电池用电极构件的输送装置及输送方法

电池用电极构件的输送装置及输送方法
【专利摘要】输送装置用于输送电池用电极构件（箔状且带状的电极材料或箔状的电极）。输送装置包括以使电极构件弯曲的方式对其进行把持并进行输送的输送器。输送器构成为在不与位于输送方向下游的其他工序的部件相接触的位置把持电极构件。由于电极构件被弯曲，因此输送方向上的刚性被提高，从而能够防止下垂。另外，输送器的把持位置是不与下游的其他工序的部件相接触的位置。因而，采用输送装置，能够可靠地将电极构件（带状的电极材料的顶端、电极）输送至目的位置。
【专利说明】电池用电极构件的输送装置及输送方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池用电极构件的输送装置及输送方法，特别涉及用于输送箔状且带状的电极材料[electrode material film web]或箔状的电极[electrode film]的电池用电极构件的输送装置及输送方法[carrying apparatus and carrying method for abattery electrode member]。
【背景技术】
[0002]电池所使用的电极(正极和负极)具有在较薄的金属箔[thin metal film]的双面形成有活性物质层[active material]的结构。电极是通过从在金属箔的双面或单面形成有活性物质层的带状的电极材料[electrode material web]切取规定大小的材料来进行制造的。在该技术中，为了将带状电极材料的顶端[forward end]递送至模具，电极材料以在模具的上游被夹持的方式被递送(下述专利文献I)。另外，也具有利用传送带输送箔状的电极的技术(下述专利文献2)。
[0003]专利文献1:日本特开2007 - 128841号公报
[0004]专利文献2:日本特开平11 - 339841号公报
[0005]在上述专利文献I所公开的方法中，仅从上游对电极材料进行了推送。作为电极材料的基材的金属箔非常薄。因此，若仅从上游推送电极材料，则存在有电极材料的顶端在中途下垂而无法进入到模具内、或无法在规定位置对电极材料进行裁切的可能。另外，在如上述专利文献2所公开的那样使用传送带将电极输送至模具的情况下，若电极的顶端没有被传送带的表面从下方支承，则存在有该电极的顶端下垂的可能。

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于提供在输送箔状且带状的电极材料或箔状的电极时能够将其顶端可靠地输送至目的位置的电池用电极构件的输送装置及输送方法。
[0007]本发明的第I技术方案在于提供一种电池用电极构件的输送装置，其包括以使箔状且带状的电极材料或箔状的电极弯曲的方式对其进行把持并进行输送的输送器(输送机构)，上述输送器(输送机构)构成为在不与位于输送方向下游的其他工序的部件相接触的位置把持上述电极材料或上述电极。
[0008]本发明的第2技术方案在于提供一种电池用电极构件的输送方法,在该输送方法中，一边使箔状且带状的电极材料或箔状的电极弯曲，一边利用输送器在不与位于输送方向下游的其他工序的部件相接触的位置把持上述电极材料或上述电极并进行输送。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1是表示实施方式的电极制造装置(输送装置)的俯视图。
[0010]图2是表示上述电极制造装置的侧视图。
[0011]图3是表示上述电极制造装置的手部(输送器)的详细主视图。[0012]图4是表示带状电极材料的弯曲形状的立体图。
[0013]图5是表示带状电极材料的其他弯曲形状的立体图。
[0014]图6的(a)及图6的(b)是用于说明带状电极材料的弯曲方向的立体图。
[0015]图7的(a)是从输出方向下游观察前端模具的主视图，图7的(b)是沿着图7的Ca)中的VIIB — VIIB线的剖视图。
[0016]图8的(a)?图8的(e)是表示前端模具的动作的剖视图。
[0017]图9的(a)是前端被裁切前的带状电极材料的俯视图，图9的(b)是切取后所获得的电极的俯视图。
[0018]图10是表示手部后退时的上述电极制造装置的俯视图。
[0019]图11是表示手部后退时的上述电极制造装置的侧视图。
[0020]图12是表示将吸盘用作输送器的例子的立体图。
【具体实施方式】
[0021]以下，参照【专利附图】

【附图说明】输送装置(输送方法)的实施方式。另外，在附图的说明中，对于相同的部件标注相同的附图标记，省略重复的说明。另外，为了方便说明而对附图中的各构件的大小、比例进行了夸张化，与实际上的大小、比例不同。
[0022]首先，说明电极制造装置(输送装置)的主要部分的结构。如图1和图2所示，电极制造装置I包括:手部[hand](输送器[carrier];输送机构[carrying means]) 2、前端裁切用模具 3[die 3 for cutting a forward end](以下,称作前端模具[forward end die]3)、后端裁切用模具4[die4for cutting a rearward end](以下,称作后端模具[rearwardend die] 4)、第I吸附传送带[first suction conveyor] 5以及第2吸附传送带6。
[0023]手部2用于将箔状且带状的电极材料[electrode material film web] 100 (以下，称作带状电极材料[electrode material web] 100)悬空输送[overhead-carry]至前端模具3内。在本实施方式中，手部2以使带状电极材料100向与输送方向A交叉的方向弯曲的方式把持带状电极材料100。前端模具3为前端裁切器[forward end cutter],用于对带状电极材料100的前端进行裁切。后端模具4为后端裁切器[rearward end cutter],用于对带状电极材料100的后端进行裁切。第I吸附传送带5设置于在带状电极材料100的输送方向上比前端模具3靠上游处。第I吸附传送带5配置于手部2的动作轨迹[movingrange]外。第I吸附传送带5的输送面5a (参照图3)作为在对带状电极材料100进行裁切时吸附并从下方支承带状电极材料100的支承面发挥作用。另外，第I吸附传送带5用于将后端被裁切后的电极向比前端模具3靠下游处递送。第2吸附传送带6用于将被第I吸附传送带5递送来的电极进一步向下游递送。另外，图1中的单点划线表示裁切图案。
[0024]接着，详细地说明电极制造装置I的各部分。图3表示从输送方向A的下游侧观察的手部2和第I吸附传送带5，且省略了手部2和第I吸附传送带5以外的构成部件。
[0025]手部2在将带状电极材料100输送至裁切位置时在手部2的构成部件[components of the hand2]与第I吸附传送带5互不干扰的位置(详细内容见后述)把持带状电极材料100。另外，手部2在将带状电极材料100向前端模具3输送时在比前端模具3靠上游的位置(即不与前端模具3相接触的位置)把持带状电极材料100。
[0026]该手部2具有:主臂21和主臂22这一对主臂、与主臂21相结合的把持臂[holdingarms](把持部[holding portions];把持机构[holding means])23 和把持臂 25、与主臂 22相连接的把持臂(把持部；把持机构)24和把持臂26以及使一对主臂21、22 —体地垂直移动并使把持臂23?26进行把持动作[holding action]的把持机构部[holding mechanicalsection] 20。把持臂23和把持臂25以与带状电极材料100的输送方向A平行的方式安装于主臂21，把持臂24和把持臂26以与输送方向A平行的方式安装于主臂22。把持臂23 ?26 在第 I 吸附传送带 5 的侧方外侧[at laterally outward positions from thefirst suction conveyor 5]安装于主臂21和主臂22。因而,把持臂23?26能够以不与第I吸附传送带5相接触的方式进行输送动作。另外，第I吸附传送带5的侧方[lateraldirection to the first suction conveyor5]指的是与第I吸附传送带5的输送方向A(带移动方向)正交的方向。
[0027]主臂21与把持机构部20 —起沿着输送方向A水平移动。此时，把持臂23?26通过第I吸附传送带5的侧方外侧。因而，第I吸附传送带5不会进入到由手部2进行的输入动作所产生的水平移动的移动轨迹内。即，第I吸附传送带5配置于手部2的构成部件的动作轨迹外。因此，利用手部2的极小的上升移动便可使带状电极材料100从第I吸附传送带5浮起并移动输送。
[0028]在此，假设以手部的构成部件在第I吸附传送带的正上方通过的方式配置手部。在该情况下，在手部把持带状电极材料并将该带状电极材料输入模具时，若使手部水平移动，则会导致手部与第I吸附传送带相接触。因此，为了使手部在比第I吸附传送带靠上游处把持带状电极材料之后从第I吸附传送带的上方通过，必须使手部上升至距离第I吸附传送带较远的上方。另外，在手部返回至原来的位置时必须下降较大的距离也是不言而喻的。因而，手部的垂直移动量增大，而与此相对应地则需要较长的动作时间。另一方面，在本实施方式中，手部2的垂直移动量为零或极小，从而能够大幅度地缩短动作时间。
[0029]把持机构部20用于使一对主臂21、22 —体地垂直移动并将带状电极材料100把持于把持臂23?26、或从把持臂23?26放开带状电极材料100。把持机构部20只要是用于进行常规的手部动作的机构即可。
[0030]把持臂23和把持臂25安装于主臂21，把持臂24和把持臂26安装于主臂22。把持臂23与把持臂24彼此相对，把持臂25与把持臂26也彼此相对。把持臂23与把持臂24夹持[clip](把持[hold])带状电极材料100的一侧边缘，把持臂25与把持臂26夹持(把持)带状电极材料100的另一侧边缘。把持臂23?26的把持位置只要是相对于带状电极材料100的裁切位置位于输送方向A的上游且能够通过对带状电极材料100的侧边缘进行把持而使带状电极材料100弯曲的位置即可。
[0031]如图3所示，为了在把持带状电极材料100时使带状电极材料100向与输送方向A交叉的方向弯曲，把持臂23?26的与带状电极材料100相接触的接触面形成为倾斜。通过使带状电极材料100弯曲，带状电极材料100的在输送方向A上的刚性被提高，未被把持的前端侧部分[forward side portion]不会下垂[not bow down]。
[0032]如图4所示，在利用把持臂23?26把持带状电极材料100时，带状电极材料100的中央部以下降的状态弯曲[curved into a depressed state](向下凸起[to be convexdownward])。这样,通过使中央部以下降的状态弯曲,带状电极材料100的输送方向上的刚性被提高，未被把持的前端侧部分不会下垂。另外，不仅是前端侧部分，把持臂的把持范围外的其他部分也不会下垂[not sag down]ο
[0033]该下降的状态的弯曲形状仅通过对带状电极材料100的两侧边缘进行把持并上提即可获得。在该情况下，在利用手部2把持带状电极材料100的两侧边缘时，以带状电极材料100的中央部不与下方的第I吸附传送带5的输送面5a相接触的方式使手部2略微上升。优选手部2的上升量[upward stroke length]为使带状电极材料100的中央部不与第I吸附传送带5相接触并且尽可能靠近的量。另外，若手部2的上升量较大，则手部2的用于垂直移动的时间增长，从而导致生产节拍时间[takt time]增长。另外，由于带状电极材料100的前端被插入前端模具3 (和后端模具4)的上模与下模之间，因此若手部2的上升量较大，则必须较大地打开上模与下模。在该情况下，模具的动作量增大，从而导致生产节拍时间增长。因而，优选手部2的上升量尽可能小。
[0034]例如，如图3所示，在使中央部以下降的状态弯曲的情况下，只要弯曲量(从中央部起至连结两侧边缘的直线[包含该直线在内的平面]为止的距离)hi同中央部与输送面5a之间的距离h2大致相同，即可减少手部2的动作量。具体地说，通过将带状电极材料100的弯曲量hi设为0.5mm?2mm并且将上述距离h2也设为0.5mm?2mm,能够使手部2的垂直移动量变得极小并且还能够防止带状电极材料100与输送面5a之间的接触。另外，虽然优选中央部与输送面5a之间的距离h2如上所述地进行设定，但是只要是带状电极材料100不与输送面5a相接触的高度即可。
[0035]由于只要确保不使前端侧部分下垂的刚性即可，因此也可以使带状电极材料100的弯曲量hi较小。具体地说，虽然也取决于带状电极材料100的大小、厚度，但是弯曲量hi=0.5mm?2_即可确保充分的刚性。虽然优选弯曲量hi如上所述地进行设定，但是只要是能够确保能够防止前端侧部分下垂的刚性的量，也可以在带状电极材料100较大且较厚的情况下增大弯曲量，在带状电极材料100较薄的情况下减小弯曲量等。
[0036]图5表示带状电极材料100的其他弯曲形状。如图5所示，在利用把持臂23?26把持带状电极材料100时,带状电极材料100的中央部以上升的状态弯曲[curved into auplifted state](向上凸起[to be convex upward])。在该情况下，把持臂23?26的与带状电极材料100相接触的接触面的倾斜方向与图3和图4所示的方向相反。这样，通过使中央部以上升的状态弯曲，能够在不变更手部2的垂直位置的情况下输送带状电极材料100。把持臂23?26的把持位置也可以与第I吸附传送带5的输送面5a等高。由于通过把持两侧边缘而使中央部以上升的状态弯曲，因此即使把持位置与输送面5a等高，带状电极材料100也能够被把持于比第I吸附传送带5靠上方处而不会与第I吸附传送带5相接触。因而，无需使手部2上升移动。在该情况下，弯曲量只要是与带状电极材料100的大小、厚度相对应地能够确保能够防止前端侧部分下垂的量，就没有特殊限定。
[0037]在此，说明带状电极材料100的弯曲方向。在图4和图5中，图示了带状电极材料100的中央部向下凸起(图4)或向上凸起(图5)的不同的例子。在本实施方式中，在向下凸起及向上凸起的情况下，弯曲方向均为与输送方向A正交的方向。其原因在于，由于利用把持臂23?26把持带状电极材料100的两侧边缘，因此形成为这样的弯曲方向。但是，由于只要提高输送方向A上的刚性即可防止前端侧部分的下垂，因此只要弯曲方向为与输送方向A交叉的方向，贝U可为任意方向。
[0038]参照图6的(a)和图6的(b)说明弯曲方向的其他例子。在图6的(a)所示的例子中，在一侧边缘，至顶端附近为止进行把持，而在另一侧边缘，顶端附近并未被把持。图6的(a)中的双点划线表示基于把持臂23?26的与带状电极材料100相接触的接触面的倾斜度所绘的大致弯曲方向。在该情况下，至顶端部为止进行把持的把持臂23和把持臂24在与前端模具3互不干扰的位置把持带状电极材料100。
[0039]在图6的(b)所示的例子中，手部2的把持臂23和把持臂2425和把持臂26以彼此的顶端侧相互分离的方式向外侧弯曲，并且未把持带状电极材料100的顶端附近。通过这样地进行把持，后端侧部分比前端侧部分更强地弯曲，输送方向A上的刚性被提高。另夕卜，在确保刚性的同时，顶端附近的弯曲量减小。带状电极材料100的弯曲形状能够为各种形状。另外，在图6的(a)和图6的(b)中，带状电极材料100以下降的状态弯曲，但是也可以变更把持臂23?26的与带状电极材料100相接触的接触面的倾斜度而使带状电极材料100以上升的状态弯曲。
[0040]如上所述，前端模具3是用于与后端模具4 一起从带状电极材料100切取电极的模具。参照图7的(a)和图7的(b)说明前端模具3。前端模具3具有:模具支承台301、模具框302、下模基底303、上模基底304、下模305、上模306、框作动缸307、上模作动缸308、框引导部309以及上模引导部310。
[0041]模具支承台301安装于框作动缸307的上端。在模具支承台301之上设有4根框引导部309。模具框302被框作动缸307和框引导部309支承。模具框302整体利用框作动缸307沿着框引导部309垂直移动。
[0042]在模具框302的内侧下部固定有下模基底303。在下模基底303固定有下模305。另一方面，在模具框302的内侧上部固定有上模基底304。在上模基底304固定有上模306。另外，在模具框302的内侧设有上端及下端固定于模具框302的4根上模引导部310。
[0043]上模基底304能够相对于上模引导部310垂直移动，且能够利用上模作动缸308沿着上模引导部310垂直移动。鉴于上述模具框302的内部结构,上模306与下模305之间的啮合位置被限定。当上模基底304在模具框302内下降时，上模306与下模305相啮合而对带状电极材料100进行裁切。
[0044]参照图8的(a)?图8的(e)说明前端模具3的裁切动作。在要插入带状电极材料100的开模状态(图8的(a)、图2)下，下模305位于比第I吸附传送带5的输送面5a(参照图3)靠下方处。在开模状态下，带状电极材料100被插入至裁切位置(下模305与上模306相啮合的位置)。接着，如图8的(b)所示，模具框302利用框作动缸307上升，下模305停止在与带状电极材料100相接触的位置(输送面5a的高度)。
[0045]接着，如图8的(C)所示，上模306利用上模作动缸308下降，带状电极材料100被裁切。接着，如图8的(d)所示，上模306利用上模作动缸308上升，继而返回至原来的位置。接着，如图8的(e)所示，模具框302下降，前端模具3整体返回至开模状态。另外，在利用前端模具3进行裁切时所产生的废料[scrap]直接落向下方。因此，优选在前端模具3的模具支承台301的输送方向前方的下侧设有用于排出落下的废料的斜面(未图示)等。
[0046]如上所述，由于在前端模具3的开模状态下下模305位于比第I吸附传送带5的输送面5a靠下方处，因此能够防止输入带状电极材料100时的带状电极材料100与下模305之间的接触，并且易于将前端侧部分输入至裁切位置。另外，即使万一带状电极材料100的前端侧部分下垂，也能够防止带状电极材料100被卷入第I吸附传送带5与下模305之间，且由于在前端侧部分被输入裁切位置后下模305上升而使前端侧部分被上抬，因此能够精确地对前端进行裁切。
[0047]进而，由于下模305在开模状态下位于比输送面5a靠下方处，S卩，在裁切后仍返回至相同位置(参照图8的(e))，因此也能够在向第2吸附传送带6输出裁切后的电极时防止电极与下模305之间的接触。另外，由于在下模305上升时模具框302整体上升，因此能够在将前端把持于下模305与上模306之间的被模具框302的内部结构所限定的啮合位置的状态下使下模305上升而精确地对前端进行裁切。
[0048]另外，在本实施方式中，虽然是通过下模305上升后上模306下降来对前端进行裁切的，但是对于上模306何时开始下降并无特殊限定，例如，能够根据下模305至输送面5a的高度为止的上升量[upward stroke length]与上模306到达被输送面5a支承的带状电极材料100为止的下降量[downward stroke length]来酌情决定。具体地说,若上述上升量比上述下降量大，则下模306 (模具框302)先开始上升，而后使上模306开始下降，从而使得下模305与上模306同时到达带状电极材料100。相反，若上述上升量比上述下降量小，则上模306先开始下降，而后使下模306 (模具框302)开始上升，从而使得下模305与上模306同时到达带状电极材料100。通过这样控制上模306和下模305的动作，能够进一步缩短用于裁切的生产节拍时间。只要在考虑到上模306和下模305的移动量以及移动速度之间的区别等的基础上使上模306和下模305的动作相匹配即可。
[0049]后端模具4具有与上述前端模具3相同的结构，但是由模具所裁切的图案却不同。参照图4简单地说明后端模具4的动作。首先，使手部2的把持臂23?26后退并从后端模具4的下模41与上模42之间退出，继而使带状电极材料100的欲裁切的后端位置停止在下模41与上模42之间。之后，以与上述前端模具3的动作相同的动作控制下模41和上模42而对后端进行裁切。另外，由于后端模具4具有与前端模具3相同的结构，因此能够确保用于使把持臂23?26通过下模41与上模42之间的间隙。另外，由于带状电极材料100紧贴着输送面5a地在输送面5a的上方被输送，因此手部2的垂直移动量极小。进而，由于在前端模具4的开模状态下下模41位于比第I吸附传送带5的输送面5a靠下方处，因此能够在把持臂23?26后退时防止带状电极材料100与下模41之间的接触，并且易于将前端被裁切后的前端侧部分输入裁切位置。
[0050]另外，只要能在把持臂23?26与下模41之间确保充分的间隙，后端模具4的下模42也可与输送面5a等高。由于利用手部2在输送面5a的上方对带状电极材料100进行悬空输送，因此即使将下模42与输送面5a设为等高，带状电极材料100也不会与下模42相接触。
[0051]如上所述，第I吸附传送带5配置于前端模具3与后端模具4之间(参照图1和图2)。在利用手部2输入带状电极材料100时，第I吸附传送带5的吸附和输送(带的驱动)均停止。然后，在利用手部2输入带状电极材料100而使带状电极材料100的前端到达裁切位置的同时或略延迟，第I吸附传送带5开始进行吸附，但是输送并未开始。被输入的带状电极材料100被第I吸附传送带5的吸附力把持于裁切位置。之后，在前端和后端被裁切之后，第I吸附传送带5与第2吸附传送带6 —起开始进行输送，从而输出裁切后的电极。
[0052]另外，如上所述，第I吸附传送带5的输送面5a成为在对带状电极材料100进行裁切时支承该带状电极材料100的支承面。因此，输送面5a为平面，且被吸附并支承了的带状电极材料100形成为平坦状，从而能够整齐地对带状电极材料100进行裁切。
[0053]第2吸附传送带6配置于前端模具3的输送方向A上的下游(参照图1和图2)。第2吸附传送带6的输送面配置于比第I吸附传送带5的输送面5a靠下方处。被切取后的电极在被第I吸附传送带5输出时并不弯曲，因此已经丧失了输送方向A上的刚性。因而，在利用第I吸附传送带5进行输出时，存在有电极的前端下垂的情况。由于将第2吸附传送带6的输送面配置于比第I吸附传送带5的输送面5a靠下方处，因此即使电极的前端下垂，也能够可靠地将电极载置于第2吸附传送带6的输送面上。
[0054]另外，下模305 (开模状态)配置于比电极从第I吸附传送带5向第2吸附传送带6移动的轨迹靠下方处。优选的是，第2吸附传送带6配置于与下模305平齐或比下模305稍靠上方的位置。第I吸附传送带5配置于比第2吸附传送带6稍靠上方处，且下模305存在于第I吸附传送带5与第2吸附传送带6之间。在输出电极时，电极被略向下方地从第I吸附传送带5向第2吸附传送带6推出。此时,若在比电极的从第I吸附传送带5向第2吸附传送带6的移动轨迹靠上方处设有下模305，则会导致电极与下模305相接触。因此，在比电极的从第I吸附传送带5向第2吸附传送带6的移动轨迹靠下方处配置下模305。另外，第2吸附传送带6的吸附动作及输送动作既可以始终进行，也可以在对带状电极材料100的前端进行了裁切时开始进行。
[0055]参照图9的(a)和图9的(b)说明被切取的电极101的形状。如图9的(a)所示，在带状电极材料100中，在作为金属箔的基材150的双面以隔开恒定的间隔的方式形成有活性物质层151。对于活性物质层151，在正极处由正极活性物质形成，在负极处由负极活性物质形成。本实施方式的活性物质层151为公知的活性物质层，省略其详细说明。
[0056]如图9的(b)所示，带状电极材料100的前端部IOOa的未形成活性物质层151的、露出金属箔的区域152被裁切为规定形状。裁切后的前端部IOOa作为电池的电极极耳153发挥作用。另一方面，带状电极材料100的后端部IOOb呈直线状地被裁切。因而，电极101以图9的(b)所示的形状被切取。
[0057]作为基材150 (金属箔)，例如使用有铝、镍、铁、不锈钢、钛、铜等。另外，也使用有镍和招的金属包层材料[cladding material]、铜和招的金属包层材料、或上述金属组合的镀层材料[plating matrial]等。进而,作为基材150,能够使用导电性高分子膜、在非导电性高分子材料中添加导电性填料而成的膜来取代金属箔。尤其是从电子电导率(日文:電子伝導性)、电池工作电位[battery operating potential]的观点出发，多使用招、不锈钢、铜等金属单体的箔。作为基材150，所使用的材料在正极与负极处各不相同。基材150的厚度例如为I μ m?100 μ m。基材150在形成为电池之后成为集电体。
[0058]另一方面，在将被切取后的电极101用作电动汽车用的二次电池的情况下，若以纸张大小来表示其大小，则为B5?A4左右。因此，带状电极材料100的宽度为B5?A4的大小左右，长度为数十米?数百米，并被呈卷状地卷起。在本实施方式中，被切取后的电极101 (参照图9的(b))具有与所使用的电池的形状相匹配的形状，但是并不限定于图9的(b)所示的形状。另外，电极并不限定于如本实施方式这样在双面形成同极的电极101，也可以是在一面形成正极并且在另一面形成负极的双极型电极[bipolar electrode]。被切取后的电极101例如使用于层叠型二次电池中。在层叠型二次电池中，如众所周知的那样，以正极、分离片以及负极的顺序进行层叠。[0059]带状电极材料100、被切取后的电极101非常薄。另一方面，电动汽车用等的、要求高密度高能量的二次电池具有较大的面积。因此，在水平输送时，仅带状电极材料自身难以维持其形状，未被输送器材(例如，传送带)支承的部分易于下垂，但是本实施方式对该问题进行了改善。
[0060]接着，说明输送装置的动作。首先，被手部2把持的带状电极材料100的前端被输送至前端模具3的裁切位置。此时，由于手部2的构成部件通过第I吸附传送带5的侧方，因此手部2的用于垂直移动的时间几乎为零。另外，带状电极材料100在提高了输送方向A上的刚性的情况下被悬空输送。因而，在带状电极材料100不与除手部2和第I吸附传送带5以外的构件相接触的情况下带状电极材料100的前端被输送至裁切位置。在图1和图2中示出该状态。
[0061]当带状电极材料100的前端到达前端模具3的裁切位置时，第I吸附传送带5开始进行吸附，但是输送仍未开始。在用于对前端进行裁切的定位完成并开始吸附的同时手部2放开带状电极材料100并后退。为了使下模305与上述动作大致同时地(也可以是在前端到达裁切位置之后且吸附开始之前)与带状电极材料100的前端相接触而使模具框302上升。即使手部2移动到最下游侧时，手部2的把持臂23?26也不会与前端模具3相接触。因而，只要前端到达裁切位置，模具框302即可开始上升。即，能够使模具在手部2后退之前开始动作，能够缩短生产节拍时间。
[0062]之后，利用前端模具3对带状电极材料100的前端进行裁切，手部2在对前端进行裁切的过程中后退，并返回至把持带状电极材料100把持之前的位置。在图10和图11中示出该状态。另外，在裁切结束之后，前端模具3也返回到下方位置。在手部2后退之后，利用后端模具4对带状电极材料100的后端进行裁切。当利用后端模具4所进行的裁切结束时，第I吸附传送带5开始输送，从而将被切取后的电极101向第2吸附传送带6输出。第2吸附传送带6接收电极101并向之后的工序输出。因而，被切取后的电极101不与第I吸附传送带5和第2吸附传送带6以外的构件相接触。
[0063]采用本实施方式，带状电极材料100以向与输送方向A交叉的方向弯曲的方式被手部2把持。该把持位置为手部2的构成部件不与输送方向A下游的前端模具3 (除输送工序以外的其他工序[裁切工序]的部件)相接触的位置。因此，即使手部2为了不与前端模具3相接触而仅把持带状电极材料100的后端侧部分，带状电极材料100的前端侧部分(和未被把持的中间部分)也不会下垂。因而，带状电极材料100能够被可靠地输送至作为输送目的位置(裁切位置)的前端模具3。
[0064]另外，由于能够在不下垂的情况下将带状电极材料100可靠地输送至前端模具3，因此能够防止利用模具进行裁切时的位置偏移。进而，由于手部2的把持位置为不与前端模具3相接触的上游位置，因此能够在使手部2后退之前(即，与带状电极材料100输入到前端模具3同时地)开始前端模具3的裁切动作。
[0065]另外，由于手部2把持带状电极材料100的两侧边缘，因此能够容易地使带状电极材料100弯曲。进而，只要稍微上提被把持了的两侧边缘，带状电极材料100便可利用重力容易地呈向下凸起的状态弯曲。另外，在使带状电极材料100呈向上凸起的状态弯曲的情况下，无需使手部2上升。另外，通过使带状电极材料100呈向上凸起的状态弯曲并且使手部2的把持位置位于与第I吸附传送带5平齐的平面上，从而能够在仅放开由手部2进行的把持的情况下将带状电极材料100载置于第I吸附传送带5上。
[0066]进而，手部2的构成部件(把持臂23?26等)以不与第I吸附传送带5相接触的方式配置于第I吸附传送带5的侧方外侧。因而，第I吸附传送带5不会进入到手部2的移动轨迹内。因此，手部2仅利用微小的垂直动作就能够在第I吸附传送带5的上方对带状电极材料100进行悬空输送。因而，即使手部2与第I吸附传送带5位于同一侧，也能够缩短生产节拍时间。
[0067]另外，由于带状电极材料100被手部2悬空输送至前端模具3的裁切位置，因此不会与除手部2以外的其他构件，特别是模具(前端模具3或后端模具4)相接触。因而，能够防止因带状电极材料100与其他构件之间的接触而导致所形成的活性物质层151产生损伤进而厚度减小的情况，且能够防止与此相伴的电容下降、寿命下降。另外，由于被切取后的电极101也被第I吸附传送带5和第2吸附传送带6输出，因此在切取后也能防止与除第I吸附传送带5和第2吸附传送带6以外的其他构件之间的接触。
[0068]并且，在利用手部2输入带状电极材料100时，第I吸附传送带5仅进行吸附而不进行输送。因而，带状电极材料100被吸附并固定于裁切位置，从而防止了裁切时(模具动作时)的位置偏移。其结果，能够从带状电极材料100可靠地切取规定形状的电极101。
[0069]另外，第2吸附传送带6的输送面配置于比第I吸附传送带5的输送面5a靠下方处。因而，被切取后的电极101能够被可靠地从第I吸附传送带5向第2吸附传送带6输出。
[0070]另外，前端模具3的下模305位于比第I吸附传送带5的输送面5a靠下方处，且在带状电极材料100插入前端模具3内后上升。因此，易于将带状电极材料100的前端插入至前端模具3的裁切位置，能够在裁切之前抑制前端模具3与带状电极材料100之间的接触，能够防止活性物质层151发生损伤。进而，即使万一带状电极材料100的前端侧部分下垂，由于利用下模305对其进行了上抬，因此能够在规定的裁切位置对带状电极材料100进行裁切。另外，由于除前端模具3以外还设有后端模具4，因此能够将带状电极材料100的前端与后端裁切为不同的形状。
[0071]利用本实施方式制造而成的电池用电极尤其适合用作搭载于车辆中的马达驱动用二次电池所使用的正极或负极。在此，车辆为例如利用马达驱动车轮的汽车、其他车辆(例如电车)。作为汽车，例如为不使用汽油的电动汽车、混合动力汽车。尤其是，搭载于车辆的马达驱动用二次电池要求较高的输出特性和较高的能量特性，因此被期望有较大的电极面积(例如，如上所述，B5?A4大小的面积)。这样的二次电池用的电极与手机、电脑用的小面积的电极相比，厚度非常薄并且面积较大，因此难以处理。采用本实施方式，如上所述，能够较佳地制造较大的电池用电极。
[0072]通过参照将日本发明专利申请第2011 — 85725号(2011年4月7日提出申请)的全部内容引入本说明书中。通过参照本发明的实施方式，如上所述地对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。本发明的范围参照权利要求书来决定。
[0073]例如，如图12所示，作为输送器也可以使用吸盘200。在该情况下，利用吸盘200从上方吸附并保持[hold]带状电极材料100。因而，第I吸附传送带5与吸盘200不接触。另外，吸盘200的吸附面为向与输送方向A交叉的方向弯曲的曲面。因而，带状电极材料100以被弯曲而提高了输送方向A上的刚性的方式被悬空输送。[0074]该情况也与上述实施方式相同，第I吸附传送带5配置于吸盘200的动作轨迹外。因此，吸盘200的用于垂直移动的时间几乎为零，从而能够缩短生产节拍时间。另外，带状电极材料100以不与除吸盘200以外的其他构件相接触的方式被输送。进而，吸盘200的吸附位置只要位于不与前端模具3相接触的上游位置，即可在使吸盘200退出之前(B卩，与带状电极材料100输入到前端模具3同时地)开始前端模具3的裁切动作。
[0075]另外，本发明在上述实施方式中应用于带状电极材料100的输送，但是也能够应用于被切取后的电极101的输送。在上述实施方式中，电极101被第2吸附传送带6输出，但是能够使用手部2、吸盘200等输送器来取代第2吸附传送带6将电极101向下一道工序(或第2吸附传送带6之后的下道工序)输出。由此，能够在不使电极101的顶端侧部分、中间部分下垂的情况下可靠地将电极101向下一道工序输送。
[0076]此外，在上述实施方式中，电极101的前端与后端为不同的形状，但是也可以为相同形状。在将电极101的前端与后端裁切为相同形状的情况下，能够仅利用前端模具3进行裁切(无需后端模具4)。在仅利用前端模具3进行裁切的情况下，在从前端模具3的前端裁切位置起进而将带状电极材料100输送一个电极的长度之后对后端进行裁切。该情况也与上述实施方式相同，输送器(手部2、吸盘200等)在比前端模具3靠上游的位置(即，不与前端模具3相接触的位置)把持带状电极材料100并提高输送方向A上的刚性。因而，能够在使带状电极材料100不与除输送器以外的其他构件相接触的情况下将带状电极材料100输入裁切位置，并且能够在将带状电极材料100输入裁切位置的同时开始前端模具3的裁切动作。
[0077]另外，在仅利用前端模具3进行裁切的情况下，电极101在比前端模具3靠下游处被切下，因此无需在前端模具3的上游输送带状电极材料100，无需第I吸附传送带。但是，在该情况下，也优选通过在端模具3的上游设置从下方支承带状电极材料100的吸附器(吸附机构)来吸附被输送器(手部2、吸盘200等)输入的带状电极材料100。通过在前端模具3的上游吸附带状电极材料100，能够可靠并且整齐地切取电极101。作为吸附器(吸附机构)，例如使用有吸盘。吸盘配置为将其平坦的吸附面作为支承面。而且，在被输送器输入的带状电极材料100到达裁切位置时，吸附器(吸附机构)在输送器放开带状电极材料100的同时开始进行吸附。
[0078]另外，前端裁切器(前端模具3)和后端裁切器(后端模具4)并不局限于模具，例如也可以是激光切割器。在设为激光切割器的情况下，在前端模具3的下模305的位置配置能够垂直移动的支承部件(销状支承件(日文:O寸*。一卜)、蜂窝状平台(日文"、二力Af 一 O)等)，通过从上方照射激光而对带状电极材料100进行裁切。由于即使万一带状电极材料100的前端侧部分下垂，也能够利用支承部件将其上抬，因此能够在规定的裁切位置精确地对带状电极材料100进行激光裁切。
[0079]在上述实施方式中，仅上模306相对于前端模具3的模具框302移动。但是，只要在裁切时能够使上模与下模在规定的裁切位置啮合，也可以分别独立地设置上模与下模。即，也可以在带状电极材料100的前端到达裁切位置时仅使下模305单独上升，之后使上模306单独下降。后端模具4也同样。
[0080]在上述实施方式中，输送器(手部2)的水平动作仅沿着输送方向A进行。但是，手部2也可以构成为在放开了带状电极材料100之后向侧方移动，之后后退，继而返回到原来 的位置，因此对于手部2的动作方向等能够适当地进行变更。
【权利要求】
1.一种电池用电极构件的输送装置，其特征在于， 该输送装置包括以使箔状且带状的电极材料或箔状的电极弯曲的方式对其进行把持并进行输送的输送器， 上述输送器构成为在不与位于输送方向的下游的其他工序的部件相接触的位置把持上述电极材料或上述电极。
2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于， 上述输送器是具有把持部的手部，该把持部用于把持上述电极材料的与上述输送方向正交的两侧边缘或上述电极的与上述输送方向正交的两侧边缘。
3.根据权利要求1或2所述的输送装置，其特征在于， 上述手部使上述电极材料或上述电极以相对于水平面呈向下凸起的方式弯曲。
4.根据权利要求1或2所述的输送装置，其特征在于， 上述手部使上述电极材料或上述电极以相对于水平面呈向上凸起的方式弯曲。
5.根据权利要求4所述的输送装置，其特征在于， 在上述电极材料或上述电极的输送路径的下方还具备传送带， 上述输送器是具有把持部的手部，该把持部用于把持上述电极材料的与上述输送方向正交的两侧边缘或上述电极的与上述输送方向正交的两侧边缘， 上述把持部构成为在与上述传送带的输送面平齐的面上把持上述电极材料的上述两侧边缘或上述电极的上述两侧边缘。
6.一种电池用电极构件的输送装置，其特征在于， 该输送装置包括以使箔状且带状的电极材料或箔状的电极弯曲的方式对其进行把持并进行输送的输送机构， 上述输送机构构成为在不与位于输送方向的下游的其他工序的部件相接触的位置把持上述电极材料或上述电极。
7.—种电池用电极构件的输送方法,其特征在于， 一边使箔状且带状的电极材料或箔状的电极弯曲，一边利用输送器在不与位于输送方向的下游的其他工序的部件相接触的位置把持上述电极材料或上述电极并进行输送。
8.根据权利要求7所述的输送方法，其特征在于， 上述输送器是具有把持部的手部，该把持部用于把持上述电极材料的与上述输送方向正交的两侧边缘或上述电极的与上述输送方向正交的两侧边缘。
9.根据权利要求7或8所述的输送方法，其特征在于， 上述手部使上述电极材料或上述电极以相对于水平面呈向下凸起的方式弯曲。
10.根据权利要求7或8所述的输送方法，其特征在于， 上述手部使上述电极材料或上述电极以相对于水平面呈向上凸起的方式弯曲。
11.根据权利要求10所述的输送方法，其特征在于， 在上述电极材料或上述电极的输送路径的下方配置有传送带， 上述输送器是具有把持部的手部，该把持部用于把持上述电极材料的与上述输送方向正交的两侧边缘或上述电极的与上述输送方向正交的两侧边缘， 上述把持部构成为在与上述传送带的输送面平齐的面上把持上述电极材料的上述两侧边缘或上述电极的上述两侧边缘。
【文档编号】H01M4/04GK103460449SQ201280016314
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年4月6日 优先权日:2011年4月7日
【发明者】油原浩, 山下学 申请人:日产自动车株式会社