是，自卷成卷狀的片材料D切下來的正極22易于殘留卷曲慣性而打卷。
[0048]此外，正極22、負極30以及分離片40是非常薄的箔狀材料，特別是在汽車用電池等這樣的大型電池中，非常易于變形。另外，吸引帶211吸引而保持與設置面215接觸的構件，通常并不具有對遠離設置面215的部位進行吸引的程度的吸引力。因此，通過利用夾具242將正極22壓靠在設置面215上來矯正正極22的變形。由此，能夠高精度地利用拍攝照相機230把握正極22的位置，而且也能夠高精度地設定吸附輸送部220的吸附位置，后工序的加工精度提聞。
[0049]為了確保吸附輸送部220吸附正極22的吸附位置，夾具242形成為能夠按壓吸引帶211上的正極22的沿著輸送方向的兩側(cè)邊H2、H4 (邊緣部)的縱長部位，并且能夠按壓比4側(cè)邊Hl?H4的邊緣部靠內(nèi)側(cè)(正極22的中央側(cè))的部位，從而能夠利用拍攝照相機230拍攝正極22的4側(cè)邊Hl?H4 (邊緣部)。另外，夾具242由透明的構件形成，從而能夠透過夾具242拍攝被按壓的正極22。透明的構件例如可以應用丙烯酸樹脂、玻璃等，但材料并沒有特別的限定，可以根據(jù)照明231的頻率、拍攝照相機230的拍攝特性來適當設定。
[0050]吸附輸送部220包括連接于驅(qū)動裝置(未圖示)而能夠移動的裝置主體221、和設置在裝置主體221的下部且通過連接于負壓供給源(未圖示)來發(fā)揮吸附力的吸附頭222。吸附頭222能夠隨著驅(qū)動裝置的動作而在上下方向Z、輸送方向X以及寬度方向Y上三維地移動，并且能夠沿著水平面旋轉(zhuǎn)。
[0051]在利用夾具242按壓而保持由傳送帶210輸送來的正極22之后，設置在傳送帶210的上方的拍攝照相機230在照明231的照射下進行拍攝。拍攝照相機230向控制裝置500發(fā)送基于在正極22被輸送到預定位置而停止時拍攝到的正極22的圖像的信號。接收到預定信號的控制裝置500根據(jù)信號計算正極22的位置、狀態(tài)，基于計算結果控制吸附輸送部220的驅(qū)動裝置的移動，適當?shù)匦Ｕ龢O22的位置、姿態(tài)，將該正極22輸送到后述的旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340 (參照圖5)。
[0052]具體地講，使傳送帶210在預定位置停止，根據(jù)由拍攝照相機230拍攝到的圖像來檢測與正極22的4個邊相對應的側(cè)邊區(qū)域El?E4的邊緣部。邊緣部能夠根據(jù)吸引帶211和正極22的色調(diào)差異來檢測。根據(jù)該檢測結果，使用最小二乘法等計算4個邊的近似直線LI ?L4。
[0053]接著,計算4個邊的近似直線LI?L4的交點即四角的角部Kl?K4,計算4個角部Kl?K4的平均值，將該平均值作為電極中心點O的坐標。另外，電極中心點O的坐標用輸送方向X上的坐標和寬度方向Y上的坐標來表不。然后，根據(jù)正極22的沿著輸送方向的兩側(cè)邊H2、H4的近似直線L2、L4中的一者或者兩者的平均值計算正極22在水平面(基準面)中的傾斜角Θ。[0054]之后，根據(jù)電極中心點O的坐標和傾斜角Θ計算正極22在水平面中相對于正規(guī)位置的斜率的校正量和位置的校正量，為了矯正該校正量，一邊控制吸附輸送部220 (位置校正部)的驅(qū)動裝置來校正正極22的位置和姿態(tài)，一邊將該正極22輸送到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0055]另外，在本實施方式中，是根據(jù)由拍攝照相機230獲取的圖像來識別正極22的位置、狀態(tài)的，但也可以使用其他的傳感器，也能夠例如利用用于檢測正極22的頂端部的接觸傳感器等來識別正極22的位置。
[0056]在將正極22輸送到傳送帶210的預定位置并利用夾具242按壓正極22的側(cè)部而矯正了正極22的形狀的狀態(tài)下，吸附輸送部220鉛垂地下降，利用吸附頭222吸附而保持正極22。然后，放開夾具242對正極22的約束，維持著正極22的大致水平狀態(tài)地上升了之后，根據(jù)計算出的校正量適當校正正極22的位置和姿態(tài)，將該正極22輸送到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0057]如圖10所示，在旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340附近設有以夾著間隙340的上下的方式設置且用于輔助向旋轉(zhuǎn)輸送部300導入正極22的導入支承部250。導入支承部250由多個輥組構成，該導入支承部250支承由吸附輸送部220輸送來的正極22，并且將該正極22送出到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0058]導入支承部250包括由I個輥構成的上側(cè)導入支承部251、和由多個輥構成的下側(cè)導入支承部252。上側(cè)導入支承部251能夠在上下方向Z上移動，其能夠從移動到上方的“打開狀態(tài)”下降而成為在其與下側(cè)導入支承部252的輸送方向最下游側(cè)的輥之間夾持正極22的“閉合狀態(tài)”，而且能夠通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而將所夾持的正極22送出到間隙340。
[0059]在自吸附輸送部220將正極22交接到下側(cè)導入支承部252時，下側(cè)導入支承部252上升而變得大致水平而從輸送方向上流側(cè)的輥傾斜地下降了的“打開狀態(tài)”成為“閉合狀態(tài)”，以能夠輸送正極22的方式支承該正極22 (參照圖14)。與上側(cè)導入支承部251的輥成對的輸送方向最下游側(cè)的輥能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，其通過在與上側(cè)導入支承部251之間夾持正極22的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)⑺鶌A持的正極22輸送到間隙340。
[0060]因而，在利用吸附輸送部220輸送來正極22時，使上側(cè)導入支承部251下降，在該上側(cè)導入支承部251與下側(cè)導入支承部252之間夾持正極22的頂端部，而且使下側(cè)導入支承部252的輥上升而形成為大致水平狀態(tài)，支承正極22的下表面。之后，自吸附輸送部220的吸附頭222釋放正極22，利用導入支承部250的旋轉(zhuǎn)將正極22逐漸送入到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0061]旋轉(zhuǎn)輸送部300 (分離片輸送部)自片狀的分離片材料S切下分離片40，并將該分離片40層疊在由吸附輸送部220輸送來的正極22上。旋轉(zhuǎn)輸送部300包括形成為圓柱狀的上下一對層疊鼓310 (圓柱狀旋轉(zhuǎn)體)和層疊鼓320 (圓柱狀旋轉(zhuǎn)體)。
[0062]該上下一對層疊鼓310、320以其旋轉(zhuǎn)軸線與輸送方向X正交、且外周面311彼此空開預定的間隙340地相對的方式互相平行地配置，而且由以水平面為基準對稱的構造構成。
[0063]在各個層疊鼓310、320的外周面311上形成有能夠吸附分離片40的吸附部，在層疊鼓310、320的內(nèi)部設有以非旋轉(zhuǎn)的方式設置的內(nèi)側(cè)構造部330。層疊鼓310、320的寬度(旋轉(zhuǎn)軸線方向上的長度)為使分離片材料S的兩邊緣部超出層疊鼓310、320的兩端部的程度。
[0064]上下的層疊鼓310、320空開間隙340地配置，在該間隙340中，上下的層疊鼓310、320朝向輸送方向X的下游側(cè)地向相同方向旋轉(zhuǎn)。S卩，位于上側(cè)的層疊鼓310通過在圖10的紙面上逆時針旋轉(zhuǎn)，將吸附保持于外周面311的分離片40輸送到間隙340。此外，位于下側(cè)的層疊鼓320通過在圖10的紙面上順時針旋轉(zhuǎn)，將吸附保持于外周面311的分離片40輸送到間隙340。另外，利用由控制裝置500控制旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(未圖示)驅(qū)動上側(cè)和下側(cè)的層疊鼓310、320。
[0065]在層疊鼓310、320的外周面311上形成有很多個透氣孔312，在該層疊鼓310、320的周向上的一部分形成有能夠供設置于后述的切斷部350的分離片切割器351 (切斷刀)進入的凹部313 (支承部)。凹部313形成在層疊鼓310、320的相隔180度的兩個部位。另夕卜，在周向上設有兩處凹部313的目的在于，每當層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)I周都切下兩張分離片40，能夠根據(jù)在層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)I周的期間里切下的分離片40的張數(shù)來改變周向上的凹部313的數(shù)量。
[0066]而且，在各個層疊鼓310、320的周邊，接近外周面311地設有用于供給或者約束片狀的分離片材料S的送出輥部360 (鎖定機構)、用于切斷層疊鼓310、320的外周面311上的分離片材料S的切斷部350、以及用于回收因被切斷部350切斷而產(chǎn)生的不需要的切片S’(參照圖15)的切片吸附部370。
[0067]在旋轉(zhuǎn)輸送部300的輸送方向下游側(cè)的斜上方和斜下方設有形成為圓柱狀的小型的送出輥部360。
[0068]送出輥部360在旋轉(zhuǎn)輸送部300的輸送方向下游側(cè)的斜上方和斜下方空開預定的間隙地配置有形成為圓柱狀的一對送出輥361、362。該送出輥部360通過在將從分離片卷(未圖示)輸送來的一張連續(xù)的分離片材料S夾在間隙中的同時，進行旋轉(zhuǎn)而將該分離片材料S送出到旋轉(zhuǎn)輸送部300，通過停止而停止送出來約束分離片材料S。送出輥361、362由控制裝置500控制，在預定的時機將分離片材料S送出到旋轉(zhuǎn)輸送部300。
[0069]切斷部350在旋轉(zhuǎn)輸送部300的上方和下方分別具有分離片切割器351。分離片切割器351是用于使吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311的分離片材料S熔融并將該分離片材料S切成預定形狀的熱切割器。具體地講，將分離片40吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311而輸送分離片40，若層疊鼓310、320的凹部313移動到與分離片切割器351相對的位置，則分離片切割器351接受控制裝置500的指令而以進入到層疊鼓310、320的凹部313的方式進行移動，使分離片40熔融并將分離片40切成圖3的(A)所示那樣的預定形狀。在自分離片材料S連續(xù)地切下分離片40時，將率先切下來的分離片40的后端作為用于形成卡合部43的邊44B，將接著切下來的分離片40的前端作為直線的邊44A，通過利用切斷部350同時切下該形狀的不一致的兩個邊44A、44B，產(chǎn)生剩余的切片S’。
[0070]切片吸附部370包括發(fā)揮吸附力的切割器用吸附頭371，在分離片切割器351切斷了分離片材料S之后自凹部313脫出而后退的時刻，該切割器用吸附頭371以接近到切斷的部位的方式進行移動，吸引而保持被分離片切割器351切下來的分離片40的剩余的切片S’。然后，以吸引保持著切片S’的狀態(tài)使切割器用吸附頭371與層疊鼓310、320的外周面311分開。之后，使切割器用吸附頭371停止吸引而放開切片S’，利用另外設置在與層疊鼓310,320的外周面311分開的位置的吸入口 372吸入切片S’而回收切片S’。[0071]S卩，在欲僅利用吸入口 372回收切片S’時，在吸入的過程中切片S’有可能接觸到殘留在外周面311上的分離片40、分離片材料S，但通過由切割器用吸附頭371暫時吸附并在與外周面311分開之后利用吸入口 372回收切片S’，能夠在抑制由切片S’對分離片40、分離片材料S造成的損傷的同時進行回收。
[0072]在設置于各個層疊鼓310、320的內(nèi)部的內(nèi)側(cè)構造部330中，以非旋轉(zhuǎn)的方式形成有在裝置工作時能夠根據(jù)工序來調(diào)整負壓強度的第I負壓室331、和在裝置工作時負壓保持大致恒定的第2負壓室332。第I負壓室331和第2負壓室332連接于設有壓力調(diào)整閥的負壓供給裝置333，通過由控制裝置500控制負壓供給裝置333，能夠調(diào)整內(nèi)部的壓力。
[0073]第I負壓室331和第2負壓室332利用層疊鼓310、320的內(nèi)周面與外部隔絕，因而，經(jīng)由形成于層疊鼓310、320的透氣孔312在層疊鼓310、320的外周面311上以非旋轉(zhuǎn)的方式產(chǎn)生負壓的區(qū)域。即使層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)，該區(qū)域也不會旋轉(zhuǎn)。
[0074]第I負壓室331形成在從與送出輥部360相對應的位置朝向?qū)盈B鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向到與分離片切割器351相對應的位置的范圍內(nèi)。第2負壓室332形成在從與分離片切割器351相對應的位置朝向?qū)盈B鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向到與間隙340相對應的位置的大致180度的范圍內(nèi)。
[0075]因而，在層疊鼓310、320的外周面311上，形成有在與第I負壓室331相對應的位置調(diào)整負壓而使負壓發(fā)生變化的滑動區(qū)域Al (吸附力調(diào)整區(qū)域)、和在與第2負壓室332相對應的位置以大致恒定的負壓吸附而保持分離片材料S或者被切下來的分離片40的吸附區(qū)域A2 (參照圖11)。吸附區(qū)域A2的吸引力較強，能夠利用吸引力和隨著該吸引力而產(chǎn)生的摩擦力來保持分離片材料S或者被切下來的分離片40而利用層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)使分離片材料S或者被切下來的分離片40旋轉(zhuǎn)。
[0076]相對于此，滑動區(qū)域Al能夠設定為與吸附區(qū)域A2相同程度的吸引力而使分離片40旋轉(zhuǎn)，并且，通過降低吸引力來降低分離片材料S的摩擦力，能夠在將分離片材料S保持為不脫離外周面311的程度的同時，在層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)時使分離片材料S不旋轉(zhuǎn)而在外周面311上滑動。
[0077]此外，內(nèi)側(cè)構造部330的、從與間隙340相對應的位置朝向?qū)盈B鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向到與送出輥部360相對應的位置的范圍未設置第I負壓室331和第2負壓室332中的任一者。因此，由于在外周面311的與該范圍相對應的部位不會產(chǎn)生負壓，不會產(chǎn)生有意的吸附力和摩擦力，因此，以非旋轉(zhuǎn)的方式形成有不吸附分離片40的非吸附區(qū)域A3。
[0078]而且，旋轉(zhuǎn)輸送部300在層疊鼓310、320上切下分離片40并吸附保持分離片40而進行輸送，使層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)速度和利用電極輸送部200輸送電極22的速度同步地從輸送方向X的下游側(cè)在正極22的兩個面上逐漸層疊分離片40。此時，利用吸附輸送部220向圓柱形狀的層疊鼓310、320的切線方向T (參照圖10)導入電極22。
[0079]熔接部400用于將層疊在正極22的兩個面上的分離片40的兩邊緣部彼此熔接(參照圖3)。該熔接部400在層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)軸線方向上的兩端分別具有上下一對熔接機410、420。
[0080]上下的熔接機410、420在相對的面上沿著輸送方向X設有多個突起411、412，通過利用相對的突起411、421對分離片40彼此加壓并加熱，能夠進行熔接。
[0081]熔接機410、420能夠沿著輸送方向X和上下方向Z移動，熔接機410、420 —邊以與被輸送到間隙340并被層疊起來的分離片40以及正極22同步的方式以相同速度沿著輸送方向X移動一邊互相接近，利用相對的突起411、421將層疊起來的分離片40彼此接合而形成接合部42。然后，在將被分離片40包裝成袋狀的正極22輸送到預定位置時，使熔接機410、420分開，在使熔接機410、420向輸送方向上流側(cè)移動了之后，再次使熔接機410、420一邊以相同速度沿著輸送方向X移動一邊接近，將另一個接合部42熔接。在接合了所有的接合部42之后，熔接機410、420相互間分開，放開被制作好的裝袋正極20。
[0082]另外，為了將分離片40彼此接合，并不限定于上述的構造，例如也可以在I對旋轉(zhuǎn)的加熱輥之間加熱并熔接、或者不加熱而僅利用加壓來壓接、或者使用粘接劑來接合。
[0083]如圖6所示，控制裝置500 —體地統(tǒng)括控制所有的正極切斷部100、拍攝照相機230、按壓部240、傳送帶210、吸附輸送部220、導入支承部250、送出輥部360、層疊鼓310、320、切斷部350、切片吸附部370、負壓供給裝置333以及熔接部400，能夠使各裝置同步地工作。另外，控制裝置500也可以統(tǒng)括地對還包含用于制作電池的其他裝置在內(nèi)的裝置進行控制。
[0084]接著，參照圖11?圖19說明采用本層疊裝置的層疊方法。
[0085]首先，利用正極切斷部100將卷成卷狀的正極用的片材料D切斷，形成正極22。利用未圖示的吸盤、傳送帶等將切下來的正極22載置在傳送帶210的設置面215上。此外，送出輥部360將從分離片卷輸送來的一張連續(xù)的分離片材料S夾入而約束在間隙中。因而，如圖11所示，分離片材料S的頂端部位于旋轉(zhuǎn)輸送部300的最上部或者最下部。而且，第I負壓室331的負壓被設定得較低，不會在外周面311的滑動區(qū)域Al抽出分離片材料S，層疊鼓310、320 —邊在分離片材料S的內(nèi)表面上滑動、一邊旋轉(zhuǎn)。另外，在本實施方式中，由于在層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)I周的過程中切下兩張分離片40，因此，如圖11中雙點劃線所示，率先被切下來的分離片40已經(jīng)吸附在層疊鼓310、320的外周面311上而正被輸送。
[0086]如圖11所示，載置有正極22的傳送帶210在利用吸引帶211吸附保持吸引帶211的設置面215上的正極22而抑制正極22發(fā)生卷曲等的同時，將該正極22在輸送方向X上排成一列地縱向排列(極耳位于輸送方向X的上流側(cè)的排列)地輸送。另外，也可以將正極22橫向排列(極耳位于寬度方向Y的排列)地輸送。吸引帶211移動到預定的位置時，在吸附保持著正極22的狀態(tài)下停止移動。然后，如圖12所示，按壓部240工作，利用夾具242按壓正極22的沿著兩側(cè)邊H2、H4的縱長部位(參照圖8、圖9)。由此，能夠矯正正極22的打卷等變形。于是，正極22的從吸引帶211浮起的部分接近吸引帶211，從而被吸引帶211吸引，正極22緊密地附著在設置面215上。
[0087]在該狀態(tài)下，拍攝照相機230拍攝正極22的4側(cè)邊Hl?H4，向控制裝置500發(fā)送預定的信號?？刂蒲b置500根據(jù)接收到的信號利用前述的方法計算電極中心點O的坐標和傾斜角Θ，計算正極22相對于正規(guī)位置的斜率的校正量和位置的校正量。另外，在拍攝時，由于夾具242按壓正極22的比4側(cè)邊Hl?H4的邊緣部靠內(nèi)側(cè)(正極22的中央側(cè))的部分，因此，能夠利用拍攝照相機230可靠地拍攝4側(cè)邊Hl?H4。此外，由于夾具242由透明的材料形成，因此，即使夾具242進入到拍攝范圍，也能夠透過夾具242拍攝正極22。
[0088]接著，使位于吸引帶211上方的吸附輸送部220的吸附頭222下降，將吸附頭222壓靠在正極22的上表面。由此，正極22吸附保持于吸附頭222。另外，正極22也吸附于吸引帶211，但通過將吸附頭222的吸附力設定得高于吸引帶211的吸附力、或者暫時停止吸引帶211的吸附，能夠利用吸附頭222將正極22自吸引帶211拉開。
[0089]并且，層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)，當朝向與分離片切割器351相對應的位置旋轉(zhuǎn)移動的凹部313與分離片切割器351的位置之間成為預定角度α時，利用控制裝置500提高第I負壓室331的負壓而增強滑動區(qū)域Al的吸附力，而且使送出輥部360旋轉(zhuǎn)，一邊將分離片材料S夾在一對送出棍361、362之間一邊逐漸送出分離片材料S,開始供給分離片材料S(參照圖19中的Tl)。由此，在負壓升高的滑動區(qū)域Al和吸附區(qū)域Α2中，分離片材料S吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311，分離片材料S隨著層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)而逐漸被抽出。另外，預定角度α是與切下來的一張分離片40的長度相對應的角度。
[0090]之后，如圖13所示，吸附輸送部220維持正極22大致水平狀態(tài)地上升之后，沿著輸送方向X移動，向旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340輸送該正極22。此時，吸附輸送部220的驅(qū)動裝置由控制裝置500來控制，在從吸附正極22到將該正極22向旋轉(zhuǎn)輸送部300交接的期間里，基于校正量來校正正極22的位置和姿態(tài)。由此，始終高精度地保持正極22的位置，后工序中的層置精度提聞。
[0091]在由吸附輸送部220輸送來的正極22到達被設置在旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340的近前的“打開狀態(tài)”的導入支承部250時，如圖14所示，導入支承部250使上側(cè)導入支承部251下降，在上側(cè)導入支承部251與下側(cè)導入支承部252之間夾持正極22的頂端部，而且使下側(cè)導入支承部252的輥上升，設為大致水平狀態(tài)而成為“閉合狀態(tài)”，支承正極22的下表面。之后，自吸附輸送部220的吸附頭222釋放正極22，利用導入支承部250的旋轉(zhuǎn)將正極22逐漸送入到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0092]此外，在旋轉(zhuǎn)輸送部300中，在層疊鼓310、320從旋轉(zhuǎn)開始旋轉(zhuǎn)了角度α時，使層疊鼓310、320停止旋轉(zhuǎn)(參照圖19中的Τ2)。此時，層疊鼓310、320以與一張分離片40相對應的角度α將分離片材料S抽出到層疊鼓310、320上，凹部313位于與切斷部350的分離片切割器351相對的位置。然后，根據(jù)控制裝置500的指令將分離片切割器351壓靠在分離片材料S上，將分離片材料S切斷為預定的形狀而切下分離片40。被切下來的分離片40位于層疊鼓310、320的吸附區(qū)域Α2 (參照圖11)，因此吸附而保持于層疊鼓310、320。
[0093]在分離片切割器351切斷了分離片材料S之后自凹部313脫出而后退的時刻(參照圖19中的Τ3)，如圖15所示，根據(jù)控制裝置500的指令，切割器用吸附頭371在接近剩余的切片S’并吸引而保持該切片S’之后，返回到原來的位置。之后，使切割器用吸附頭371停止吸引而放開切片S’，利用吸入口 372 (參照圖10)吸入切片S’而回收該切片S’。
[0094]在自吸附輸送部220的吸附頭222釋放了正極22之后，利用導入支承部250的旋轉(zhuǎn)將正極22逐漸送入到層疊鼓310、320的間隙340。進而，使層疊鼓310、320再次旋轉(zhuǎn)(參照圖19中的T4)，使層疊鼓310、320以吸附著切下來的分離片40的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，將該分離片40輸送到間隙340。另外，在使層疊鼓310、320再次旋轉(zhuǎn)時，設為利用控制裝置500降低第I負壓室331的負壓而減弱滑動區(qū)域Al的吸附力、并且利用送出輥部360約束分離片材料S的狀態(tài)(參照圖18)。由此，不會在外周面311的滑動區(qū)域Al抽出分離片40，層疊鼓310、320 一邊在分離片材料S的內(nèi)表面上滑動一邊旋轉(zhuǎn)。
[0095]在分離片40的頂端部到達旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340時，如圖16所示，首先，在將兩張分離片40彼此層疊之后，在正極22的頂端部的兩個面上層疊分離片40。此時，利用控制裝置500控制旋轉(zhuǎn)輸送部300的輸送位置(輸送的時機)及輸送速度和吸附輸送部220的輸送位置(輸送的時機)及輸送速度，使得分離片40和正極22的速度相同，而且分離片40和正極22在預先設定好的適當位置重疊。
[0096]接著，根據(jù)控制裝置500的指令，成對的熔接機410、420 —邊接近一邊沿著輸送方向X移動，且以僅夾入分離片40的兩邊緣部的頂端部的方式進行夾持。并且，在保持著分離片40和正極22沿著輸送方向X移動的狀態(tài)下，利用突起411、421進行熔接(參照圖19中的T5)。由于分離片40在經(jīng)過了間隙后到達層疊鼓310、320的非吸附區(qū)域A3，因此，分離片40不受到吸附力而與層疊鼓310、320的外周面311分開，并在將正極22夾在分離片40之間的狀態(tài)下沿著輸送方向X逐漸被輸出。
[0097]而且，由于分離片40的頂端部已經(jīng)接合，因此，即使分離片40與層疊鼓310、320的外周面311分開，分離片40彼此也不會分開。之后，還與層疊鼓310、320同步地利用導入支承部250將正極22以大致水平狀態(tài)沿著輸送方向X輸送，吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311的分離片40隨著層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)而逐漸層疊在正極22的兩個面。另外，此時，為了切下下一個分離片40，再次增強滑動區(qū)域Al的吸附力，開始利用送出輥部360供給分離片材料S (參照圖19中的T6)。
[0098]在正極22的兩個面上層疊有分離片40的狀態(tài)下輸送到預定位置之后，使成對的熔接機410、420分開并向輸送方向上流側(cè)移動，然后，如圖17所示，使成對的熔接機410、420再次一邊沿著輸送方向X移動一邊接近，將另一個接合部42熔接。在分離片40的兩邊緣部的所有接合部42接合了之后，如圖18所示，熔接機410、420彼此分開，放開被制作好的裝袋正極20 (參照圖19中的T7)。之后，利用未圖示的另一個熔接機將分離片40的邊44B的接合部42也接合，成為裝袋正極20。
[0099]通過重復上述工序，能夠連續(xù)地制作裝袋正極20。
[0100]將制作好的裝袋正極20輸送到下一個工序，與負極30交替地層疊而成為電池元件15，最終制造二次電池10。
[0101]采用本實施方式，與旋轉(zhuǎn)輸送部300的外周面311相對應地劃分有位于比正極22被投入的部位靠旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位且用于吸附分離片40的非旋轉(zhuǎn)的吸附區(qū)域A2、和位于比正極22被投入的部位靠旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位且用于使分離片40與該外周面311分開的非旋轉(zhuǎn)的非吸附區(qū)域A3，因此，通過利用旋轉(zhuǎn)輸送部300的旋轉(zhuǎn)來輸送分離片40，能夠使該分離片40從吸附區(qū)域A2向非吸附區(qū)域A3移動。
[0102]而且，通過在非吸附區(qū)域A3中使分離片40與外周面311分開并將該分離片40交接到正極22，從旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)逐漸層疊正極22和分離片40，因此，能夠?qū)⑽接谕庵苊?11的分離片40順暢地交接到移動著的正極22上并層疊在該正極22上，能夠縮短電池的制造時間。另外，吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3也可以并不一定是非旋轉(zhuǎn)的。
[0103]S卩，即使吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3旋轉(zhuǎn)，只要外周面311不會相對于吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3位置固定而是相對地旋轉(zhuǎn)，就能夠利用旋轉(zhuǎn)輸送部300的旋轉(zhuǎn)使外周面311上的分離片40從吸附區(qū)域A2向非吸附區(qū)域A3移動。另外，吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3的旋轉(zhuǎn)也包含其擺動。
[0104]此外，吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3之間的交界也可以并不是嚴密地位于正極22被投入的部位，該交界在能夠通過使分離片40從吸附區(qū)域A2移動到非吸附區(qū)域A3而將該分離片40從外周面311交接到正極22的范圍內(nèi)就可被容許。[0105]由于在外周面311上形成有透氣孔312的能夠旋轉(zhuǎn)的層疊鼓310、320內(nèi)側(cè)設有借助透氣孔312而在外周面312上以非旋轉(zhuǎn)的方式形成吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域Al的內(nèi)側(cè)構造部330，因此，能夠以容易的結構在旋轉(zhuǎn)的層疊鼓310、320的外周面311上劃分非旋轉(zhuǎn)的吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域Al。
[0106]此外，在層疊鼓310、320的外周面311上以非旋轉(zhuǎn)的方式形成有滑動區(qū)域Al (吸附力調(diào)整區(qū)域)，該滑動區(qū)域Al位于比吸附區(qū)域A2靠層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的位置，能夠以能夠在吸附而固定分離片40的狀態(tài)和吸附該分離片40并使該分離片40滑動的狀態(tài)之間進行切換的方式調(diào)整吸附力。因此，通過調(diào)整吸附力，能夠吸附所供給的分離片材料S而將該分離片材料抽出到外周面311上，并且，也能夠以不使分離片材料S旋轉(zhuǎn)且使分離片材料S不會脫離外周面311的方式使分離片材料S滑動。另外，滑動區(qū)域Al也與吸附區(qū)域A2及非吸附區(qū)域A3同樣，也可以并不一定是非旋轉(zhuǎn)的。
[0107]電極輸送部200朝向以各自的外周面311相對的方式排列的層疊鼓310、320的間隙340輸送正極22，在由層疊鼓310、320輸送的兩張分離片40之間沿著層疊鼓310、320的切線方向配置正極22，因此，能夠同時且順暢地在移動著的正極22上層疊兩張分離片40，能夠?qū)崿F(xiàn)工序的高速化，能夠縮短電池的制造時間。
[0108]另外，本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，能夠在權利要求書的范圍內(nèi)進行各種改變。
[0109]圖20表示本實施方式的層疊裝置的變形例，作為層疊鼓310、320的非吸附區(qū)域A4，可以構成為在層疊鼓310、320的內(nèi)部設置壓力高于大氣壓的加壓室334、并從透氣孔312吹出氣體(流體)的結構。若構成為該結構，在欲使分離片40與層疊鼓310、320分開的時刻，能夠盡可能不對分離片40施加負荷就使分離片40與層疊鼓310、320分開。
[0110]圖21表示本實施方式的層疊裝置的另一個變形例，并不是圓柱形狀的層疊鼓，而是構成為利用多個旋轉(zhuǎn)輥383保持能夠柔軟地彎曲且具有透氣孔382的吸引帶380。若構成為這樣的結構，截面并不限定于非圓形，可以將外周面381設為任意的形狀，設計自由度提高。特別是，通過將成對的吸引帶380之間的用于層疊分離片40和正極22的區(qū)域B設定得較大，能夠利用吸引帶380夾著而保持分離片40和正極22直到利用熔接機進行的熔接完成為止，能夠提高熔接的精度。另外，在圖20和圖21中，對具有與本實施方式同樣功能的部位使用相同的附圖標記，省略其說明。
[0111]在上述實施方式中，作為裝袋正極20，對在分離片40中裝袋有正極22的方式進行了說明，但利用上述層疊裝置裝袋的也可以是負極30。
[0112]在上述實施方式中，如圖1所示，對正極引線11和負極引線12從外殼材料13的同一個端部導出的情況進行了說明，但并不限定于此。正極引線11和負極引線12例如也可以從相反的端部導出。在這種情況下，在形成二次電池10的發(fā)電元件15時，以正極極耳23和負極極耳33互相朝向反方向的方式層疊負極30和裝袋正極20。
[0113]此外，本實施方式在旋轉(zhuǎn)輸送部300的上下一對層疊鼓310、320之間設有預定的間隙340，但也可以是層疊鼓310、320互相接觸而沒有間隙的狀態(tài)。在這種情況下，優(yōu)選旋轉(zhuǎn)輸送部300中的一個層疊鼓或者兩個層疊鼓具有根據(jù)正極22及分離片40的厚度而追隨的構造。
[0114]在電極輸送部200中將正極22以大致水平狀態(tài)輸送，但也可以在其他方向上輸送正極22。
[0115]也可以不將一對層疊鼓310、320上下配置，而是在其他方向上配置。
[0116]此外，本實施方式利用分離片切割器351將一張連續(xù)的分離片40在吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311上的狀態(tài)下切成預定形狀，但也可以將預先切成預定形狀的層疊鼓310、320供給到層疊鼓310、320并在使該分離片40吸附于該層疊鼓310、320的同時進行輸送。
[0117]在本實施方式中，設有一對對稱形狀的層疊鼓310、320,但成對的層疊鼓(分離片輸送部)的形狀也可以是非對稱的，例如也可以將一個層疊鼓構成為圓柱狀的層疊鼓，將另一個層疊鼓構成為任意形狀的吸引帶。
[0118]由于層疊鼓310、320具有吸附力，因此，對于在正極22 (或者負極30)的一個面上層疊一張分離片40那樣的結構，一個層疊鼓也能夠充分地發(fā)揮功能。
[0119]此外，導入支承部250構成為全部由輥構成的部件，但也可以由平坦的構件等其他構件構成。
[0120]設置于切斷部350的切斷刀也可以不是熱切割器，也可以是在物理上銳利的切斷刀。此外，作為支承部而設有凹部313，但支承部也可以并不一定是凹部313。
[0121]在層疊鼓310、320的滑動區(qū)域Al中，通過調(diào)整負壓來調(diào)整分離片材料S在外周面311上的滑動和吸附，但也可以將第I負壓室331的負壓保持大致恒定，僅利用送出輥部360的約束力來調(diào)整分離片材料S的供給和約束。另外，此時優(yōu)選滑動區(qū)域Al的吸附力低于吸附區(qū)域A2的吸附力。
[0122]對層疊鼓310、320 (分離片輸送部)賦予吸附力的方法并不限定于利用負壓進行吸附的方法，例如也可以利用靜電進行吸附。
[0123]此外，在本實施方式中，利用控制裝置500 (同步部件)使正極切斷部100、拍攝照相機230、按壓部240、傳送帶210、吸附輸送部220、導入支承部250、送出輥部360、層疊鼓310、320、切斷部350、切片吸附部370、負壓供給裝置333以及熔接部400同步，但并不必一定需要全部電氣上同步，例如也可以使其中至少一部分機械地聯(lián)動而同步。
[0124]發(fā)明的效果
[0125]采用本發(fā)明的層疊裝置和層疊方法，外周面與吸附區(qū)域及非吸附區(qū)域相對地旋轉(zhuǎn)，利用旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)而將外周面在吸附區(qū)域中吸附的分離片輸送到非吸附區(qū)域，使分離片與外周面分開并將該分離片交接到電極，從而從輸送方向下游逐漸層疊電極和分離片，因此，能夠使吸附于外周面的分離片與外周面分開，并將該分離片順暢地交接到電極上而層疊在該電極上，能夠縮短電池的制造時間。
[0126]美國矛旨定
[0127]本國際專利申請涉及美國指定，針對2011年4月7日申請的日本國專利申請第2011 - 085742號，利用基于美國專利法第119條(a)的優(yōu)先權的利益，引用該公開內(nèi)容。
【權利要求】
1.一種層疊裝置，其中， 該層疊裝置包括: 圓柱狀的旋轉(zhuǎn)輸送部，其用于通過在外周面上保持預定形狀的分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片；以及 電極輸送部，其用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的電極，使得該電極與上述分離片重疊， 上述旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面劃分有: 吸附區(qū)域，其位于比由上述電極輸送部投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附上述分離片；以及 非吸附區(qū)域，其位于比投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使上述分離片與上述外周面分開， 上述外周面相對于上述吸附區(qū)域及非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)， 利用上述外周面的旋轉(zhuǎn)而將上述外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的上述分離片輸送到上述非吸附區(qū)域，使 該分離片與上述外周面分開并向上述電極交接該分離片，從而從上述輸送方向下游側(cè)逐漸層疊上述電極和分離片。
2.根據(jù)權利要求1所述的層疊裝置，其中， 上述旋轉(zhuǎn)輸送部包括: 圓柱狀旋轉(zhuǎn)體，其能夠旋轉(zhuǎn)，且在外周面上形成有透氣孔；以及內(nèi)側(cè)構造部，其設置在上述圓柱狀旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)側(cè)，借助上述透氣孔而在上述圓柱狀旋轉(zhuǎn)體的外周面上以非旋轉(zhuǎn)的方式劃分吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的層疊裝置，其中， 在上述圓柱狀旋轉(zhuǎn)體的外周面中的、比上述吸附區(qū)域靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部分劃分有吸附力調(diào)整區(qū)域，該吸附力調(diào)整區(qū)域能夠以能夠在吸附而固定上述分離片的狀態(tài)和吸附該分離片并使該分離片滑動的狀態(tài)之間進行切換的方式調(diào)整吸附力，該吸附力調(diào)整區(qū)域與上述外周面錯開地旋轉(zhuǎn)或者以非旋轉(zhuǎn)的方式定位。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的層疊裝置，其中， 上述非吸附區(qū)域通過吹出氣體而使上述分離片與上述外周面分開。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的層疊裝置，其中， 上述旋轉(zhuǎn)輸送部以該兩個旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對的方式并排設有兩個， 上述電極輸送部沿著該旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向朝向兩個上述旋轉(zhuǎn)輸送部之間輸送上述電極，將上述電極配置在由該上述旋轉(zhuǎn)輸送部輸送來的兩張分離片之間。
6.一種層疊方法，其中， 該層疊方法包括以下工序: 與裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對應地劃分用于吸附分離片的吸附區(qū)域和用于使上述分離片與上述外周面分開的非吸附區(qū)域，上述裝置包括電極輸送部和圓柱狀的上述旋轉(zhuǎn)輸送部，該旋轉(zhuǎn)輸送部用于通過在上述外周面上保持預定形狀的上述分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片，該電極輸送部其用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的上述電極，使得上述電極與上述分離片重疊； 將上述吸附區(qū)域定位在比由上述電極輸送部投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位； 將上述非吸附區(qū)域定位在比投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位； 使上述外周面能夠相對于上述吸附區(qū)域及非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)；以及利用上述外周面的旋轉(zhuǎn)而將上述外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的上述分離片向上述非吸附區(qū)域輸送，使該分離片與上述外周面分開并將該分離片交接到上述電極，從而從上述輸送方向下游側(cè)逐漸層疊上述電極`和分離片。
【文檔編號】B32B37/16GK103460486SQ201280016586
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年4月6日 優(yōu)先權日:2011年4月7日
【發(fā)明者】油原浩, 柳岳洋, 山下學 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社
【專利摘要】本發(fā)明涉及層疊裝置，該層疊裝置包括：圓柱狀的輸送鼓，其用于通過在外周面上保持預定形狀的分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片；電極輸送部，其用于沿著輸送鼓的切線方向輸送預定形狀的正極，使得該正極與上述分離片重疊，與輸送鼓的外周面相對應地劃分有吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域，上述吸附區(qū)域以非旋轉(zhuǎn)的方式位于比投入正極的部位靠輸送鼓的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附分離片，上述非吸附區(qū)域以非旋轉(zhuǎn)的方式位于比投入正極的部位靠旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使分離片與外周面分開，利用外周面的旋轉(zhuǎn)而將外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的分離片向非吸附區(qū)域輸送，使分離片與外周面分開并將該分離片交接到正極，從而從輸送方向下游側(cè)逐漸層疊正極和分離片。利用這樣的層疊裝置，能夠縮短電池的制造時間。
【專利說明】層疊裝置和層疊方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及層疊裝置和層疊方法。
【背景技術】
[0002]近年來，在汽車用電池、太陽能電池和電子設備用電池等各種電池中，使用層疊型的電池。層疊型電池是通過將正極、負極(以下有時將正極和負極稱作電極。)和分離片形成為片狀、并按照正極、分離片、負極、分離片的順序交替層疊而構成的。
[0003]作為在這種層疊型電池的制造中所采用的裝置，提出了各種各樣的裝置，例如日本國專利公開公報特開平2007 — 329111號(專利文獻I)記載有這種裝置。
[0004]專利文獻I所述的裝置如下這樣構成電池元件:首先在使上下相對地配置的支承臺和壓板停止沿著輸送方向移動的狀態(tài)下，在支承臺和壓板上分別吸引保持了分離片之后，在吸附于下方的支承臺的分離片之上載置正極。其次，使上方的壓板下降而將吸附于壓板的分離片蓋在正極之上，在該狀態(tài)下，將在正極的周圍重疊的分離片的邊緣相互間熱粘接，從而制作在成為袋狀的分離片中夾有正極的裝袋正極。并且，保持著在支承臺和壓板之間夾有裝袋正極的狀態(tài)輸送之后，從支承臺和壓板之間取出裝袋正極，將該裝袋正極與負極交替地層疊，從而構成按照正極、分離片、負極、分離片的順序交替層疊而成的電池元件。
[0005]但是，專利文獻I所述的裝置通過在吸附于停止的狀態(tài)下的支承臺的分離片之上載置了正極之后，使壓板下降而將吸附于壓板的分離片蓋在正極上來制作了裝袋正極(裝袋電極)，因此，分離片的交接花費時間，制造時間變長。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明是為了解決上述課題而做成的，采用本發(fā)明，能夠提供通過順暢地進行分離片的交接而能夠縮短電池的制造時間的層疊裝置和層疊方法。
[0007]本發(fā)明的層疊裝置包括:圓柱狀的旋轉(zhuǎn)輸送部，其用于通過在外周面上保持預定形狀的分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片；電極輸送部，其用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的電極，使得該電極與分離片重疊。與上述旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對應地劃分有:吸附區(qū)域，其位于比由電極輸送部投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附分離片；非吸附區(qū)域，其位于比投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使分離片與該外周面分開，外周面相對于吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)。而且，層疊裝置利用外周面的旋轉(zhuǎn)而將外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的分離片向非吸附區(qū)域輸送，使該分離片與外周面分開并將該分離片交接到電極，從而從輸送方向下游側(cè)逐漸層疊電極和分離片。
[0008]此外，本發(fā)明的層疊方法與裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對應地劃分吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域，上述裝置包括電極輸送部和圓柱狀的上述旋轉(zhuǎn)輸送部，該旋轉(zhuǎn)輸送部用于通過在上述外周面上保持預定形狀的上述分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片，該電極輸送部用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的電極，使得該電極與上述分離片重疊。吸附區(qū)域位于比由電極輸送部投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附分離片。非吸附區(qū)域位于比投入電極的部位靠旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使分離片與上述外周面分開。外周面能夠相對于上述吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)。而且，層疊方法利用旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)而將外周面在吸附區(qū)域中吸附的分離片向非吸附區(qū)域輸送，使該分離片與外周面分開并將該分離片交接到電極，從而從輸送方向下游側(cè)逐漸層疊電極和分離片。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是表示鋰離子二次電池的外觀的立體圖。
[0010]圖2是鋰離子二次電池的分解立體圖。
[0011]圖3是表示負極和裝袋正極的俯視圖。
[0012]圖4是表示在裝袋正極上重疊有負極的情形的俯視圖。
[0013]圖5是表示層疊裝置的概略立體圖。
[0014]圖6是表示層疊裝置的電氣構造的圖。
[0015]圖7是表示層疊裝置的電極輸送部的側(cè)視圖。
[0016]圖8是表示層疊裝置的電極輸送部的主視圖。
[0017]圖9是表示層疊裝置的電極輸送部的俯視圖。
[0018]圖10是表示層疊裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的概略剖視圖。
[0019]圖11是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第I說明圖。
[0020]圖12是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第2說明圖。
[0021]圖13是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第3說明圖。
[0022]圖14是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第4說明圖。
[0023]圖15是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第5說明圖。
[0024]圖16是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第6說明圖。
[0025]圖17是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第7說明圖。
[0026]圖18是表示利用層疊裝置進行的層疊方法的工序的第8說明圖。
[0027]圖19是表示層疊裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的動作的圖表。
[0028]圖20是表示層疊裝置的另一例子的概略剖視圖。
[0029]圖21是表示層疊裝置的又一例字的概略剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。另外，為了便于說明，對附圖的尺寸比例有所夸大，存在與實際的比例不同的情況。
[0031]本發(fā)明涉及應用于電池制造工序的一部分的、用于組裝電池的發(fā)電元件的層疊裝置和層疊方法。在說明本發(fā)明的一實施方式的層疊裝置之前，對電池的構造進行說明。
[0032]電池
[0033]首先，參照圖1對利用層疊裝置形成的鋰離子二次電池(層疊型電池)進行說明。圖1是表示鋰離子二次電池的外觀的立體圖，圖2是鋰離子二次電池的分解立體圖，圖3是負極和裝袋正極的俯視圖。[0034]如圖1所示，鋰離子二次電池10具有扁平的矩形形狀，從外殼材料13的同一個端部導出有正極引線11和負極引線12。在外殼材料13的內(nèi)部收容有進行充放電反應的發(fā)電元件(電池元件)15。如圖2所示，發(fā)電元件15是通過將裝袋正極20和負極30交替層疊而形成的。
[0035]如圖3的(A)所示，裝袋正極20是通過用矩形形狀的分離片40夾入矩形形狀的正極22而成的，該正極22是通過在極薄的片狀的正極集電體(集電箔)的兩個面上形成正極活性物質(zhì)層而成的。兩張分離片40在端部利用接合部42互相接合而形成為袋狀。分離片40從形成為直線狀的邊44A引出有正極22的正極極耳23，在與邊44A相反的邊44B形成有局部突出的卡合部43?？ê喜?3通過在部外殼材料13內(nèi)卡合于外殼材料13，起到將電池元件15固定于外殼材料13的作用。正極22在除正極極耳23之外的部分形成有正極活性物質(zhì)層24。
[0036]如圖3的(B)所示，負極30形成為矩形形狀，是通過在極薄的片狀的負極集電體(集電箔)的兩個面上形成負極活性物質(zhì)層34而成的。負極30在除負極極耳33之外的部分形成有負極活性物質(zhì)層34。
[0037]在裝袋正極20上重疊負極30，則變成圖4所示那樣。如圖4所示，在俯視時，負極活性物質(zhì)層34比正極22的正極活性物質(zhì)層24形成得大一圈。
[0038]另外，由于將裝袋正極20和負極30交替層疊來制造鋰離子二次電池的方法自身是通常的鋰二次電池的制造方法，因此，省略詳細的說明。
[0039]層營裝直
[0040]接著，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的一實施方式的層疊裝置。
[0041 ] 如圖5、圖6所示，本層疊裝置構成為包括用于自正極用的片材料D切下正極22的正極切斷部100、用于輸送被切下來的正極22的電極輸送部200、設置在電極輸送部200的輸送方向下游側(cè)的旋轉(zhuǎn)輸送部300、設置在旋轉(zhuǎn)輸送部300的兩側(cè)的熔接部400、以及用于統(tǒng)括控制整個裝置的控制裝置500 (控制部)。在本實施方式中，將輸送正極22的方向作為輸送方向X、將與正極22的面垂直的方向作為上下方向Z、將與上下方向Z及輸送方向X交叉的方向作為寬度方向Y進行說明。
[0042]正極切斷部100通過利用沖裁加工等將卷成卷狀的正極用的片材料D切斷成預定形狀，從而切下預定形狀的正極22 (片構件)。在此被切下來的正極22是矩形形狀，具有正極極耳23。
[0043]如圖7?圖9所示，電極輸送部200包括用于輸送由正極切斷部100切下來的正極22的傳送帶210、和以吸附的方式保持傳送帶210上的正極22并將該正極22輸送到旋轉(zhuǎn)輸送部300 (分離片輸送部)的吸附輸送部220。在傳送帶210的上方設有拍攝裝置230(位置檢測部)和照明231。
[0044]傳送帶210包括形成為環(huán)狀的具有透氣性的吸引帶211、在輸送方向上排列配置且將吸引帶211以能夠旋轉(zhuǎn)的方式保持的兩個旋轉(zhuǎn)軸212、以及配置在吸引帶211的內(nèi)部的負壓產(chǎn)生部213。
[0045]在吸引帶211中形成有多個空氣吸引孔214，通過利用負壓產(chǎn)生部213經(jīng)由空氣吸引孔214吸引空氣，能夠?qū)⒑鼙《y以輸送的正極22吸引保持在傳送帶210上的平坦的設置面215 (基準面)上而進行輸送。吸引帶211的設置面215為使該設置面215與正極22的邊界易于利用拍攝照相機230識別的色調(diào)，本實施方式是白色。
[0046]另外，在本實施方式中，作為具有能夠?qū)⒄龢O22設置成大致水平狀態(tài)的平坦的設置面215的裝置，應用了傳送帶210，但也可以使用其他的裝置。
[0047]在傳送帶210的兩側(cè)部設有用于按壓而保持吸引帶211上的正極22的側(cè)部的按壓部240。按壓部240包括利用由控制裝置500控制的驅(qū)動器241而接近或者遠離吸引帶211上的設置面215 (基準面)的夾具242。夾具242通過將正極22按壓在設置面215上來矯正正極22的應變。特別是，自卷成卷狀的片材料D切下來的正極22易于殘留卷曲慣性而打卷。
[0048]此外，正極22、負極30以及分離片40是非常薄的箔狀材料，特別是在汽車用電池等這樣的大型電池中，非常易于變形。另外，吸引帶211吸引而保持與設置面215接觸的構件，通常并不具有對遠離設置面215的部位進行吸引的程度的吸引力。因此，通過利用夾具242將正極22壓靠在設置面215上來矯正正極22的變形。由此，能夠高精度地利用拍攝照相機230把握正極22的位置，而且也能夠高精度地設定吸附輸送部220的吸附位置，后工序的加工精度提聞。
[0049]為了確保吸附輸送部220吸附正極22的吸附位置，夾具242形成為能夠按壓吸引帶211上的正極22的沿著輸送方向的兩側(cè)邊H2、H4 (邊緣部)的縱長部位，并且能夠按壓比4側(cè)邊Hl?H4的邊緣部靠內(nèi)側(cè)(正極22的中央側(cè))的部位，從而能夠利用拍攝照相機230拍攝正極22的4側(cè)邊Hl?H4 (邊緣部)。另外，夾具242由透明的構件形成，從而能夠透過夾具242拍攝被按壓的正極22。透明的構件例如可以應用丙烯酸樹脂、玻璃等，但材料并沒有特別的限定，可以根據(jù)照明231的頻率、拍攝照相機230的拍攝特性來適當設定。
[0050]吸附輸送部220包括連接于驅(qū)動裝置(未圖示)而能夠移動的裝置主體221、和設置在裝置主體221的下部且通過連接于負壓供給源(未圖示)來發(fā)揮吸附力的吸附頭222。吸附頭222能夠隨著驅(qū)動裝置的動作而在上下方向Z、輸送方向X以及寬度方向Y上三維地移動，并且能夠沿著水平面旋轉(zhuǎn)。
[0051]在利用夾具242按壓而保持由傳送帶210輸送來的正極22之后，設置在傳送帶210的上方的拍攝照相機230在照明231的照射下進行拍攝。拍攝照相機230向控制裝置500發(fā)送基于在正極22被輸送到預定位置而停止時拍攝到的正極22的圖像的信號。接收到預定信號的控制裝置500根據(jù)信號計算正極22的位置、狀態(tài)，基于計算結果控制吸附輸送部220的驅(qū)動裝置的移動，適當?shù)匦Ｕ龢O22的位置、姿態(tài)，將該正極22輸送到后述的旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340 (參照圖5)。
[0052]具體地講，使傳送帶210在預定位置停止，根據(jù)由拍攝照相機230拍攝到的圖像來檢測與正極22的4個邊相對應的側(cè)邊區(qū)域El?E4的邊緣部。邊緣部能夠根據(jù)吸引帶211和正極22的色調(diào)差異來檢測。根據(jù)該檢測結果，使用最小二乘法等計算4個邊的近似直線LI ?L4。
[0053]接著,計算4個邊的近似直線LI?L4的交點即四角的角部Kl?K4,計算4個角部Kl?K4的平均值，將該平均值作為電極中心點O的坐標。另外，電極中心點O的坐標用輸送方向X上的坐標和寬度方向Y上的坐標來表不。然后，根據(jù)正極22的沿著輸送方向的兩側(cè)邊H2、H4的近似直線L2、L4中的一者或者兩者的平均值計算正極22在水平面(基準面)中的傾斜角Θ。[0054]之后，根據(jù)電極中心點O的坐標和傾斜角Θ計算正極22在水平面中相對于正規(guī)位置的斜率的校正量和位置的校正量，為了矯正該校正量，一邊控制吸附輸送部220 (位置校正部)的驅(qū)動裝置來校正正極22的位置和姿態(tài)，一邊將該正極22輸送到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0055]另外，在本實施方式中，是根據(jù)由拍攝照相機230獲取的圖像來識別正極22的位置、狀態(tài)的，但也可以使用其他的傳感器，也能夠例如利用用于檢測正極22的頂端部的接觸傳感器等來識別正極22的位置。
[0056]在將正極22輸送到傳送帶210的預定位置并利用夾具242按壓正極22的側(cè)部而矯正了正極22的形狀的狀態(tài)下，吸附輸送部220鉛垂地下降，利用吸附頭222吸附而保持正極22。然后，放開夾具242對正極22的約束，維持著正極22的大致水平狀態(tài)地上升了之后，根據(jù)計算出的校正量適當校正正極22的位置和姿態(tài)，將該正極22輸送到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0057]如圖10所示，在旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340附近設有以夾著間隙340的上下的方式設置且用于輔助向旋轉(zhuǎn)輸送部300導入正極22的導入支承部250。導入支承部250由多個輥組構成，該導入支承部250支承由吸附輸送部220輸送來的正極22，并且將該正極22送出到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0058]導入支承部250包括由I個輥構成的上側(cè)導入支承部251、和由多個輥構成的下側(cè)導入支承部252。上側(cè)導入支承部251能夠在上下方向Z上移動，其能夠從移動到上方的“打開狀態(tài)”下降而成為在其與下側(cè)導入支承部252的輸送方向最下游側(cè)的輥之間夾持正極22的“閉合狀態(tài)”，而且能夠通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而將所夾持的正極22送出到間隙340。
[0059]在自吸附輸送部220將正極22交接到下側(cè)導入支承部252時，下側(cè)導入支承部252上升而變得大致水平而從輸送方向上流側(cè)的輥傾斜地下降了的“打開狀態(tài)”成為“閉合狀態(tài)”，以能夠輸送正極22的方式支承該正極22 (參照圖14)。與上側(cè)導入支承部251的輥成對的輸送方向最下游側(cè)的輥能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，其通過在與上側(cè)導入支承部251之間夾持正極22的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)⑺鶌A持的正極22輸送到間隙340。
[0060]因而，在利用吸附輸送部220輸送來正極22時，使上側(cè)導入支承部251下降，在該上側(cè)導入支承部251與下側(cè)導入支承部252之間夾持正極22的頂端部，而且使下側(cè)導入支承部252的輥上升而形成為大致水平狀態(tài)，支承正極22的下表面。之后，自吸附輸送部220的吸附頭222釋放正極22，利用導入支承部250的旋轉(zhuǎn)將正極22逐漸送入到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0061]旋轉(zhuǎn)輸送部300 (分離片輸送部)自片狀的分離片材料S切下分離片40，并將該分離片40層疊在由吸附輸送部220輸送來的正極22上。旋轉(zhuǎn)輸送部300包括形成為圓柱狀的上下一對層疊鼓310 (圓柱狀旋轉(zhuǎn)體)和層疊鼓320 (圓柱狀旋轉(zhuǎn)體)。
[0062]該上下一對層疊鼓310、320以其旋轉(zhuǎn)軸線與輸送方向X正交、且外周面311彼此空開預定的間隙340地相對的方式互相平行地配置，而且由以水平面為基準對稱的構造構成。
[0063]在各個層疊鼓310、320的外周面311上形成有能夠吸附分離片40的吸附部，在層疊鼓310、320的內(nèi)部設有以非旋轉(zhuǎn)的方式設置的內(nèi)側(cè)構造部330。層疊鼓310、320的寬度(旋轉(zhuǎn)軸線方向上的長度)為使分離片材料S的兩邊緣部超出層疊鼓310、320的兩端部的程度。
[0064]上下的層疊鼓310、320空開間隙340地配置，在該間隙340中，上下的層疊鼓310、320朝向輸送方向X的下游側(cè)地向相同方向旋轉(zhuǎn)。S卩，位于上側(cè)的層疊鼓310通過在圖10的紙面上逆時針旋轉(zhuǎn)，將吸附保持于外周面311的分離片40輸送到間隙340。此外，位于下側(cè)的層疊鼓320通過在圖10的紙面上順時針旋轉(zhuǎn)，將吸附保持于外周面311的分離片40輸送到間隙340。另外，利用由控制裝置500控制旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(未圖示)驅(qū)動上側(cè)和下側(cè)的層疊鼓310、320。
[0065]在層疊鼓310、320的外周面311上形成有很多個透氣孔312，在該層疊鼓310、320的周向上的一部分形成有能夠供設置于后述的切斷部350的分離片切割器351 (切斷刀)進入的凹部313 (支承部)。凹部313形成在層疊鼓310、320的相隔180度的兩個部位。另夕卜，在周向上設有兩處凹部313的目的在于，每當層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)I周都切下兩張分離片40，能夠根據(jù)在層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)I周的期間里切下的分離片40的張數(shù)來改變周向上的凹部313的數(shù)量。
[0066]而且，在各個層疊鼓310、320的周邊，接近外周面311地設有用于供給或者約束片狀的分離片材料S的送出輥部360 (鎖定機構)、用于切斷層疊鼓310、320的外周面311上的分離片材料S的切斷部350、以及用于回收因被切斷部350切斷而產(chǎn)生的不需要的切片S’(參照圖15)的切片吸附部370。
[0067]在旋轉(zhuǎn)輸送部300的輸送方向下游側(cè)的斜上方和斜下方設有形成為圓柱狀的小型的送出輥部360。
[0068]送出輥部360在旋轉(zhuǎn)輸送部300的輸送方向下游側(cè)的斜上方和斜下方空開預定的間隙地配置有形成為圓柱狀的一對送出輥361、362。該送出輥部360通過在將從分離片卷(未圖示)輸送來的一張連續(xù)的分離片材料S夾在間隙中的同時，進行旋轉(zhuǎn)而將該分離片材料S送出到旋轉(zhuǎn)輸送部300，通過停止而停止送出來約束分離片材料S。送出輥361、362由控制裝置500控制，在預定的時機將分離片材料S送出到旋轉(zhuǎn)輸送部300。
[0069]切斷部350在旋轉(zhuǎn)輸送部300的上方和下方分別具有分離片切割器351。分離片切割器351是用于使吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311的分離片材料S熔融并將該分離片材料S切成預定形狀的熱切割器。具體地講，將分離片40吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311而輸送分離片40，若層疊鼓310、320的凹部313移動到與分離片切割器351相對的位置，則分離片切割器351接受控制裝置500的指令而以進入到層疊鼓310、320的凹部313的方式進行移動，使分離片40熔融并將分離片40切成圖3的(A)所示那樣的預定形狀。在自分離片材料S連續(xù)地切下分離片40時，將率先切下來的分離片40的后端作為用于形成卡合部43的邊44B，將接著切下來的分離片40的前端作為直線的邊44A，通過利用切斷部350同時切下該形狀的不一致的兩個邊44A、44B，產(chǎn)生剩余的切片S’。
[0070]切片吸附部370包括發(fā)揮吸附力的切割器用吸附頭371，在分離片切割器351切斷了分離片材料S之后自凹部313脫出而后退的時刻，該切割器用吸附頭371以接近到切斷的部位的方式進行移動，吸引而保持被分離片切割器351切下來的分離片40的剩余的切片S’。然后，以吸引保持著切片S’的狀態(tài)使切割器用吸附頭371與層疊鼓310、320的外周面311分開。之后，使切割器用吸附頭371停止吸引而放開切片S’，利用另外設置在與層疊鼓310,320的外周面311分開的位置的吸入口 372吸入切片S’而回收切片S’。[0071]S卩，在欲僅利用吸入口 372回收切片S’時，在吸入的過程中切片S’有可能接觸到殘留在外周面311上的分離片40、分離片材料S，但通過由切割器用吸附頭371暫時吸附并在與外周面311分開之后利用吸入口 372回收切片S’，能夠在抑制由切片S’對分離片40、分離片材料S造成的損傷的同時進行回收。
[0072]在設置于各個層疊鼓310、320的內(nèi)部的內(nèi)側(cè)構造部330中，以非旋轉(zhuǎn)的方式形成有在裝置工作時能夠根據(jù)工序來調(diào)整負壓強度的第I負壓室331、和在裝置工作時負壓保持大致恒定的第2負壓室332。第I負壓室331和第2負壓室332連接于設有壓力調(diào)整閥的負壓供給裝置333，通過由控制裝置500控制負壓供給裝置333，能夠調(diào)整內(nèi)部的壓力。
[0073]第I負壓室331和第2負壓室332利用層疊鼓310、320的內(nèi)周面與外部隔絕，因而，經(jīng)由形成于層疊鼓310、320的透氣孔312在層疊鼓310、320的外周面311上以非旋轉(zhuǎn)的方式產(chǎn)生負壓的區(qū)域。即使層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)，該區(qū)域也不會旋轉(zhuǎn)。
[0074]第I負壓室331形成在從與送出輥部360相對應的位置朝向?qū)盈B鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向到與分離片切割器351相對應的位置的范圍內(nèi)。第2負壓室332形成在從與分離片切割器351相對應的位置朝向?qū)盈B鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向到與間隙340相對應的位置的大致180度的范圍內(nèi)。
[0075]因而，在層疊鼓310、320的外周面311上，形成有在與第I負壓室331相對應的位置調(diào)整負壓而使負壓發(fā)生變化的滑動區(qū)域Al (吸附力調(diào)整區(qū)域)、和在與第2負壓室332相對應的位置以大致恒定的負壓吸附而保持分離片材料S或者被切下來的分離片40的吸附區(qū)域A2 (參照圖11)。吸附區(qū)域A2的吸引力較強，能夠利用吸引力和隨著該吸引力而產(chǎn)生的摩擦力來保持分離片材料S或者被切下來的分離片40而利用層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)使分離片材料S或者被切下來的分離片40旋轉(zhuǎn)。
[0076]相對于此，滑動區(qū)域Al能夠設定為與吸附區(qū)域A2相同程度的吸引力而使分離片40旋轉(zhuǎn)，并且，通過降低吸引力來降低分離片材料S的摩擦力，能夠在將分離片材料S保持為不脫離外周面311的程度的同時，在層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)時使分離片材料S不旋轉(zhuǎn)而在外周面311上滑動。
[0077]此外，內(nèi)側(cè)構造部330的、從與間隙340相對應的位置朝向?qū)盈B鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向到與送出輥部360相對應的位置的范圍未設置第I負壓室331和第2負壓室332中的任一者。因此，由于在外周面311的與該范圍相對應的部位不會產(chǎn)生負壓，不會產(chǎn)生有意的吸附力和摩擦力，因此，以非旋轉(zhuǎn)的方式形成有不吸附分離片40的非吸附區(qū)域A3。
[0078]而且，旋轉(zhuǎn)輸送部300在層疊鼓310、320上切下分離片40并吸附保持分離片40而進行輸送，使層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)速度和利用電極輸送部200輸送電極22的速度同步地從輸送方向X的下游側(cè)在正極22的兩個面上逐漸層疊分離片40。此時，利用吸附輸送部220向圓柱形狀的層疊鼓310、320的切線方向T (參照圖10)導入電極22。
[0079]熔接部400用于將層疊在正極22的兩個面上的分離片40的兩邊緣部彼此熔接(參照圖3)。該熔接部400在層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)軸線方向上的兩端分別具有上下一對熔接機410、420。
[0080]上下的熔接機410、420在相對的面上沿著輸送方向X設有多個突起411、412，通過利用相對的突起411、421對分離片40彼此加壓并加熱，能夠進行熔接。
[0081]熔接機410、420能夠沿著輸送方向X和上下方向Z移動，熔接機410、420 —邊以與被輸送到間隙340并被層疊起來的分離片40以及正極22同步的方式以相同速度沿著輸送方向X移動一邊互相接近，利用相對的突起411、421將層疊起來的分離片40彼此接合而形成接合部42。然后，在將被分離片40包裝成袋狀的正極22輸送到預定位置時，使熔接機410、420分開，在使熔接機410、420向輸送方向上流側(cè)移動了之后，再次使熔接機410、420一邊以相同速度沿著輸送方向X移動一邊接近，將另一個接合部42熔接。在接合了所有的接合部42之后，熔接機410、420相互間分開，放開被制作好的裝袋正極20。
[0082]另外，為了將分離片40彼此接合，并不限定于上述的構造，例如也可以在I對旋轉(zhuǎn)的加熱輥之間加熱并熔接、或者不加熱而僅利用加壓來壓接、或者使用粘接劑來接合。
[0083]如圖6所示，控制裝置500 —體地統(tǒng)括控制所有的正極切斷部100、拍攝照相機230、按壓部240、傳送帶210、吸附輸送部220、導入支承部250、送出輥部360、層疊鼓310、320、切斷部350、切片吸附部370、負壓供給裝置333以及熔接部400，能夠使各裝置同步地工作。另外，控制裝置500也可以統(tǒng)括地對還包含用于制作電池的其他裝置在內(nèi)的裝置進行控制。
[0084]接著，參照圖11?圖19說明采用本層疊裝置的層疊方法。
[0085]首先，利用正極切斷部100將卷成卷狀的正極用的片材料D切斷，形成正極22。利用未圖示的吸盤、傳送帶等將切下來的正極22載置在傳送帶210的設置面215上。此外，送出輥部360將從分離片卷輸送來的一張連續(xù)的分離片材料S夾入而約束在間隙中。因而，如圖11所示，分離片材料S的頂端部位于旋轉(zhuǎn)輸送部300的最上部或者最下部。而且，第I負壓室331的負壓被設定得較低，不會在外周面311的滑動區(qū)域Al抽出分離片材料S，層疊鼓310、320 —邊在分離片材料S的內(nèi)表面上滑動、一邊旋轉(zhuǎn)。另外，在本實施方式中，由于在層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)I周的過程中切下兩張分離片40，因此，如圖11中雙點劃線所示，率先被切下來的分離片40已經(jīng)吸附在層疊鼓310、320的外周面311上而正被輸送。
[0086]如圖11所示，載置有正極22的傳送帶210在利用吸引帶211吸附保持吸引帶211的設置面215上的正極22而抑制正極22發(fā)生卷曲等的同時，將該正極22在輸送方向X上排成一列地縱向排列(極耳位于輸送方向X的上流側(cè)的排列)地輸送。另外，也可以將正極22橫向排列(極耳位于寬度方向Y的排列)地輸送。吸引帶211移動到預定的位置時，在吸附保持著正極22的狀態(tài)下停止移動。然后，如圖12所示，按壓部240工作，利用夾具242按壓正極22的沿著兩側(cè)邊H2、H4的縱長部位(參照圖8、圖9)。由此，能夠矯正正極22的打卷等變形。于是，正極22的從吸引帶211浮起的部分接近吸引帶211，從而被吸引帶211吸引，正極22緊密地附著在設置面215上。
[0087]在該狀態(tài)下，拍攝照相機230拍攝正極22的4側(cè)邊Hl?H4，向控制裝置500發(fā)送預定的信號?？刂蒲b置500根據(jù)接收到的信號利用前述的方法計算電極中心點O的坐標和傾斜角Θ，計算正極22相對于正規(guī)位置的斜率的校正量和位置的校正量。另外，在拍攝時，由于夾具242按壓正極22的比4側(cè)邊Hl?H4的邊緣部靠內(nèi)側(cè)(正極22的中央側(cè))的部分，因此，能夠利用拍攝照相機230可靠地拍攝4側(cè)邊Hl?H4。此外，由于夾具242由透明的材料形成，因此，即使夾具242進入到拍攝范圍，也能夠透過夾具242拍攝正極22。
[0088]接著，使位于吸引帶211上方的吸附輸送部220的吸附頭222下降，將吸附頭222壓靠在正極22的上表面。由此，正極22吸附保持于吸附頭222。另外，正極22也吸附于吸引帶211，但通過將吸附頭222的吸附力設定得高于吸引帶211的吸附力、或者暫時停止吸引帶211的吸附，能夠利用吸附頭222將正極22自吸引帶211拉開。
[0089]并且，層疊鼓310、320旋轉(zhuǎn)，當朝向與分離片切割器351相對應的位置旋轉(zhuǎn)移動的凹部313與分離片切割器351的位置之間成為預定角度α時，利用控制裝置500提高第I負壓室331的負壓而增強滑動區(qū)域Al的吸附力，而且使送出輥部360旋轉(zhuǎn)，一邊將分離片材料S夾在一對送出棍361、362之間一邊逐漸送出分離片材料S,開始供給分離片材料S(參照圖19中的Tl)。由此，在負壓升高的滑動區(qū)域Al和吸附區(qū)域Α2中，分離片材料S吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311，分離片材料S隨著層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)而逐漸被抽出。另外，預定角度α是與切下來的一張分離片40的長度相對應的角度。
[0090]之后，如圖13所示，吸附輸送部220維持正極22大致水平狀態(tài)地上升之后，沿著輸送方向X移動，向旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340輸送該正極22。此時，吸附輸送部220的驅(qū)動裝置由控制裝置500來控制，在從吸附正極22到將該正極22向旋轉(zhuǎn)輸送部300交接的期間里，基于校正量來校正正極22的位置和姿態(tài)。由此，始終高精度地保持正極22的位置，后工序中的層置精度提聞。
[0091]在由吸附輸送部220輸送來的正極22到達被設置在旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340的近前的“打開狀態(tài)”的導入支承部250時，如圖14所示，導入支承部250使上側(cè)導入支承部251下降，在上側(cè)導入支承部251與下側(cè)導入支承部252之間夾持正極22的頂端部，而且使下側(cè)導入支承部252的輥上升，設為大致水平狀態(tài)而成為“閉合狀態(tài)”，支承正極22的下表面。之后，自吸附輸送部220的吸附頭222釋放正極22，利用導入支承部250的旋轉(zhuǎn)將正極22逐漸送入到旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340。
[0092]此外，在旋轉(zhuǎn)輸送部300中，在層疊鼓310、320從旋轉(zhuǎn)開始旋轉(zhuǎn)了角度α時，使層疊鼓310、320停止旋轉(zhuǎn)(參照圖19中的Τ2)。此時，層疊鼓310、320以與一張分離片40相對應的角度α將分離片材料S抽出到層疊鼓310、320上，凹部313位于與切斷部350的分離片切割器351相對的位置。然后，根據(jù)控制裝置500的指令將分離片切割器351壓靠在分離片材料S上，將分離片材料S切斷為預定的形狀而切下分離片40。被切下來的分離片40位于層疊鼓310、320的吸附區(qū)域Α2 (參照圖11)，因此吸附而保持于層疊鼓310、320。
[0093]在分離片切割器351切斷了分離片材料S之后自凹部313脫出而后退的時刻(參照圖19中的Τ3)，如圖15所示，根據(jù)控制裝置500的指令，切割器用吸附頭371在接近剩余的切片S’并吸引而保持該切片S’之后，返回到原來的位置。之后，使切割器用吸附頭371停止吸引而放開切片S’，利用吸入口 372 (參照圖10)吸入切片S’而回收該切片S’。
[0094]在自吸附輸送部220的吸附頭222釋放了正極22之后，利用導入支承部250的旋轉(zhuǎn)將正極22逐漸送入到層疊鼓310、320的間隙340。進而，使層疊鼓310、320再次旋轉(zhuǎn)(參照圖19中的T4)，使層疊鼓310、320以吸附著切下來的分離片40的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，將該分離片40輸送到間隙340。另外，在使層疊鼓310、320再次旋轉(zhuǎn)時，設為利用控制裝置500降低第I負壓室331的負壓而減弱滑動區(qū)域Al的吸附力、并且利用送出輥部360約束分離片材料S的狀態(tài)(參照圖18)。由此，不會在外周面311的滑動區(qū)域Al抽出分離片40，層疊鼓310、320 一邊在分離片材料S的內(nèi)表面上滑動一邊旋轉(zhuǎn)。
[0095]在分離片40的頂端部到達旋轉(zhuǎn)輸送部300的間隙340時，如圖16所示，首先，在將兩張分離片40彼此層疊之后，在正極22的頂端部的兩個面上層疊分離片40。此時，利用控制裝置500控制旋轉(zhuǎn)輸送部300的輸送位置(輸送的時機)及輸送速度和吸附輸送部220的輸送位置(輸送的時機)及輸送速度，使得分離片40和正極22的速度相同，而且分離片40和正極22在預先設定好的適當位置重疊。
[0096]接著，根據(jù)控制裝置500的指令，成對的熔接機410、420 —邊接近一邊沿著輸送方向X移動，且以僅夾入分離片40的兩邊緣部的頂端部的方式進行夾持。并且，在保持著分離片40和正極22沿著輸送方向X移動的狀態(tài)下，利用突起411、421進行熔接(參照圖19中的T5)。由于分離片40在經(jīng)過了間隙后到達層疊鼓310、320的非吸附區(qū)域A3，因此，分離片40不受到吸附力而與層疊鼓310、320的外周面311分開，并在將正極22夾在分離片40之間的狀態(tài)下沿著輸送方向X逐漸被輸出。
[0097]而且，由于分離片40的頂端部已經(jīng)接合，因此，即使分離片40與層疊鼓310、320的外周面311分開，分離片40彼此也不會分開。之后，還與層疊鼓310、320同步地利用導入支承部250將正極22以大致水平狀態(tài)沿著輸送方向X輸送，吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311的分離片40隨著層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)而逐漸層疊在正極22的兩個面。另外，此時，為了切下下一個分離片40，再次增強滑動區(qū)域Al的吸附力，開始利用送出輥部360供給分離片材料S (參照圖19中的T6)。
[0098]在正極22的兩個面上層疊有分離片40的狀態(tài)下輸送到預定位置之后，使成對的熔接機410、420分開并向輸送方向上流側(cè)移動，然后，如圖17所示，使成對的熔接機410、420再次一邊沿著輸送方向X移動一邊接近，將另一個接合部42熔接。在分離片40的兩邊緣部的所有接合部42接合了之后，如圖18所示，熔接機410、420彼此分開，放開被制作好的裝袋正極20 (參照圖19中的T7)。之后，利用未圖示的另一個熔接機將分離片40的邊44B的接合部42也接合，成為裝袋正極20。
[0099]通過重復上述工序，能夠連續(xù)地制作裝袋正極20。
[0100]將制作好的裝袋正極20輸送到下一個工序，與負極30交替地層疊而成為電池元件15，最終制造二次電池10。
[0101]采用本實施方式，與旋轉(zhuǎn)輸送部300的外周面311相對應地劃分有位于比正極22被投入的部位靠旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位且用于吸附分離片40的非旋轉(zhuǎn)的吸附區(qū)域A2、和位于比正極22被投入的部位靠旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位且用于使分離片40與該外周面311分開的非旋轉(zhuǎn)的非吸附區(qū)域A3，因此，通過利用旋轉(zhuǎn)輸送部300的旋轉(zhuǎn)來輸送分離片40，能夠使該分離片40從吸附區(qū)域A2向非吸附區(qū)域A3移動。
[0102]而且，通過在非吸附區(qū)域A3中使分離片40與外周面311分開并將該分離片40交接到正極22，從旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)逐漸層疊正極22和分離片40，因此，能夠?qū)⑽接谕庵苊?11的分離片40順暢地交接到移動著的正極22上并層疊在該正極22上，能夠縮短電池的制造時間。另外，吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3也可以并不一定是非旋轉(zhuǎn)的。
[0103]S卩，即使吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3旋轉(zhuǎn)，只要外周面311不會相對于吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3位置固定而是相對地旋轉(zhuǎn)，就能夠利用旋轉(zhuǎn)輸送部300的旋轉(zhuǎn)使外周面311上的分離片40從吸附區(qū)域A2向非吸附區(qū)域A3移動。另外，吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3的旋轉(zhuǎn)也包含其擺動。
[0104]此外，吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域A3之間的交界也可以并不是嚴密地位于正極22被投入的部位，該交界在能夠通過使分離片40從吸附區(qū)域A2移動到非吸附區(qū)域A3而將該分離片40從外周面311交接到正極22的范圍內(nèi)就可被容許。[0105]由于在外周面311上形成有透氣孔312的能夠旋轉(zhuǎn)的層疊鼓310、320內(nèi)側(cè)設有借助透氣孔312而在外周面312上以非旋轉(zhuǎn)的方式形成吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域Al的內(nèi)側(cè)構造部330，因此，能夠以容易的結構在旋轉(zhuǎn)的層疊鼓310、320的外周面311上劃分非旋轉(zhuǎn)的吸附區(qū)域A2和非吸附區(qū)域Al。
[0106]此外，在層疊鼓310、320的外周面311上以非旋轉(zhuǎn)的方式形成有滑動區(qū)域Al (吸附力調(diào)整區(qū)域)，該滑動區(qū)域Al位于比吸附區(qū)域A2靠層疊鼓310、320的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的位置，能夠以能夠在吸附而固定分離片40的狀態(tài)和吸附該分離片40并使該分離片40滑動的狀態(tài)之間進行切換的方式調(diào)整吸附力。因此，通過調(diào)整吸附力，能夠吸附所供給的分離片材料S而將該分離片材料抽出到外周面311上，并且，也能夠以不使分離片材料S旋轉(zhuǎn)且使分離片材料S不會脫離外周面311的方式使分離片材料S滑動。另外，滑動區(qū)域Al也與吸附區(qū)域A2及非吸附區(qū)域A3同樣，也可以并不一定是非旋轉(zhuǎn)的。
[0107]電極輸送部200朝向以各自的外周面311相對的方式排列的層疊鼓310、320的間隙340輸送正極22，在由層疊鼓310、320輸送的兩張分離片40之間沿著層疊鼓310、320的切線方向配置正極22，因此，能夠同時且順暢地在移動著的正極22上層疊兩張分離片40，能夠?qū)崿F(xiàn)工序的高速化，能夠縮短電池的制造時間。
[0108]另外，本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，能夠在權利要求書的范圍內(nèi)進行各種改變。
[0109]圖20表示本實施方式的層疊裝置的變形例，作為層疊鼓310、320的非吸附區(qū)域A4，可以構成為在層疊鼓310、320的內(nèi)部設置壓力高于大氣壓的加壓室334、并從透氣孔312吹出氣體(流體)的結構。若構成為該結構，在欲使分離片40與層疊鼓310、320分開的時刻，能夠盡可能不對分離片40施加負荷就使分離片40與層疊鼓310、320分開。
[0110]圖21表示本實施方式的層疊裝置的另一個變形例，并不是圓柱形狀的層疊鼓，而是構成為利用多個旋轉(zhuǎn)輥383保持能夠柔軟地彎曲且具有透氣孔382的吸引帶380。若構成為這樣的結構，截面并不限定于非圓形，可以將外周面381設為任意的形狀，設計自由度提高。特別是，通過將成對的吸引帶380之間的用于層疊分離片40和正極22的區(qū)域B設定得較大，能夠利用吸引帶380夾著而保持分離片40和正極22直到利用熔接機進行的熔接完成為止，能夠提高熔接的精度。另外，在圖20和圖21中，對具有與本實施方式同樣功能的部位使用相同的附圖標記，省略其說明。
[0111]在上述實施方式中，作為裝袋正極20，對在分離片40中裝袋有正極22的方式進行了說明，但利用上述層疊裝置裝袋的也可以是負極30。
[0112]在上述實施方式中，如圖1所示，對正極引線11和負極引線12從外殼材料13的同一個端部導出的情況進行了說明，但并不限定于此。正極引線11和負極引線12例如也可以從相反的端部導出。在這種情況下，在形成二次電池10的發(fā)電元件15時，以正極極耳23和負極極耳33互相朝向反方向的方式層疊負極30和裝袋正極20。
[0113]此外，本實施方式在旋轉(zhuǎn)輸送部300的上下一對層疊鼓310、320之間設有預定的間隙340，但也可以是層疊鼓310、320互相接觸而沒有間隙的狀態(tài)。在這種情況下，優(yōu)選旋轉(zhuǎn)輸送部300中的一個層疊鼓或者兩個層疊鼓具有根據(jù)正極22及分離片40的厚度而追隨的構造。
[0114]在電極輸送部200中將正極22以大致水平狀態(tài)輸送，但也可以在其他方向上輸送正極22。
[0115]也可以不將一對層疊鼓310、320上下配置，而是在其他方向上配置。
[0116]此外，本實施方式利用分離片切割器351將一張連續(xù)的分離片40在吸附保持于層疊鼓310、320的外周面311上的狀態(tài)下切成預定形狀，但也可以將預先切成預定形狀的層疊鼓310、320供給到層疊鼓310、320并在使該分離片40吸附于該層疊鼓310、320的同時進行輸送。
[0117]在本實施方式中，設有一對對稱形狀的層疊鼓310、320,但成對的層疊鼓(分離片輸送部)的形狀也可以是非對稱的，例如也可以將一個層疊鼓構成為圓柱狀的層疊鼓，將另一個層疊鼓構成為任意形狀的吸引帶。
[0118]由于層疊鼓310、320具有吸附力，因此，對于在正極22 (或者負極30)的一個面上層疊一張分離片40那樣的結構，一個層疊鼓也能夠充分地發(fā)揮功能。
[0119]此外，導入支承部250構成為全部由輥構成的部件，但也可以由平坦的構件等其他構件構成。
[0120]設置于切斷部350的切斷刀也可以不是熱切割器，也可以是在物理上銳利的切斷刀。此外，作為支承部而設有凹部313，但支承部也可以并不一定是凹部313。
[0121]在層疊鼓310、320的滑動區(qū)域Al中，通過調(diào)整負壓來調(diào)整分離片材料S在外周面311上的滑動和吸附，但也可以將第I負壓室331的負壓保持大致恒定，僅利用送出輥部360的約束力來調(diào)整分離片材料S的供給和約束。另外，此時優(yōu)選滑動區(qū)域Al的吸附力低于吸附區(qū)域A2的吸附力。
[0122]對層疊鼓310、320 (分離片輸送部)賦予吸附力的方法并不限定于利用負壓進行吸附的方法，例如也可以利用靜電進行吸附。
[0123]此外，在本實施方式中，利用控制裝置500 (同步部件)使正極切斷部100、拍攝照相機230、按壓部240、傳送帶210、吸附輸送部220、導入支承部250、送出輥部360、層疊鼓310、320、切斷部350、切片吸附部370、負壓供給裝置333以及熔接部400同步，但并不必一定需要全部電氣上同步，例如也可以使其中至少一部分機械地聯(lián)動而同步。
[0124]發(fā)明的效果
[0125]采用本發(fā)明的層疊裝置和層疊方法，外周面與吸附區(qū)域及非吸附區(qū)域相對地旋轉(zhuǎn)，利用旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)而將外周面在吸附區(qū)域中吸附的分離片輸送到非吸附區(qū)域，使分離片與外周面分開并將該分離片交接到電極，從而從輸送方向下游逐漸層疊電極和分離片，因此，能夠使吸附于外周面的分離片與外周面分開，并將該分離片順暢地交接到電極上而層疊在該電極上，能夠縮短電池的制造時間。
[0126]美國矛旨定
[0127]本國際專利申請涉及美國指定，針對2011年4月7日申請的日本國專利申請第2011 - 085742號，利用基于美國專利法第119條(a)的優(yōu)先權的利益，引用該公開內(nèi)容。
【權利要求】
1.一種層疊裝置，其中， 該層疊裝置包括: 圓柱狀的旋轉(zhuǎn)輸送部，其用于通過在外周面上保持預定形狀的分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片；以及 電極輸送部，其用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的電極，使得該電極與上述分離片重疊， 上述旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面劃分有: 吸附區(qū)域，其位于比由上述電極輸送部投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位，用于吸附上述分離片；以及 非吸附區(qū)域，其位于比投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位，用于使上述分離片與上述外周面分開， 上述外周面相對于上述吸附區(qū)域及非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)， 利用上述外周面的旋轉(zhuǎn)而將上述外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的上述分離片輸送到上述非吸附區(qū)域，使 該分離片與上述外周面分開并向上述電極交接該分離片，從而從上述輸送方向下游側(cè)逐漸層疊上述電極和分離片。
2.根據(jù)權利要求1所述的層疊裝置，其中， 上述旋轉(zhuǎn)輸送部包括: 圓柱狀旋轉(zhuǎn)體，其能夠旋轉(zhuǎn)，且在外周面上形成有透氣孔；以及內(nèi)側(cè)構造部，其設置在上述圓柱狀旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)側(cè)，借助上述透氣孔而在上述圓柱狀旋轉(zhuǎn)體的外周面上以非旋轉(zhuǎn)的方式劃分吸附區(qū)域和非吸附區(qū)域。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的層疊裝置，其中， 在上述圓柱狀旋轉(zhuǎn)體的外周面中的、比上述吸附區(qū)域靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部分劃分有吸附力調(diào)整區(qū)域，該吸附力調(diào)整區(qū)域能夠以能夠在吸附而固定上述分離片的狀態(tài)和吸附該分離片并使該分離片滑動的狀態(tài)之間進行切換的方式調(diào)整吸附力，該吸附力調(diào)整區(qū)域與上述外周面錯開地旋轉(zhuǎn)或者以非旋轉(zhuǎn)的方式定位。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的層疊裝置，其中， 上述非吸附區(qū)域通過吹出氣體而使上述分離片與上述外周面分開。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的層疊裝置，其中， 上述旋轉(zhuǎn)輸送部以該兩個旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對的方式并排設有兩個， 上述電極輸送部沿著該旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向朝向兩個上述旋轉(zhuǎn)輸送部之間輸送上述電極，將上述電極配置在由該上述旋轉(zhuǎn)輸送部輸送來的兩張分離片之間。
6.一種層疊方法，其中， 該層疊方法包括以下工序: 與裝置的旋轉(zhuǎn)輸送部的外周面相對應地劃分用于吸附分離片的吸附區(qū)域和用于使上述分離片與上述外周面分開的非吸附區(qū)域，上述裝置包括電極輸送部和圓柱狀的上述旋轉(zhuǎn)輸送部，該旋轉(zhuǎn)輸送部用于通過在上述外周面上保持預定形狀的上述分離片并旋轉(zhuǎn)來輸送該分離片，該電極輸送部其用于沿著上述旋轉(zhuǎn)輸送部的切線方向輸送預定形狀的上述電極，使得上述電極與上述分離片重疊； 將上述吸附區(qū)域定位在比由上述電極輸送部投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位； 將上述非吸附區(qū)域定位在比投入上述電極的部位靠上述旋轉(zhuǎn)輸送部的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位； 使上述外周面能夠相對于上述吸附區(qū)域及非吸附區(qū)域旋轉(zhuǎn)；以及利用上述外周面的旋轉(zhuǎn)而將上述外周面在上述吸附區(qū)域中吸附的上述分離片向上述非吸附區(qū)域輸送，使該分離片與上述外周面分開并將該分離片交接到上述電極，從而從上述輸送方向下游側(cè)逐漸層疊上述電極`和分離片。
【文檔編號】B32B37/16GK103460486SQ201280016586
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年4月6日 優(yōu)先權日:2011年4月7日
【發(fā)明者】油原浩, 柳岳洋, 山下學 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社
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