卷繞裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種卷繞裝置，可在謀求提高生產(chǎn)性的同時(shí)抑制所得卷繞元件的品質(zhì)降低。若相對(duì)卷繞位置(P1)的卷芯(13)將各種片(2～5)卷繞一定程度，則卷芯(13)移向取下位置(P2)，且卷芯(14)移向卷繞位置(P1)，各種片(2～5)穿過(guò)卷芯(14)的狹縫。在此狀態(tài)下，繼續(xù)進(jìn)行卷芯(13)的卷繞操作，由此，卷取的電極片(4、5)的終端部(4e、5e)與由卷芯(14)在下次卷繞的電極片(4、5)的始端部(4f、5f)的分割構(gòu)成的穿孔(150)，若其被導(dǎo)入卷芯(14)的狹縫內(nèi)，則暫時(shí)停止卷芯(13)的卷繞操作，通過(guò)供給機(jī)構(gòu)的持握手段持握電極片(4、5)。并在持握電極片(4、5)的狀態(tài)進(jìn)行基于卷芯(13)的卷繞操作，從而通過(guò)該卷繞力在穿孔(150)處將電極片(4、5)切斷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】卷繞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于獲得比如內(nèi)置于充電電池等中的卷繞元件的卷繞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]如，用作鋰離子電池等的充電電池的電池元件，是通過(guò)涂敷有正極活性物質(zhì)的正極片與涂敷有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極片，在夾設(shè)由絕緣材料形成的兩個(gè)分隔件而重合的狀態(tài)卷繞而制成。
[0003]在制造該電池元件的卷繞裝置中，從呈卷狀卷繞的原卷而供給的上述各電極片和各分隔件分別沿各自的運(yùn)送通路運(yùn)送給卷繞部，通過(guò)該卷繞部各電極片和各分隔件在重合的狀態(tài)下卷繞。
[0004]作為卷繞部的結(jié)構(gòu)，例如，人們知道有下述類(lèi)型，其中，包括以能旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置的轉(zhuǎn)臺(tái)與多個(gè)卷芯，該多個(gè)卷芯沿該轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定間隔間隔開(kāi)地設(shè)置，并且自身還能旋轉(zhuǎn)而設(shè)置(比如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1等)。
[0005]在上述的結(jié)構(gòu)中，首先，在位于第1位置(卷繞位置)的第1卷芯上，以一定程度卷繞兩個(gè)分隔件后，分別在兩個(gè)分隔件之間插入正負(fù)極片，開(kāi)始正負(fù)極片的卷繞。
[0006]接著，在以規(guī)定長(zhǎng)度卷繞各電極片時(shí)暫時(shí)停止卷繞，通過(guò)規(guī)定的持握手段持握各電極片，然后切斷各電極片。若各電極片被切斷，則再次使第1卷芯卷繞，卷取各電極片的終端部分(卷繞剩余部分)。
[0007]然后，不切斷分隔件，而通過(guò)使轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，在分隔件連接的狀態(tài)下將第1卷芯移到第2位置(取下位置)，并且將沒(méi)有任何的卷繞的第2卷芯移到第1位置。
[0008]這里，進(jìn)行將分隔件稍稍卷繞于第2卷芯上等的動(dòng)作，將其固定。由此，分隔件處于跨接于移到第2位置的第1卷芯與移到第1位置的第2卷芯之間的狀態(tài)。在該狀態(tài)，在兩個(gè)卷芯之間將分隔件切斷。然后，將分隔件的終端部分(卷繞剩余部分)卷取于第1卷芯上，由此，針對(duì)該第1卷芯的一系列的卷繞操作完成。同時(shí)，針對(duì)第2卷芯開(kāi)始上述一系列的電池元件的卷繞操作。然后，反復(fù)地進(jìn)行這樣的操作，在各卷芯上交替地卷繞各電極片和各分隔件，依次制造電池元件。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平11-265726號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于每當(dāng)進(jìn)行一個(gè)電池元件的卷繞操作時(shí)，每次必須要求將分隔件卷繞而固定于卷芯上的工序以及將各電極片插入于分隔件之間的工序，該工序成為妨礙生產(chǎn)性的提高的主要原因。
[0014]另外，當(dāng)電極片自身有瑕疵(寬度方向的彎曲等)時(shí)，在卷繞結(jié)束后切斷電極片時(shí)，在切斷而不進(jìn)行任何的保持的電極片的前端部分，施加于這里的張力被釋放會(huì)產(chǎn)生向?qū)挾确较虻膹澢?br> [0015]如此，通過(guò)持握手段而持握的一側(cè)的電極片的前端部分向?qū)挾确较驈澢鷷r(shí)，當(dāng)開(kāi)始下次卷繞操作時(shí)，在將該片前端部分送出到卷繞部時(shí)，片端緣部相對(duì)卷繞部的卷芯，具有向片寬度方向發(fā)生錯(cuò)位狀態(tài)的危險(xiǎn)。如此，在片端緣部相對(duì)卷芯而產(chǎn)生錯(cuò)位的狀態(tài)進(jìn)行卷繞操作時(shí)，擔(dān)心該片端緣部的端部露出或電極片蜿蜒地卷取等情況發(fā)生，使所獲得的卷繞元件的品質(zhì)降低。
[0016]此外，在規(guī)定的金屬片上涂敷活性物質(zhì)而制造的電極片上容易殘留有殘留應(yīng)力，在制造后(干燥后)容易產(chǎn)生彎曲等情況。特別是在于鋰離子電池元件等的制造中，近年大量采用的連續(xù)涂敷方式的電極片原卷，一般片寬度方向的規(guī)定部分構(gòu)成活性物質(zhì)涂敷部分，剩余部分構(gòu)成未涂敷部分，由此，較容易產(chǎn)生片寬度方向的彎曲等情況。
[0017]本發(fā)明是針對(duì)上述情況而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種卷繞裝置，該卷繞裝置可謀求提高生產(chǎn)性，抑制所獲得的卷繞元件的品質(zhì)的降低。
[0018]用于解決課題的技術(shù)方案
[0019]下面分項(xiàng)地對(duì)適合解決上述課題的各技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。另外，根據(jù)需要，在對(duì)應(yīng)的技術(shù)方案后，附記了特有的作用效果。
[0020]技術(shù)方案1.一種卷繞裝置，其將涂敷有活性物質(zhì)的帶狀電極片、與由絕緣原材料形成的帶狀分隔件分別由規(guī)定的供給機(jī)構(gòu)邊供給邊重合，進(jìn)行卷繞，其特征在于，該卷繞裝置包括:
[0021]轉(zhuǎn)臺(tái)，其按照將自身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而被能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置；
[0022]多個(gè)卷芯，其在上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定間隔間隔開(kāi)而設(shè)置，同時(shí)分別將自身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，能卷繞由上述各供給機(jī)構(gòu)供給的上述電極片和分隔件；
[0023]狹縫，其設(shè)置于上述各卷芯中，能使上述電極片和分隔件穿過(guò)；
[0024]固定機(jī)構(gòu)，其能將上述電極片和分隔件固定在上述狹縫內(nèi)部；
[0025]折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu)(比如穿孔形成機(jī)構(gòu))，其設(shè)置于上述電極片的供給機(jī)構(gòu)上，能針對(duì)上述電極片形成折斷線(xiàn)(比如穿孔)；
[0026]持握手段，其設(shè)置于上述電極片的供給機(jī)構(gòu)上，能持握上述電極片；
[0027]該卷繞裝置按照能進(jìn)行下述的工序的方式而構(gòu)成:
[0028]在上述多個(gè)卷芯中的位于第1位置的第1卷芯上，以規(guī)定長(zhǎng)度而卷繞由上述各供給機(jī)構(gòu)供給的上述電極片和分隔件后，使上述轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，將該第1卷芯移到第2位置，并且將不同于該第1卷芯的第2卷芯移到上述第1位置；
[0029]在由上述第1卷芯卷取的上述電極片的終端部與由上述第2卷芯在下次卷繞的上述電極片的始端部之間的構(gòu)成分割的位置，形成上述折斷線(xiàn)；
[0030]將從位于上述第2位置的上述第1卷芯到上述各供給機(jī)構(gòu)而配置的上述電極片和分隔件，穿過(guò)位于上述第1位置的第2卷芯的狹縫；
[0031]借助位于上述第2位置的上述第1卷芯，卷繞上述電極片和分隔件，從而將上述電極片的上述折斷線(xiàn)的形成位置定位于上述第2卷芯的狹縫內(nèi)的規(guī)定位置；
[0032]在上述電極片定位后，通過(guò)上述持握手段持握該電極片；
[0033]在通過(guò)上述持握手段持握上述電極片的狀態(tài)，通過(guò)上述第1卷芯卷繞上述電極片和分隔件，從而在上述折斷線(xiàn)的形成位置切斷上述電極片；
[0034]在將上述電極片切斷后，由上述第1卷芯卷繞上述電極片和分隔件，從而卷取上述電極片的終端部；
[0035]在上述第2卷芯的狹縫內(nèi)部，通過(guò)上述固定機(jī)構(gòu)來(lái)固定通過(guò)上述第2卷芯而在下次卷繞的上述電極片和分隔件；
[0036]將從上述第1卷芯到第2卷芯而設(shè)置的上述分隔件切斷；
[0037]在將上述分隔件切斷后，由上述第1卷芯卷取上述分隔件的終端部。
[0038]按照上述技術(shù)方案1，若在位于第1位置的第1卷芯上，以一定程度卷繞電極片和分隔件，則該第1卷芯移到第2位置的同時(shí)，第2卷芯移到第1位置，電極片和分隔片穿過(guò)該第2卷芯的狹縫。在該狀態(tài)，連續(xù)進(jìn)行基于第1卷芯的卷繞操作，在由第1卷芯卷繞的電極片的終端部與由第2卷芯在下次卷取的電極片的始端部之間的構(gòu)成分割的位置(折斷線(xiàn)的形成位置)，若被導(dǎo)向第2卷芯的狹縫內(nèi)，則基于第1卷芯的卷繞操作暫時(shí)停止，通過(guò)供給機(jī)構(gòu)的持握手段持握電極片。接著，在持握電極片的狀態(tài)，進(jìn)行基于第1卷芯的卷繞操作，通過(guò)其卷繞力在折斷線(xiàn)處將電極片切斷。另外，在第1卷芯的卷繞操作結(jié)束后，在第2卷芯的狹縫內(nèi)，通過(guò)固定機(jī)構(gòu)而固定在下次卷繞的電極片和分隔件。
[0039]于是，每當(dāng)進(jìn)行一個(gè)卷繞元件的卷繞操作時(shí)，由于每次不必要求將電極片從供給機(jī)構(gòu)送到卷芯的工序等，故能謀求提高生產(chǎn)性。
[0040]另外，在連接于卷繞在第1卷芯上的電極片的終端部的狀態(tài)，將在下次卷繞的電極片的始端部導(dǎo)入第2卷芯，并且在第2卷芯的狹縫的內(nèi)部進(jìn)行該電極片的切斷和固定，故還難以發(fā)生電極片的始端部錯(cuò)位等情況，能抑制所獲得的卷繞元件的品質(zhì)降低。
[0041]此外，由于將分隔件卷繞而固定于卷芯上的工序等也不是必需的，故能削減分隔件的使用量，謀求成本削減。
[0042]還有，本技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)為移動(dòng)多個(gè)卷芯依次進(jìn)行卷繞。即，可在第1卷芯上卷取分隔件的終端部的同時(shí)，在第2卷芯上開(kāi)始新的卷繞。于是，與具有僅一個(gè)卷芯的卷繞裝置相比較，能謀求提高生產(chǎn)性。
[0043]技術(shù)方案2.涉及上述技術(shù)方案1所述的卷繞裝置，其特征在于，在通過(guò)上述折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu)而形成上述折斷線(xiàn)的部位，具備事先粘貼保護(hù)膠帶的保護(hù)膠帶粘貼機(jī)構(gòu)。
[0044]在切斷電極片時(shí)，在切斷部產(chǎn)生毛刺或銳利邊，由此具有造成分隔件損傷或短路的危險(xiǎn)。另外，在電極片的切斷部，還因切斷時(shí)的沖擊等，具有活性物質(zhì)被剝離的危險(xiǎn)。特別是如上述技術(shù)方案1所述，將電極片在卷芯的狹縫內(nèi)部切斷時(shí)，還具有金屬片的切屑或活性物質(zhì)的粉末等卷入卷繞元件中的危險(xiǎn)。
[0045]對(duì)此，如上述技術(shù)方案2所述，在電極片的折斷線(xiàn)形成位置預(yù)先粘貼保護(hù)膠帶，由此，能抑制上述各種故障的發(fā)生，能謀求提高所獲得的卷繞元件的品質(zhì)。
[0046]技術(shù)方案3.涉及上述技術(shù)方案2所述的卷繞裝置，其特征在于:
[0047]上述保護(hù)膠帶粘貼機(jī)構(gòu)包括，
[0048]片切斷機(jī)構(gòu)，在構(gòu)成由上述卷芯而卷取的上述電極片的分割的位置，該片切斷機(jī)構(gòu)將該電極片切斷；
[0049]片持握手段，其包括:上游側(cè)持握部和下游側(cè)持握部，該上游側(cè)持握部在上述片切斷機(jī)構(gòu)將上述電極片切斷時(shí)，能在上述切斷機(jī)構(gòu)的上游側(cè)持握該電極片，該下游側(cè)持握部能在上述切斷機(jī)構(gòu)的下游側(cè)持握該電極片，并且該片持握手段按照下述方式構(gòu)成，該方式為:片切斷后，在該各持握部持握該電極片的狀態(tài)，將該電極片在片運(yùn)送方向以相互離開(kāi)的方向相對(duì)移動(dòng)。
[0050]膠帶粘貼機(jī)構(gòu)，其按照下述方式構(gòu)成，該方式為:將通過(guò)上述片持握手段而離開(kāi)的上述電極片的上游側(cè)部分和下游側(cè)部分連接，而從上述電極片的內(nèi)外兩個(gè)表面分別粘貼保護(hù)膠帶，在上述電極片的上游側(cè)部分和下游側(cè)部分的間隙中，將上述兩個(gè)保護(hù)膠帶相互粘接。
[0051]上述折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu)針對(duì)上述兩個(gè)保護(hù)膠帶相互粘接的部分形成上述折斷線(xiàn)。
[0052]按照上述技術(shù)方案3，首先，比如在卷芯的卷繞之前，在構(gòu)成卷取的一個(gè)元件量的電極片的分割位置，將從卷狀的原卷陸續(xù)放出的連續(xù)被運(yùn)送的帶狀電極片暫時(shí)切斷。接著，將被切斷的電極片的上游側(cè)部分和下游側(cè)部分分離開(kāi)，在兩者之間形成間隙。在該狀態(tài)，在該間隙部分將電極片的上游側(cè)部分和下游側(cè)部分連接而從電極片的內(nèi)外兩個(gè)表面分別粘貼保護(hù)膠帶，再形成一個(gè)電極片。然后，針對(duì)兩個(gè)保護(hù)膠帶相互粘接的部分形成折斷線(xiàn)。接著，每當(dāng)按照規(guī)定長(zhǎng)度卷取時(shí)，在構(gòu)成接縫的保護(hù)膠帶的折斷線(xiàn)形成位置將該電極片切斷。
[0053]另外，不切斷電極片而粘貼保護(hù)膠帶后，在該粘貼部位上形成上述折斷線(xiàn)的結(jié)構(gòu)中，在沿該折斷線(xiàn)切斷電極片時(shí)，由于該切斷面露出，故依然殘留有因毛刺或銳利邊使分隔件損傷的危險(xiǎn)。
[0054]對(duì)此，在本技術(shù)方案中，在借助卷芯而卷取的一個(gè)元件量的電極片的兩端(始端部和終端部)的切斷面，通過(guò)分別從內(nèi)外兩個(gè)表面?zhèn)榷迟N的保護(hù)膠帶覆蓋而保護(hù)的狀態(tài)卷取，故可謀求提高獲得的卷繞元件的品質(zhì)。
[0055]另外，按照本技術(shù)方案，比如可與卷芯的卷繞操作的間隙同步等的操作而預(yù)先切斷電極片、粘貼保護(hù)膠帶，故可邊連續(xù)地供給電極片，邊采用上述那樣的保護(hù)膠帶的粘貼方式，能謀求抑制生產(chǎn)性的降低。進(jìn)而，由于可從原卷連續(xù)地運(yùn)送電極片，故也容易施加張力，也容易校正彎曲等。
[0056]此外，在本技術(shù)方案中，由于事先切斷電極片的金屬片部分，不在卷芯的狹縫內(nèi)切斷，故可進(jìn)一步減少金屬片的切屑和活性物質(zhì)的粉末等卷入卷繞元件中的故障發(fā)生的情況。
[0057]技術(shù)方案4.涉及上述技術(shù)方案1?3中的任意一項(xiàng)所述的卷繞裝置，其特征在于，相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向，在上述第1卷芯和第2卷芯之間設(shè)置支承輥，將從位于上述第2位置的上述第1卷芯到上述各供給機(jī)構(gòu)而設(shè)置的上述電極片和分隔件掛于該支承輥上。
[0058]在第1卷芯的截面呈扁平狀，也沒(méi)有設(shè)置上述支承輥時(shí)，在卷繞電極片和分隔件時(shí)，從第1卷芯到供給機(jī)構(gòu)而設(shè)置的電極片和分隔件的位置不是一定的，是紛亂不齊的。
[0059]由此，在通過(guò)第1卷芯的卷繞力切斷電極片時(shí)，在穿孔上不施加適合的負(fù)荷，具有無(wú)法適合而順利地切斷電極片的危險(xiǎn)。另外，在相對(duì)位于第1位置的第2卷芯的狹縫，穿過(guò)從第1卷芯到各供給機(jī)構(gòu)而設(shè)置的電極片和分隔件時(shí)，具有無(wú)法適當(dāng)?shù)卮┻^(guò)的危險(xiǎn)。
[0060]對(duì)此，通過(guò)如本技術(shù)方案所述，具有上述支承輥，因此，不依賴(lài)于第1卷芯的旋轉(zhuǎn)姿勢(shì)，從支承輥到各供給機(jī)構(gòu)而設(shè)置的電極片和分隔件的位置穩(wěn)定。從而，由于在電極片、支承輥和各供給機(jī)構(gòu)之間筆直地延伸的狀態(tài)而受到拉伸，故在穿孔上施加適合的負(fù)荷，可適合而順利地切斷電極片。另外，可適當(dāng)?shù)厥闺姌O片和分隔件穿過(guò)位于第1位置的第2卷芯的狹縫。
[0061]另外，上述各技術(shù)方案還可在卷繞元件的制造方法中具體實(shí)現(xiàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0062]圖1為表示電池元件的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0063]圖2為卷繞裝置的外觀結(jié)構(gòu)圖；
[0064]圖3為卷繞部的外觀結(jié)構(gòu)圖；
[0065]圖4為卷芯的外觀結(jié)構(gòu)圖；
[0066]圖5為表示切斷粘貼裝置的結(jié)構(gòu)的原理圖；
[0067]圖6為用于說(shuō)明片切斷時(shí)的切斷粘貼裝置的操作的原理圖；
[0068]圖7為用于說(shuō)明片切斷后的切斷粘貼裝置的操作的原理圖；
[0069]圖8為用于說(shuō)明膠帶粘貼時(shí)的切斷粘貼裝置的操作的原理圖；
[0070]圖9(a)?圖9(e)為表示保護(hù)膠帶的粘貼過(guò)程等的電極片的狀態(tài)的原理圖；
[0071]圖10為表示相對(duì)位于卷繞位置的卷芯，卷繞各種片的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0072]圖11為表示一個(gè)卷芯一邊將各種片卷繞，一邊移到取下位置，并且另一空的卷芯移到卷繞位置的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0073]圖12為表示相對(duì)移到卷繞位置的空的卷芯的狹縫，使各種片穿過(guò)的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0074]圖13為表示在電極片上形成穿孔的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0075]圖14為表示使位于取下位置的卷芯旋轉(zhuǎn)，卷繞各種片的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0076]圖15為表示通過(guò)負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)的持握機(jī)構(gòu)而持握負(fù)極片的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0077]圖16為表示負(fù)極片在穿孔處切斷的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0078]圖17為表示通過(guò)正極片供給機(jī)構(gòu)的持握機(jī)構(gòu)而持握正極片的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0079]圖18為表示正極片在穿孔處切斷的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0080]圖19為表示切斷分隔件的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0081]圖20為表示通過(guò)取下位置的卷芯卷取分隔件的終端部分，并且通過(guò)卷繞位置的卷芯，開(kāi)始新的各種片的卷繞的狀態(tài)的卷繞裝置的操作說(shuō)明圖；
[0082]圖21(a)為表示本實(shí)施方式的形成有穿孔的電極片的立體圖，圖21 (b)、圖21 (c)為表示形成有另外的實(shí)施方式的穿孔的電極片的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0083]下面參照附圖，對(duì)一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)通過(guò)本實(shí)施方式的卷繞裝置獲得的作為卷繞元件的鋰離子電池元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0084]如圖1所示，鋰離子電池元件1(在下面簡(jiǎn)稱(chēng)為“電池元件1”)通過(guò)下述方式制造，該方式為:經(jīng)由兩個(gè)分隔件2、3、正極片4和負(fù)極片5在重合的狀態(tài)卷繞。另外，在圖1中，為了便于說(shuō)明，按照分隔件2、3和電極片4、5(以下將它們統(tǒng)稱(chēng)為“各種片2?5”)的相互間隔開(kāi)的方式表示。
[0085]分隔件2、3分別呈具有同一寬度的帶狀，通過(guò)聚丙烯(PP)等的絕緣體構(gòu)成，以便防止不同的電極片4、5之間相互接觸，產(chǎn)生短路的情況。
[0086]電極片4、5由薄板狀的金屬片構(gòu)成，具有與分隔件2、3基本相同的寬度。另外，在電極片4、5的內(nèi)外兩個(gè)表面上涂敷活性物質(zhì)。正極片4采用比如鋁箔片，在其內(nèi)外兩個(gè)表面上涂敷正極活性物質(zhì)。負(fù)極片5采用比如銅箔片，在其內(nèi)外兩個(gè)表面上涂敷負(fù)極活性物質(zhì)。另外，經(jīng)由該活性物質(zhì)可進(jìn)行正極片4和負(fù)極片5之間的離子交換。更具體地說(shuō)，在充電時(shí)離子從正極片4側(cè)移到負(fù)極片5側(cè)，在放電時(shí)離子從負(fù)極片5側(cè)移到正極片4偵U。
[0087]另外，圖中未示出的多個(gè)正極引線(xiàn)從正極片4的寬度方向一端緣伸出，圖中未示出的多個(gè)負(fù)極引線(xiàn)從負(fù)極片5的寬度方向另一端緣伸出。
[0088]在獲得鋰離子電池時(shí)，卷繞的電池元件I設(shè)置于金屬制成的呈筒狀電池容器(圖中未示出)的內(nèi)部，上述正極引線(xiàn)和負(fù)極引線(xiàn)分別集中。另外，集中的正極引線(xiàn)與正極端子部件(圖中未示出)連接，同樣集中的負(fù)極引線(xiàn)與負(fù)極端子部件(圖中未示出)連接，兩個(gè)端子部件堵塞上述電池容器的兩端開(kāi)口而設(shè)置，由此可獲得鋰離子電池。
[0089]下面對(duì)用于制造電池元件I的卷繞裝置10進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，卷繞裝置10包括用于卷繞各種片2?5的卷繞部11 ;用于將正極片4供給到卷繞部11的正極片供給機(jī)構(gòu)31 ;用于將負(fù)極片5供給到卷繞部11的負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)41 ;用于分別將分隔件2、3供給到卷繞部11的分隔件供給機(jī)構(gòu)51、61。另外，上述卷繞部11、各供給機(jī)構(gòu)31、41、51、61等的卷繞裝置10內(nèi)的各種機(jī)構(gòu)為通過(guò)圖中未示出的控制器而進(jìn)行操作控制的結(jié)構(gòu)。
[0090]在正極片供給機(jī)構(gòu)31的最上游側(cè)，正極片4呈卷狀卷繞的正極片原卷32以可旋轉(zhuǎn)的方式支承，從這里適當(dāng)?shù)厥拐龢O片4伸出。
[0091]此外，在從正極片原卷32到卷繞部11的正極片4的運(yùn)送通路的中途中，按照從下游側(cè)起的順序設(shè)置作為持握方式的持握機(jī)構(gòu)71 ;對(duì)位機(jī)構(gòu)72 ;作為穿孔形成機(jī)構(gòu)(折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu))的穿孔切割器82 ;檢測(cè)傳感器83 ;第I放出輥84 ;緩存機(jī)構(gòu)85 ;第2放出輥86 ；作為保護(hù)膠帶粘貼機(jī)構(gòu)的切斷粘貼裝置87。
[0092]持握機(jī)構(gòu)71包括可持握正極片4的一對(duì)夾具7la、71b，該夾具7la、7Ib按照可通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而開(kāi)閉操作的方式構(gòu)成。
[0093]對(duì)位機(jī)構(gòu)72用于將下述的位置對(duì)準(zhǔn)于穿孔切割器82，該位置指粘貼于正極片4上的后述的保護(hù)膠帶100(參照?qǐng)D9(c)等)的位置，即，構(gòu)成通過(guò)卷繞部11而卷取的一個(gè)電池元件I的量的正極片4的分割的位置。
[0094]對(duì)位機(jī)構(gòu)72包括一對(duì)輥73、74 ;與按照在兩個(gè)輥73、74之間可于上下方向發(fā)生位移的方式設(shè)置的升降輥75。升降輥75通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在上下方向升降驅(qū)動(dòng)。
[0095]另外，對(duì)位機(jī)構(gòu)72根據(jù)檢測(cè)傳感器83的檢測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)升降輥75，將保護(hù)膠帶100的位置對(duì)準(zhǔn)于穿孔切割器82。
[0096]此外，對(duì)位機(jī)構(gòu)72還用作張力施加機(jī)構(gòu)，該張力施加機(jī)構(gòu)用于對(duì)卷繞的正極片4施加規(guī)定的張力，防止正極片4的松弛。
[0097]穿孔切割器82由位于正極片4的頂側(cè)的上刃82a，與位于正極片4的底側(cè)的下刃82b構(gòu)成，具有在保護(hù)膠帶100上形成作為折斷線(xiàn)的穿孔150 (參照?qǐng)D21 (a))的功能。
[0098]檢測(cè)傳感器83檢測(cè)粘貼于正極片4上的保護(hù)膠帶100。
[0099]第I放出輥84包括與圖中未示出的電動(dòng)機(jī)連接的上下一對(duì)的輥84a、84b，通過(guò)兩個(gè)輥84a、84b夾持正極片4，同時(shí)對(duì)應(yīng)于卷繞部11的卷繞操作放出正極片4。
[0100]另一方面，第2放出輥86用于使保護(hù)膠帶100的粘貼位置相對(duì)切斷粘貼裝置87而定位，包括與圖中未不出的電動(dòng)機(jī)連接的上下一對(duì)的棍86a、86b和圖中未不出的編碼器等。另外，第2放出輥86按照下述方式構(gòu)成，該方式為:邊通過(guò)兩個(gè)輥86a、86b夾持正極片4，邊根據(jù)編碼器的測(cè)量值，間歇地放出通過(guò)卷繞部11卷取的一個(gè)電池元件I的量的正極片4。
[0101]緩存機(jī)構(gòu)85包括一對(duì)從動(dòng)輥85a、85b ;在兩個(gè)輥85a、85b之間可于上下方向發(fā)生位移而設(shè)置的升降輥85c，實(shí)現(xiàn)吸收第I放出輥84的正極片4的放出量、第2放出輥86的正極片4的放出量的差的作用。
[0102]如圖5等所示，切斷粘貼裝置87用于進(jìn)行正極片4的切斷、保護(hù)膠帶100的粘貼等操作，包括切斷正極片4的作為片切斷機(jī)構(gòu)的切割機(jī)構(gòu)90 ;作為片持握手段的持握機(jī)構(gòu)91，其在通過(guò)切割機(jī)構(gòu)90而切斷正極片4時(shí)持握正極片4 ;作為膠帶粘貼方式的膠帶粘貼機(jī)構(gòu)92，其將保護(hù)膠帶100粘貼于正極片4的切斷位置。
[0103]切割機(jī)構(gòu)90由位于正極片4的頂側(cè)的上刃90a與位于正極片4的底側(cè)的下刃90b構(gòu)成，并且按照各刃90a、90b可退避到正極片4的運(yùn)送通路外的方式構(gòu)成。
[0104]持握機(jī)構(gòu)91包括:可在切割機(jī)構(gòu)90的上游側(cè)持握正極片4的上游側(cè)持握部91a與可在切割機(jī)構(gòu)90的下游側(cè)持握正極片4的下游側(cè)持握部91b，并且按照上游側(cè)持握部91a可相對(duì)下游側(cè)持握部91b沿正極片4的運(yùn)送通路而進(jìn)退的方式構(gòu)成。
[0105]更具體地說(shuō)，上游側(cè)持握部91a按照通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在相對(duì)下游側(cè)持握部91b以相當(dāng)距離離開(kāi)的退避位置與最接近該下游側(cè)持握部91b的最接近位置之間可移動(dòng)的方式構(gòu)成。即，各持握部91a、91b按照在沿片運(yùn)送方向相互離開(kāi)、接近的方向而可相對(duì)移動(dòng)的方式構(gòu)成。另外，為了方便起見(jiàn)而省略標(biāo)號(hào)，各持握部91a、91b包括上下一對(duì)的卡盤(pán)，通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該卡盤(pán)進(jìn)行開(kāi)閉操作而構(gòu)成。
[0106]膠帶粘貼機(jī)構(gòu)92包括上保持部92a和下保持部92b，該上保持部92a可將保護(hù)膠帶100保持于正極片4的上方位置，該下保持部92b可將保護(hù)膠帶100保持于正極片4的下方位置，通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，各保持部92a、92b分別沿上下方向而進(jìn)行升降操作而構(gòu)成。
[0107]返回到圖2的說(shuō)明，在負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)41的最上游側(cè)，以可旋轉(zhuǎn)的方式支承負(fù)極片5呈卷狀卷繞的負(fù)極片原卷42，從這里，適當(dāng)?shù)爻槌鲐?fù)極片5。
[0108]另外，在負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)41中，與正極片供給機(jī)構(gòu)31相同，設(shè)置作為持握方式的持握機(jī)構(gòu)71 ;對(duì)位機(jī)構(gòu)72 ;作為穿孔形成機(jī)構(gòu)(折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu))的穿孔切割器82 ;檢測(cè)傳感器83 ;第I放出輥84 ;緩存機(jī)構(gòu)85 ;第2放出輥86 ;作為保護(hù)膠帶粘貼機(jī)構(gòu)的切斷粘貼裝置87等。
[0109]此外，由于負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)41中的持握機(jī)構(gòu)71、對(duì)位機(jī)構(gòu)72、穿孔切割器82、檢測(cè)傳感器83、第I放出輥84、緩存機(jī)構(gòu)85、第2放出輥86、作為切斷粘貼裝置87等的各種結(jié)構(gòu)與正極片供給機(jī)構(gòu)31的結(jié)構(gòu)相同，故省略具體的說(shuō)明。[0110]另一方面，分隔件供給機(jī)構(gòu)51、61包括分隔件2、3分別呈卷狀卷繞的分隔件原卷52λ620
[0111]分隔件原卷52、62以能自由旋轉(zhuǎn)的方式被支承，從這里適當(dāng)?shù)爻槌龇指艏?、3。
[0112]還有，在各種片2?5的供給通路的中途設(shè)置將各種片2?5匯集的一對(duì)導(dǎo)向輥88a、88b等的用于對(duì)各種片2?5進(jìn)行導(dǎo)向的各種導(dǎo)向棍(標(biāo)號(hào)省略)。
[0113]在這里，在一對(duì)導(dǎo)向輥88a、88b之間設(shè)置規(guī)定量的間隙，由上述持握機(jī)構(gòu)71 (夾具71a、71b)持握的電極片4、5通過(guò)與分隔件2、3的摩擦，不拉入卷繞部11側(cè)而構(gòu)成。
[0114]下面對(duì)卷繞部11的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說(shuō)明。如圖3所示，卷繞部11包括圓盤(pán)狀的轉(zhuǎn)臺(tái)12，其按照可通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置；兩個(gè)卷芯13、14，該兩個(gè)卷芯13、14在該轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向以180°間隔而設(shè)置；兩個(gè)支承輥15A、15B，該兩個(gè)支承輥15A、15B設(shè)置于分別在轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)該卷芯13、14而每次以90°錯(cuò)開(kāi)的位置；作為分隔件切斷機(jī)構(gòu)的分隔件切割器16，該分隔件切割器16用于切斷分隔件2、3 ;壓輥，該壓輥用于按壓卷繞后的各種片2?5散亂不齊的偏離量。
[0115]卷芯13、14分別用于在自身的外周側(cè)卷取各種片2?5，按照可通過(guò)圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以自身的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。另外，卷芯13、14按照可沿轉(zhuǎn)臺(tái)12的軸線(xiàn)方向(圖3等的紙面進(jìn)深方向)，相對(duì)該轉(zhuǎn)臺(tái)12而出沒(méi)的方式設(shè)置。
[0116]如圖4所示，卷芯13(14)分別由沿自身的軸線(xiàn)方向(圖4的紙面進(jìn)深方向)延伸的一對(duì)芯片13A、13B(14A、14B)構(gòu)成，在該對(duì)芯片13A、13B(14A、14B)之間形成可使各種片2?5穿過(guò)的狹縫13S(14S)。
[0117]另外，卷芯13(14)在狹縫13S(14S)內(nèi)，設(shè)置作為用于固定各種片2?5的固定機(jī)構(gòu)的夾緊機(jī)構(gòu)13T(14T)。
[0118]夾緊機(jī)構(gòu)13Τ(14Τ)包括:夾緊部件13Ta(14Ta)，該夾緊部件13Ta(14Ta)以可擺動(dòng)的方式通過(guò)軸而支承于該對(duì)芯片13A、13B(14A、14B)中的一個(gè)芯片13A(14A)上；驅(qū)動(dòng)它的圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該夾緊機(jī)構(gòu)13T(14T)在接近另一芯片13Β(14Β)的方向，使夾緊部件13Ta(14Ta)運(yùn)動(dòng)，由此，可在該夾緊部件13Ta(14Ta)和另一芯片13B(14B)之間夾持各種片2?5而構(gòu)成。
[0119]此外，夾緊部件13Ta(14Ta)設(shè)置于狹縫13S(14S)的貫通方向(圖4的左右方向)的一端部附近。
[0120]卷芯13、14通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，可在作為第I位置的卷繞位置Pl與作為第2位置的取下位置P2之間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而構(gòu)成。
[0121]卷繞位置Pl為將各種片2?5卷繞于卷芯13、14上的位置，分別將各種片2?5從上述各供給機(jī)構(gòu)31、41、51、61供給到上述卷繞位置P1。
[0122]取下位置P2為用于取下卷繞后的各種片2?5，即電池元件I的位置，在取下位置P2的周邊部，設(shè)置用于從卷芯13、14取下電池元件I的取下裝置(圖示省略)等。
[0123]支承輥15A、15B用于將各種片2?5懸掛而支承于移到取下位置P2的卷芯13、14和上述供給機(jī)構(gòu)31、41、51、61之間。
[0124]分隔件切割器16設(shè)置于卷繞位置Pl的附近，按照可移到接近轉(zhuǎn)臺(tái)12而切斷分隔件2、3的切斷位置、與和該轉(zhuǎn)臺(tái)12離開(kāi)而不妨礙卷芯13、14的移動(dòng)的退避位置的方式構(gòu)成。[0125]壓輥17設(shè)置于取下位置P2的附近，按照可移向下述位置的方式構(gòu)成，該位置分別為:按壓接近轉(zhuǎn)臺(tái)12而卷繞后的各種片2?5的接近位置與和該轉(zhuǎn)臺(tái)12離開(kāi)而不妨礙卷芯13、14的移動(dòng)的退避位置。
[0126]下面對(duì)采用上述卷繞裝置10的電池元件I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0127]首先，以正極片4的情況為例，對(duì)在各電極片4、5上的保護(hù)膠帶100的粘貼流程進(jìn)行具體說(shuō)明。同樣對(duì)于負(fù)極片5，按照與正極片4的場(chǎng)合相同的方式進(jìn)行。
[0128]若如后所述，處于卷繞部11的一個(gè)元件量的正極片4的卷繞操作結(jié)束、通過(guò)持握機(jī)構(gòu)71 (夾具71a、71b)持握電極片4的狀態(tài)，則第I放出輥84停止，另一方面第2放出輥86連續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，由此，放出上游側(cè)的正極片4。在此期間，在緩存機(jī)構(gòu)85中，升降輥85c下降，貯留已放出量的正極片4。這里，在至少后述的保護(hù)膠帶100的粘貼操作中(第2放出輥86的停止中)貯留有通過(guò)第I放出輥84放出的量。
[0129]另外，若通過(guò)卷繞部11開(kāi)始下一個(gè)元件量的卷繞操作，從持握機(jī)構(gòu)71釋放正極片4，則第I放出輥84和第2放出輥86同步地旋轉(zhuǎn)，將正極片4從正極片原卷32依次運(yùn)送給卷繞部11。
[0130]接著，如果根據(jù)設(shè)置于第2放出輥86上的編碼器的測(cè)量值判定通過(guò)卷繞部11卷繞的一個(gè)元件量的正極片4的分割位置Xl (參照?qǐng)D9 (a)到達(dá)切斷粘貼裝置87 (切割機(jī)構(gòu)90)的位置，則第2放出輥86停止。另一方面，第I放出輥84連續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，卷繞部I的卷繞操作連續(xù)地進(jìn)行。于是，在第2放出輥86停止、第I放出輥84旋轉(zhuǎn)的期間，在緩存機(jī)構(gòu)85中升降輥85c上升，將貯存的正極片4放出。
[0131]如果第2放出輥86停止，由此，上游側(cè)的正極片4的運(yùn)送停止，則如圖6所示，持握機(jī)構(gòu)91的上游側(cè)持握部91a和下游側(cè)持握部91b驅(qū)動(dòng)，在切割機(jī)構(gòu)90的上游側(cè)和下游側(cè)持握正極片4。接著，在如此持握正極片4的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)切割機(jī)構(gòu)90，在分割位置Xl切斷正極片4。
[0132]在片切斷后，切割機(jī)構(gòu)90的各刃90a、90b退避于正極片4的運(yùn)送通路之外，并且在持握機(jī)構(gòu)91的各持握部91a、91b持握正極片4的狀態(tài)，如圖7所示，僅上游側(cè)持握部91a移到片運(yùn)送方向上游側(cè)(圖7的右側(cè))。由此，在已切斷的正極片4的上游側(cè)部分4a和下游側(cè)部分4b之間形成間隙4c (參照?qǐng)D9 (b))。在該期間，從規(guī)定的供給裝置，事先向膠帶粘貼機(jī)構(gòu)92的兩個(gè)保持部92a、92b供給保護(hù)膠帶100。
[0133]在于正極片4的上游側(cè)部分4a和下游側(cè)部分4b之間形成間隙4c后，如圖8所示，保持保護(hù)膠帶100的膠帶粘貼機(jī)構(gòu)92的兩個(gè)保持部92a、92b分別向正極片4側(cè)驅(qū)動(dòng)。由此，將正極片4的上游側(cè)部分4a和下游側(cè)部分4b連接，從正極片4的內(nèi)外兩個(gè)表面分別粘貼保護(hù)膠帶100，并且在間隙4c部分，處于兩個(gè)保護(hù)膠帶100相互粘接的狀態(tài)(參照?qǐng)D9(c))。
[0134]接著，如果切割機(jī)構(gòu)90、持握機(jī)構(gòu)91和膠帶粘貼機(jī)構(gòu)92分別返回到原始的狀態(tài)(參照?qǐng)D5)，保護(hù)膠帶100的粘貼操作結(jié)束，則第I放出輥84和第2放出輥86再次同步地旋轉(zhuǎn)。接著，正極片4與片切斷前相同，再形成一個(gè)正極片4，將通過(guò)保護(hù)膠帶100連接的上游側(cè)部4a和下游側(cè)部4b連續(xù)地運(yùn)送到下游側(cè)。
[0135]然后，對(duì)采用卷繞部11的電池元件I的卷繞流程進(jìn)行具體描述。在這里，按照下述過(guò)程進(jìn)行具體說(shuō)明，該過(guò)程為:從相對(duì)作為第I卷芯的一個(gè)卷芯13使一個(gè)量的電池元件的各種片2?5的卷繞基本完成的階段，到相對(duì)作為第2卷芯的另一卷芯14開(kāi)始卷繞各種片2?5的過(guò)程。
[0136]如果相對(duì)處于卷繞位置Pl的一個(gè)卷芯13，使各種片2?5以規(guī)定長(zhǎng)度卷繞(參照?qǐng)D10)，在不停止卷芯13的卷繞操作的情況下轉(zhuǎn)臺(tái)12旋轉(zhuǎn)。
[0137]由此，一個(gè)卷芯13 —邊卷繞各種片2?5，一邊移到取下位置P2，并且另一卷芯14在相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而隱蔽的狀態(tài)移到卷繞位置Pl側(cè)(參照?qǐng)D11)。
[0138]接著，如果卷芯13、14分別到達(dá)取下位置P2、卷繞位置P1，則轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)操作和卷芯13的旋轉(zhuǎn)操作停止。如果處于該狀態(tài)，則處于從導(dǎo)向輥88a、88b到卷芯13而設(shè)置的各種片2?5掛于支承輥15A上，在該支承輥15A和導(dǎo)向輥88、88b之間形成各種片2?5筆直地受到拉伸的狀態(tài)。
[0139]另外，在隱蔽于轉(zhuǎn)臺(tái)12中的卷芯14到達(dá)卷繞位置Pl的初始狀態(tài)，處于設(shè)置于上述支承輥15A和導(dǎo)向輥88a、88b之間的各種片2?5的縱向、與卷芯14的狹縫14S的貫通方向基本平行的狀態(tài)，并且處于夾緊部件14Ta位于狹縫14S內(nèi)的下游側(cè)的端部附近的狀態(tài)。
[0140]在該狀態(tài)，卷芯14從轉(zhuǎn)臺(tái)12而突出。由此，處于各種片2?5穿過(guò)卷芯14的狹縫14S的內(nèi)部的狀態(tài)(參照?qǐng)D12)。
[0141]與此相對(duì)應(yīng)，在正極片供給機(jī)構(gòu)31、與負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)41中，對(duì)位機(jī)構(gòu)72根據(jù)檢測(cè)傳感器83的檢測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)升降輥75，粘貼于各電極片4、5上的保護(hù)膠帶100的穿孔形成位置X2 (參照?qǐng)D9 (d))相對(duì)穿孔切割器82而定位。
[0142]接著，如果將保護(hù)膠帶100的穿孔形成位置X2定位，則穿孔切割器82操作(參照?qǐng)D13)，形成穿孔150 (參照?qǐng)D21(a))。
[0143]更具體地說(shuō)，如圖21(a)所示，在將位于通過(guò)卷芯13卷繞的一個(gè)元件量的各電極片4、5的終端部4e、5e、與通過(guò)卷芯14而在下次卷繞的一個(gè)元件量的各電極片4、5的始端部4f、5f之間的兩個(gè)保護(hù)膠帶10相互粘接的部分，形成穿孔150。
[0144]然后，再次使位于取下位置P2的卷芯13旋轉(zhuǎn)，再次開(kāi)始各種片2?5的卷繞(參照?qǐng)D14)。
[0145]之后，在根據(jù)設(shè)置于卷繞部11 (卷芯13)上的圖中未示出的編碼器的測(cè)量值，判定形成于負(fù)極片5上的穿孔150 (終端部5e和始端部5f)到達(dá)規(guī)定位置時(shí)，停止卷芯13的卷繞操作。由此，通過(guò)卷芯14而在下次卷繞的一個(gè)元件量的負(fù)極片5的始端部5f的位置定位在卷芯14的狹縫14S內(nèi)的規(guī)定位置。這里，負(fù)極片5的始端部5f至少定位于夾緊部件14Ta的位置的下游側(cè)(參照?qǐng)D4)。另外，在圖4中，為了方便起見(jiàn)，以省略保護(hù)膠帶100的方式圖示。
[0146]然后，驅(qū)動(dòng)負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)41的持握機(jī)構(gòu)71 (夾子71a、71b)、持握負(fù)極片5 (參照?qǐng)D 15)。
[0147]接著，在持握機(jī)構(gòu)71持握負(fù)極片5的狀態(tài)，再次使位于取下位置P2的卷芯13旋轉(zhuǎn)，卷繞各種片2?5。由此，負(fù)極片5在穿孔150處切斷(參照?qǐng)D9(e))。
[0148]之后，通過(guò)卷芯14而在下次卷繞的一個(gè)元件量的負(fù)極片5的始端部5f的位置維持在卷芯14的狹縫14S內(nèi)的規(guī)定位置，另一方面，通過(guò)卷芯13卷取的一個(gè)元件量的負(fù)極片5的終端部5e卷取于卷芯13上(參照?qǐng)D16)。[0149]同樣，在判定形成于正極片4上的穿孔150 (終端部4e和始端部4f)到達(dá)規(guī)定位置時(shí)，停止卷芯13的卷繞操作，由此，通過(guò)卷芯14而在下次卷繞的一個(gè)元件量的正極片4的始端部4f的位置定位于卷芯14的狹縫14S內(nèi)的規(guī)定位置。在這里，正極片4的始端部4f定位于至少夾緊部件14Ta的位置的下游側(cè)。
[0150]然后，驅(qū)動(dòng)正極片供給機(jī)構(gòu)31的持握機(jī)構(gòu)71 (夾子71a、71b)，持握正極片5 (參照?qǐng)D 17)。
[0151]接著，在持握機(jī)構(gòu)71持握正極片4的狀態(tài)，再次使位于取下位置P2的卷芯13旋轉(zhuǎn)，卷繞各種片2?4。由此，正極片4在穿孔150處被切斷(參照?qǐng)D9(e))。
[0152]之后，通過(guò)卷芯14而在下次卷繞的一個(gè)元件量的正極片4的始端部4f的位置維持在卷芯14的狹縫14S內(nèi)的規(guī)定位置，另一方面，通過(guò)卷芯13卷取的一個(gè)元件量的正極片4的終端部4e卷取于卷芯13上(參照?qǐng)D18)。
[0153]如果兩個(gè)電極片4、5的終端部4e、5e的卷取完成，另外分隔件2、3按照規(guī)定量卷繞，則停止卷芯13的卷繞操作。
[0154]然后，驅(qū)動(dòng)卷芯14的夾緊機(jī)構(gòu)14T (夾緊部件14Ta)，將各種片2?5固定。同時(shí)，通過(guò)壓輥17而按壓卷繞于卷芯13上的各種片2?5(參照?qǐng)D19)。
[0155]如果將分隔件2、3固定于卷芯14上，則分隔件切割器16操作，在卷芯14的附近將分隔件2、3切斷(參照?qǐng)D19)。由此，處于下述的狀態(tài)，即，按照相對(duì)卷芯14而稍稍露出的程度的長(zhǎng)度將分隔件2、3切斷，在卷繞時(shí)，通過(guò)該分隔件2、3的始端部覆蓋電極片4、5的始端部4f、5f。
[0156]在于分隔件2、3的切斷后，通過(guò)壓輥17而按壓各種片2?5的狀態(tài)，使卷芯13旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D20)。由此，在分隔件2、3的終端部分沒(méi)有紛亂不齊的情況下完全地被卷取。
[0157]另外，通過(guò)借助圖中未示出的固定膠帶，停止卷繞分隔件2、3的終端部分的卷繞，各種片2?5的卷繞操作完成，電池元件I完成。已完成的電池元件I通過(guò)上述取下裝置，從卷芯13上取下。在取下電池元件I后，卷芯13相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而隱蔽。
[0158]此外，在上述分隔件2、3的切斷后，在進(jìn)行上述取下位置P2中的分隔件2、3的終端部分的卷取操作的同時(shí)，開(kāi)始卷繞位置Pl中的各種片2?5的卷繞操作。即，在卷繞位置Pl中，使卷芯14旋轉(zhuǎn)，并且在電極片供給機(jī)構(gòu)31、41中，釋放持握機(jī)構(gòu)71(夾具71a、71b)的電極片4、5的持握，由此，開(kāi)始新的各種片2?5的卷繞(參照?qǐng)D20)。
[0159]然后，反復(fù)進(jìn)行上述工序，相對(duì)卷芯13、14交替地卷繞各種片2?5，由此，依次制造電池元件I。
[0160]若如上面具體所述，采用本實(shí)施方式，由于每當(dāng)進(jìn)行一個(gè)電池元件I的卷繞操作時(shí)，每次不必進(jìn)行從電極片供給機(jī)構(gòu)31、41相對(duì)卷芯13、14送出電極片4、5的工序等，故可謀求提高生產(chǎn)性。
[0161]另外，由于在與卷繞于其中一個(gè)卷芯13上的電極片4、5的終端部4e、5e連接的狀態(tài)，導(dǎo)入相對(duì)另一卷芯14而在下次卷繞的電極片4、5的始端部4f、5f，并且在卷芯14的狹縫14S內(nèi)進(jìn)行該電極片4、5的切斷和固定，故電極片4、5的始端部4f、5f的錯(cuò)位等情況也難以發(fā)生，可抑制已獲得的電池元件I的品質(zhì)降低。
[0162]此外，由于也不必要求將分隔件2、3卷繞而固定于卷芯13、14上的工序等，故可削減分隔件2、3的使用量，可謀求成本削減。[0163]還有，在本實(shí)施方式中，形成使多個(gè)卷芯13、14移動(dòng)，依次進(jìn)行卷繞的結(jié)構(gòu)。S卩，在將分隔件2、3的終端部卷繞于其中一個(gè)卷芯13上的同時(shí)，可在另一卷芯14上開(kāi)始新的卷繞。于是，與僅僅具有一個(gè)卷芯的卷繞裝置相比較，可謀求生產(chǎn)性的提高。
[0164]再有，在本實(shí)施方式中，在將位于通過(guò)卷芯13而卷繞的一個(gè)元件量的各電極片4、5的終端部4e、5e，與通過(guò)卷芯14而在下次卷繞的一個(gè)元件量的各電極片4、5的始端部4f、5f之間的兩個(gè)保護(hù)膠帶100相互粘接的部分，形成穿孔150。由此，在于卷芯14的狹縫14S內(nèi)，在穿孔150處將電極片4、5切斷時(shí)，既不在該切斷部產(chǎn)生毛刺、銳利邊，也不產(chǎn)生金屬片的切屑、活性物質(zhì)的粉末等。于是，降低分隔件損傷而發(fā)生短路，金屬片的切屑、活性物質(zhì)的粉末等卷入于電池元件I中的故障的發(fā)生，可謀求獲得的電池元件I的品質(zhì)的提高。
[0165]另外，在本實(shí)施方式中，由于事先將電極片4、5的金屬片部分切斷，不在卷芯13、14的狹縫13S、14S內(nèi)切斷，故可進(jìn)一步降低金屬片的切屑、活性物質(zhì)的粉末等卷入于電池元件I中的故障的發(fā)生。
[0166]此外，通過(guò)具有支承輥15A、15B，不依賴(lài)于位于取下位置P2的卷芯13、14的旋轉(zhuǎn)姿勢(shì)，從支承輥15A、15B到導(dǎo)向輥88a、88b而設(shè)置的電極片4、5和分隔件2、3的位置穩(wěn)定。由此，由于電極片4、5在該支承輥15A、15B和導(dǎo)向輥88a、88b之間筆直地延伸的狀態(tài)受到拉伸，故可對(duì)穿孔150施加適當(dāng)?shù)呢?fù)荷，適當(dāng)并且順利地切斷。另外，可適當(dāng)?shù)貙㈦姌O片4、5和分隔件2、3穿過(guò)位于卷繞位置P I的卷芯13、14的狹縫13S、14S。
[0167]還有，并不限于上述實(shí)施方式的記載內(nèi)容，也可比如如下所述而實(shí)施。顯然，在下面沒(méi)有列舉的其它的應(yīng)用例子和變更例也當(dāng)然是可能的。
[0168](a)在上述實(shí)施方式中，通過(guò)卷繞裝置10制造鋰離子電池的電池元件I，但通過(guò)卷繞裝置10制造的卷繞元件不限于此，也可制造比如電解電容器的卷繞元件等。
[0169](b)在上述實(shí)施方式中，作為卷芯13、14，采用卷繞各種片2?5的外周形狀呈長(zhǎng)方形(扁平狀)的卷芯，但卷芯13、14的形狀并不限于此，也可采用如外周形狀為圓形、橢圓形、長(zhǎng)圓形等的卷芯。
[0170](C)分隔件2、3、電極片4、5的材質(zhì)并不限于上述實(shí)施方式。如，在上述實(shí)施方式中，分隔件2、3由PP形成，但也可通過(guò)其它的絕緣性材料形成分隔件2、3。
[0171](d)在上述實(shí)施方式中，形成卷繞部11具有兩個(gè)卷芯13、14的結(jié)構(gòu)，但卷芯的數(shù)量并不限于此，也可形成具有3個(gè)以上的卷芯的結(jié)構(gòu)。
[0172](e)在上述實(shí)施方式中，卷芯13(14)的夾緊機(jī)構(gòu)13T (14T)包括:夾緊部件13Ta(14Ta)，該夾緊部件13Ta(14Ta)以可擺動(dòng)的方式通過(guò)軸而支承于一對(duì)芯片13A、13B(14A、14B)中的一者的芯片13A(14A)上；驅(qū)動(dòng)它的圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該夾緊機(jī)構(gòu)13T(14T)按照下述方式構(gòu)成，該方式為:通過(guò)使夾緊部件13Ta(14Ta)向接近另一芯片13B(14B)的方向運(yùn)動(dòng)，可在該夾緊部件13Ta(14Ta)與另一芯片13B(14B)之間夾持各種片2?5。
[0173]作為固定機(jī)構(gòu)的夾緊機(jī)構(gòu)13T(14T)的結(jié)構(gòu)并不限于此。也可形成比如一對(duì)芯片13AU3B發(fā)生相對(duì)位移，可夾持各種片2?5的結(jié)構(gòu)。
[0174](f)在上述實(shí)施方式中形成:兩個(gè)保護(hù)膠帶100相互粘接的部分形成有穿孔150的結(jié)構(gòu)，其中，兩個(gè)保護(hù)膠帶100位于終端部4e、5e與始端部4f、5f之間，該終端部4e、5e為通過(guò)卷芯13卷繞的一個(gè)元件量的各電極片4、5的終端部4e、5e，該始端部4f、5f為通過(guò)卷芯14而在下次卷繞的一個(gè)元件量的各電極片4、5的始端部4f、5f。形成穿孔150的形成方式不限于此。比如，也可形成下述的方案，其中，如圖21(b)所示，不事先切斷電極片4、5而粘貼保護(hù)膠帶100，在其上形成穿孔150。另外，還可形成下述的方案，其中，如圖21(c)所示，省略保護(hù)膠帶100，而在電極片4、5上直接形成穿孔150。
[0175](g)在上述實(shí)施方式中，作為形成于電極片4、5(保護(hù)膠帶100)上的折斷線(xiàn)，采用在電極片4、5的厚度方向貫通的切入部間歇地按照多個(gè)并列的穿孔150。折斷線(xiàn)的結(jié)構(gòu)并不限于此。也可采用比如，切入部從電極片4、5的寬度方向兩端而進(jìn)入，僅僅在寬度方向中間部的一個(gè)部位連接的折斷線(xiàn)(穿孔)，也可將截面呈V字狀的非貫通的半切線(xiàn)作為折斷線(xiàn)而形成。
[0176](h)電極片供給機(jī)構(gòu)31、41的結(jié)構(gòu)并不限于上述實(shí)施方式。比如，在上述實(shí)施方式中，采用下述的切斷粘貼裝置87，該切斷粘貼裝置87成一體地包括:作為片切斷機(jī)構(gòu)的切割機(jī)構(gòu)90 ;作為片持握手段的持握機(jī)構(gòu)91 ;作為膠帶粘貼機(jī)構(gòu)的膠帶粘貼機(jī)構(gòu)92，但是，并不限于此，也可形成下述的方案，其中，獨(dú)立地具有切割機(jī)構(gòu)90、持握機(jī)構(gòu)91和膠帶粘貼機(jī)構(gòu)92中的至少一個(gè)。
[0177](i)在上述實(shí)施方式中，形成通過(guò)分隔件切割器16在卷芯13、14的外側(cè)將分隔件2、3切斷的結(jié)構(gòu)。切斷分隔件2、3的結(jié)構(gòu)并不限于上述實(shí)施方式。如也可形成下述結(jié)構(gòu)，其中，比如在卷芯13、14上設(shè)置切割器，在狹縫13S、14S的內(nèi)部將分隔件2、3切斷。另外，也可形成下述結(jié)構(gòu)，其中，與電極片4、5相同而形成穿孔，通過(guò)卷芯13、14的卷繞力將分隔件
2、3切斷。
[0178](j)在上述實(shí)施方式中形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，對(duì)位機(jī)構(gòu)72根據(jù)檢測(cè)傳感器83的檢測(cè)結(jié)果驅(qū)動(dòng)升降輥75，將粘貼于各電極片4、5上的保護(hù)膠帶100的穿孔形成位置X2相對(duì)穿孔切割器82而定位，但是并不限于此，也可形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，比如根據(jù)設(shè)置于對(duì)位機(jī)構(gòu)72自身上的編碼器的測(cè)量值，將保護(hù)膠帶100的位置相對(duì)穿孔切割器82而定位。
[0179]另外，在上述實(shí)施方式中形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，根據(jù)設(shè)置于卷芯13、14上的編碼器的測(cè)量值，形成于電極片4、5上的穿孔150定位于卷芯13、14的狹縫13S、14S內(nèi)的規(guī)定位置，但是并不限于此，也可形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，比如在卷芯13、14上設(shè)置傳感器，根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行穿孔150的定位。
[0180](k)在上述實(shí)施方式中，在正極片4和負(fù)極片5的兩者上形成穿孔150，構(gòu)成將其切斷的結(jié)構(gòu)，但是，如果采用僅僅在電極片4、5中的至少一者上形成穿孔150，采用將其切斷的結(jié)構(gòu)，則至少與已有技術(shù)相比較，可提高生產(chǎn)性。顯然，最好，在兩者上形成穿孔150。
[0181](I)在上述實(shí)施方式中，在正極片4和負(fù)極片5的兩者上形成穿孔150的時(shí)刻是同一時(shí)期的(參照?qǐng)D13)，顯然，也可使兩者的時(shí)刻錯(cuò)開(kāi)。
[0182](m)在上述實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)臺(tái)12上設(shè)置用于掛住各種片2?5的支承輥15A、15B，但也可形成省略支承輥15A、15B的結(jié)構(gòu)。
[0183](η)在上述實(shí)施方式中，在卷芯13、14的狹縫13S、14S內(nèi)，兩個(gè)電極片4、5的始端部4f、5f定位的位置相同，但是，并不限于此，也可形成正極片4的始端部4f、與負(fù)極片5的始端部5f的定位的位置不同的結(jié)構(gòu)。
[0184]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明:
[0185]標(biāo)號(hào)I表示電池元件；[0186]標(biāo)號(hào)2、3表不分隔件；
[0187]標(biāo)號(hào)4表不正極片；
[0188]標(biāo)號(hào)5表不負(fù)極片；
[0189]標(biāo)號(hào)4e、5e表不終端部；
[0190]標(biāo)號(hào)4f、5f表示始端部；
[0191]標(biāo)號(hào)10表示卷繞裝置；
[0192]標(biāo)號(hào)11表示卷繞部；
[0193]標(biāo)號(hào)12表示轉(zhuǎn)臺(tái)；
[0194]標(biāo)號(hào)13、14表示卷芯；
[0195]標(biāo)號(hào)13S、14S表不狹縫；
[0196]標(biāo)號(hào)13T、14T表不夾緊機(jī)構(gòu)；
[0197]標(biāo)號(hào)15Α、15Β表不支承棍；
[0198]標(biāo)號(hào)16表不分隔件切割器；
[0199]標(biāo)號(hào)31表示正極片供給機(jī)構(gòu)；
[0200]標(biāo)號(hào)41表示負(fù)極片供給機(jī)構(gòu)；
[0201]標(biāo)號(hào)51、61表不分隔件供給機(jī)構(gòu)；
[0202]標(biāo)號(hào)71表示持握機(jī)構(gòu)；
[0203]標(biāo)號(hào)7la、7Ib表不夾具；
[0204]標(biāo)號(hào)82表示穿孔切割器；
[0205]標(biāo)號(hào)82a表示上刃；
[0206]標(biāo)號(hào)82b表不下刃；
[0207]標(biāo)號(hào)87表示切斷粘貼裝置；
[0208]標(biāo)號(hào)90表不切割機(jī)構(gòu)；
[0209]標(biāo)號(hào)91表持握機(jī)構(gòu)；
[0210]標(biāo)號(hào)92表示膠帶粘貼機(jī)構(gòu)；
[0211]標(biāo)號(hào)100表示保護(hù)膠帶；
[0212]標(biāo)號(hào)Pl表示卷繞位置；
[0213]標(biāo)號(hào)P2表示取下位置。
【權(quán)利要求】
1.一種卷繞裝置，其將涂敷有活性物質(zhì)的帶狀電極片與由絕緣原材料形成的帶狀分隔件分別由規(guī)定的供給機(jī)構(gòu)邊供給邊重合，進(jìn)行卷繞，其特征在于，該卷繞裝置包括:轉(zhuǎn)臺(tái)，其將自身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置；多個(gè)卷芯，其在上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定間隔間隔開(kāi)而設(shè)置，同時(shí)分別將自身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)卷繞由上述各供給機(jī)構(gòu)供給的上述電極片和分隔件；狹縫，其設(shè)置于上述各卷芯中，能使上述電極片和分隔件穿過(guò)；固定機(jī)構(gòu)，其能將上述電極片和分隔件固定在上述狹縫內(nèi)部；折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于上述電極片的供給機(jī)構(gòu)上，能針對(duì)上述電極片形成折斷線(xiàn).持握手段，其設(shè)置于上述電極片的供給機(jī)構(gòu)上，能持握上述電極片；該卷繞裝置按照能進(jìn)行下述工序的方式而構(gòu)成:在上述多個(gè)卷芯中的位于第1位置的第1卷芯上，以規(guī)定長(zhǎng)度而卷繞由上述各供給機(jī)構(gòu)供給的上述電極片和分隔件后，使上述轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，將該第1卷芯移到第2位置，并且將不同于該第1卷芯的第 2卷芯移到上述第1位置；在由上述第1卷芯卷取的上述電極片的終端部與根據(jù)上述第2卷芯在下次卷繞的上述電極片的始端部之間的構(gòu)成分割的位置，形成上述折斷線(xiàn)；將從位于上述第2位置的上述第1卷芯到上述各供給機(jī)構(gòu)而配置的上述電極片和分隔件，穿過(guò)位于上述第1位置的第2卷芯的狹縫；借助位于上述第2位置的上述第1卷芯，卷繞上述電極片和分隔件，從而將上述電極片的上述折斷線(xiàn)的形成位置定位于上述第2卷芯的狹縫內(nèi)的規(guī)定位置；在上述電極片定位后，通過(guò)上述持握手段持握該電極片；在通過(guò)上述持握手段持握上述電極片的狀態(tài)，由上述第1卷芯卷繞上述電極片和分隔件，從而在上述折斷線(xiàn)的形成位置切斷上述電極片；在將上述電極片切斷后，由上述第1卷芯卷繞上述電極片和分隔件，從而卷取上述電極片的終端部;在上述第2卷芯的狹縫內(nèi)部，通過(guò)上述固定機(jī)構(gòu)來(lái)固定通過(guò)上述第2卷芯而在下次卷繞的上述電極片和分隔件；將從上述第1卷芯到第2卷芯而設(shè)置的上述分隔件切斷；在將上述分隔件切斷后，由上述第1卷芯卷取上述分隔件的終端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞裝置，其特征在于，在通過(guò)上述折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu)而形成上述折斷線(xiàn)的部位，具備事先粘貼保護(hù)膠帶的保護(hù)膠帶粘貼機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞裝置，其特征在于:上述保護(hù)膠帶粘貼機(jī)構(gòu)包括，片切斷機(jī)構(gòu)，在構(gòu)成由上述卷芯而卷取的上述電極片的分割的位置，該片切斷機(jī)構(gòu)將該電極片切斷；片持握手段，其包括:上游側(cè)持握部和下游側(cè)持握部，該上游側(cè)持握部在上述片切斷機(jī)構(gòu)將上述電極片切斷時(shí)，能在上述切斷機(jī)構(gòu)的上游側(cè)持握該電極片，該下游側(cè)持握部能在上述切斷機(jī)構(gòu)的下游側(cè)持握該電極片，并且該片持握手段按照下述方式構(gòu)成，該方式為:片切斷后，在該各持握部持握該電極片的狀態(tài)，將該電極片在片運(yùn)送方向以相互離開(kāi)的方向相對(duì)移動(dòng)；膠帶粘貼機(jī)構(gòu)，其按照下述方式構(gòu)成，該方式為:將通過(guò)上述片持握手段而離開(kāi)的上述電極片的上游側(cè)部分和下游側(cè)部分連接，而從上述電極片的內(nèi)外兩個(gè)表面分別粘貼保護(hù)膠帶，在上述電極片的上游側(cè)部分和下游側(cè)部分的間隙中，將上述兩個(gè)保護(hù)膠帶相互粘接；上述折斷線(xiàn)形成機(jī)構(gòu)針對(duì)上述兩個(gè)保護(hù)膠帶相互粘接的部分形成上述折斷線(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的卷繞裝置，其特征在于，相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向，在上述第1卷芯和第2卷芯之間設(shè)置支承輥，將從位于上述第2位置的上述第1卷芯到上述各供給機(jī)構(gòu)而設(shè)置的上述電極`片和分隔件掛于該支承輥上。
【文檔編號(hào)】H01M10/0587GK103633377SQ201210498942
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月20日
【發(fā)明者】水野博文 申請(qǐng)人:Ckd株式會(huì)社