卷繞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及卷繞裝置，比如用于獲得內(nèi)置于二次電池等中的卷繞元件的卷繞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]比如用作鋰離子電池等的二次電池的電池元件通過下述方式制造，該方式為:涂敷有正極活性物質(zhì)的正電極片、與涂敷有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)電極片，在經(jīng)由由絕緣材料構(gòu)成的兩個分隔片而重合的狀態(tài)下被卷繞。
[0003]在制造該電池元件的卷繞裝置中，從呈卷狀卷繞的原卷供給出的上述各種片分別沿各自的運送通路被運送給卷繞部，在卷繞部，各種片在重合的狀態(tài)下被卷繞(比如參照專利文獻(xiàn)I等)。
[0004]在該方案中，首先將兩個分隔片固定于卷繞部的卷芯上，然后通過規(guī)定的供給機(jī)構(gòu)，在兩個分隔片之間插入正負(fù)兩個電極片的卷取始端部，通過接觸輥而按壓。接著，使卷芯旋轉(zhuǎn)，開始各片的卷繞。
[0005]然后，在按照規(guī)定長度卷繞各電極片時暫時停止卷繞動作，通過設(shè)置于上述供給機(jī)構(gòu)上的規(guī)定的持握機(jī)構(gòu)持握各電極片，然后將各電極片切斷。接著，在將各電極片的卷繞剩余部分完全地卷取后，進(jìn)行分隔片的切斷和卷取，由此，一系列的電池元件的卷繞作業(yè)完成。之后，反復(fù)進(jìn)行這樣的動作，依次制造電池元件。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)I JP特開2011— 233377號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在電極片被切斷后，由供給機(jī)構(gòu)(持握機(jī)構(gòu))持握的電極片的卷取始端部完全沒有被保持，處于自由的狀態(tài)。由此，缺乏剛性的電極片具有卷取始端部垂下的危險。在該場合，在將電極片的卷取始端部插入兩個分隔片之間時，存在無法以良好的精度插入，產(chǎn)品的品質(zhì)降低的危險。
[0011]對于該情況，近年人們還考慮了設(shè)置導(dǎo)向板等的方法，該導(dǎo)向板支持由供給機(jī)構(gòu)持握的電極片的卷取始端部附近。
[0012]比如，像圖11所示的那樣，列舉出下述一個例子的結(jié)構(gòu)，其中，電極片100的供給機(jī)構(gòu)101包括:可持握電極片100的夾頭102、支承電極片100的卷取始端部附近的導(dǎo)向板103。
[0013]在該結(jié)構(gòu)條件下，如果電極片100的卷繞作業(yè)完成，則在通過夾頭102而持握電極片100的狀態(tài)下，通過切斷器104切斷電極片100(參照圖11(a))。接著，一邊通過導(dǎo)向板103而支承電極片100，一邊使供給機(jī)構(gòu)101朝向卷芯105而移動，將電極片100的卷取始端部插入兩個分隔片106之間(參照圖11(b))。接著，將接觸輥107接觸按壓于卷芯105，按壓電極片100的卷取始端部(參照圖11(c))。然后，打開夾頭102，使供給機(jī)構(gòu)101退回，然后，使卷芯105旋轉(zhuǎn)，開始卷繞作業(yè)(參照圖11(d))。
[0014]但是，像圖11所列舉的結(jié)構(gòu)那樣，在僅僅將導(dǎo)向板103安裝而固定于供給機(jī)構(gòu)101上的結(jié)構(gòu)中，由于與切斷器104等的關(guān)系，難以通過導(dǎo)向板103支承直到接近切斷后的電極片100的卷取始端部的位置(參照圖11(a))。其結(jié)果是，依然存在有下述風(fēng)險，如上述那樣的在電極片插入時卷取始端部發(fā)生下垂等的不良狀況。
[0015]本發(fā)明是針對上述情況而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種可實現(xiàn)抑制卷繞元件的品質(zhì)降低等的卷繞裝置。
[0016]用于解決課題的技術(shù)方案
[0017]下面分項地對適合解決上述課題的各技術(shù)方案進(jìn)行說明。另外，根據(jù)需要，在相應(yīng)的技術(shù)方案中附加特有的作用效果。
[0018]技術(shù)方案I涉及一種卷繞裝置，其中，夾設(shè)帶狀的分隔片而將帶狀的正負(fù)兩個電極片以重合的狀態(tài)進(jìn)行卷繞，其特征在于，該卷繞裝置包括:
[0019]卷芯，該卷芯以自身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，能卷繞上述電極片和分隔片；
[0020]切斷機(jī)構(gòu)，該切斷機(jī)構(gòu)在下述位置將上述電極片切斷，該位置為:通過上述卷芯而卷繞的上述電極片的終端部與通過上述卷芯而在下次卷繞的上述電極片的始端部的切分位置；
[0021]片供給機(jī)構(gòu)，該片供給機(jī)構(gòu)在上述切斷機(jī)構(gòu)切斷時，持握上述電極片，并且在切斷后于持握該電極片的狀態(tài)通過自身的移動，將該電極片送向上述卷芯；
[0022]支承機(jī)構(gòu)，該支承機(jī)構(gòu)能支承由上述片供給機(jī)構(gòu)而持握的上述電極片的始端側(cè)；
[0023]上述支承機(jī)構(gòu)按照在支承上述電極片的支承區(qū)間沿電極片供給方向(電極片縱向)可伸縮的方式構(gòu)成。
[0024]按照上述技術(shù)方案1，能改變通過支承機(jī)構(gòu)支承電極片的區(qū)間的長度。
[0025]由此，比如在電極片切斷后使支承區(qū)間延伸，由此由于與切斷機(jī)構(gòu)的關(guān)系，可以支承直到接近:在切斷時難以接近的電極片的始端部的位置。其結(jié)果是，與導(dǎo)向板等的固定型的支承機(jī)構(gòu)相比較，可更加確實地抑制電極片供給時的電極片始端部垂下等的不良狀況的發(fā)生。進(jìn)而，可相對卷芯，將電極片始端部供給到更加適合的位置，可實現(xiàn)抑制卷繞元件的品質(zhì)的降低等。
[0026]另外，在支承機(jī)構(gòu)為導(dǎo)向板等的固定型的場合，首先，在片供給機(jī)構(gòu)中將電極片放開，然后，只在與該片供給機(jī)構(gòu)一起將支承機(jī)構(gòu)退回到不構(gòu)成卷繞作業(yè)的妨礙的位置的后階段，開始卷芯的卷繞作業(yè)。在該方面，按照本技術(shù)方案，在于片供給機(jī)構(gòu)中，將電極片放開的同時，或在其前階段將支承區(qū)間收縮，由此可將支承機(jī)構(gòu)退回到不構(gòu)成卷繞作業(yè)的妨礙的位置。即，在片供給機(jī)構(gòu)中，將電極片開放的同時可開始卷繞作業(yè)，可謀求生產(chǎn)性的提高。
[0027]此外，對應(yīng)于所制造的卷繞元件的種類，通過片供給機(jī)構(gòu)而持握的電極片的始端側(cè)的長度也各有不同，但是按照本技術(shù)方案，支承區(qū)間按照可伸縮的方式構(gòu)成，由此其調(diào)整也可容易地進(jìn)行。其結(jié)果是，也不會有更換導(dǎo)向板等的固定型的支承機(jī)構(gòu)所花費的工時等，可提高廣泛應(yīng)用性。
[0028]技術(shù)方案2涉及技術(shù)方案I所述的卷繞裝置，其特征在于，上述支承機(jī)構(gòu)包括支承輥，該支承輥在電極片供給方向前端側(cè)，按照可旋轉(zhuǎn)地支承上述電極片的方式設(shè)置。
[0029]像比如卷芯的截面形狀等為非圓形的卷繞裝置、具有多個卷芯的轉(zhuǎn)臺型的卷繞裝置等那樣，伴隨因卷芯的形狀、配置等的結(jié)構(gòu)而有不同的卷芯的旋轉(zhuǎn)、位置變化，電極片的通過線的位置發(fā)生變化。由此，在支承機(jī)構(gòu)為單獨的導(dǎo)向板等的場合，具有在片供給時顯然自不必說，即使在退回位置的情況下，伴隨電極片的通過線的位置變化，有電極片與導(dǎo)向板等觸碰、電極片損傷的危險。
[0030]由此，在這樣的卷繞裝置中，一般設(shè)置圖12所示的那樣的通路變更輥(108)，必須使電極片的通過線穩(wěn)定。在像這樣具有通路變更輥(108)的場合，打開夾頭(102)使供給機(jī)構(gòu)(101)退回后，使通路變更輥(108)上升，改變電極片(100)的通過線。然后，使卷芯
(105)旋轉(zhuǎn)，開始卷繞作業(yè)。即，如果不是在使供給機(jī)構(gòu)(101)退回，通路變更輥108的動作完成后，則無法開始卷芯105的卷繞作業(yè)。
[0031]在此方面，按照上述技術(shù)方案2，由于設(shè)置于支承機(jī)構(gòu)的前端部上的支承輥實現(xiàn)通路變更輥的代替的作用，故可省略現(xiàn)有的通路變更輥。其結(jié)果是，由于可省略現(xiàn)有的通路變更輥的動作步驟，故可縮短到通過卷芯而開始卷繞作業(yè)時的時間，可實現(xiàn)生產(chǎn)性的提高。
[0032]技術(shù)方案3涉及技術(shù)方案2所述的卷繞裝置，其特征在于，上述卷芯按照與自身的旋轉(zhuǎn)軸相垂直方向的截面形狀或其外周形狀(卷繞有分隔件、電極片的部分的形狀)呈非圓形(比如橢圓形、長圓形、多邊形、扁平狀、平板狀等)的方式構(gòu)成。
[0033]如上所述，在技術(shù)方案3的方案的條件下，上述技術(shù)方案2等的作用效果更加有效。
[0034]技術(shù)方案4涉及技術(shù)方案2或3所述的卷繞裝置，其特征在于，上述支承機(jī)構(gòu)包括:活動部，該活動部具有上述支承輥，并且沿電極片供給方向可移動；帶有端部的皮帶部件，該皮帶部件卷掛于該活動部的規(guī)定部位(滑輪等)，并且可在上述支承區(qū)間支承上述電極片，
[0035]在上述皮帶部件中，
[0036]上述支承區(qū)間的電極片供給方向后端側(cè)的一端被固定，上述支承區(qū)間的電極片供給方向前端側(cè)的另一端與規(guī)定的張力施加機(jī)構(gòu)連接；
[0037]伴隨上述活動部向電極片供給方向前端側(cè)的移動，上述皮帶部件從上述活動部側(cè)向上述支承區(qū)間側(cè)伸出，并且伴隨上述活動部向電極片供給方向后端側(cè)的移動，上述皮帶部件從上述支承區(qū)間側(cè)向上述活動部側(cè)返回。
[0038]按照上述技術(shù)方案4，通過設(shè)置上述皮帶部件，即使在于片供給機(jī)構(gòu)的持握部與支承輥之間電極片垂下的情況下，仍可支承該電極片。
[0039]在使作為可伸縮的支承機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向板等滑動的結(jié)構(gòu)、采用將兩端固定的彈性橡膠皮帶的場合，在支承機(jī)構(gòu)伸縮時，具有該支承機(jī)構(gòu)和電極片對磨，電極片損傷的危險。
[0040]在此方面，按照該技術(shù)方案4形成下述的方案，其中，在活動部移向電極片供給方向前端側(cè)時，從皮帶部件的一端側(cè)向其另一端側(cè)而與電極片接觸，在活動部移向電極片供給方向后端側(cè)時，從皮帶部件的另一端側(cè)向其一端側(cè)而與電極片剝離。其結(jié)果是，電極片難以損