层叠电极体的制造方法与流程

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层叠电极体的制造方法与流程

本发明涉及一种以使得正极板片、隔板层和负极板片被层叠成若干层的方式构成的层叠电极体的制造方法。



背景技术:

作为该类型的技术,通常已知日本专利申请公报No.2012-226910(JP 2012-226910 A)中记载的技术。此技术涉及一种二次电池的制造方法,并且包括:通过利用多个导向部件挤压呈长带状的隔板而以曲折方式折叠隔板的曲折折叠步骤;通过将板片状的正极板和负极板交替地插入到这样以曲折方式折叠的隔板的相应谷沟内以使得正极板和负极板经由隔板交替地层叠而形成层叠体的层叠体形成步骤;从隔板的相应谷沟移除导向部件的移除步骤;以及沿正极板和负极板被层叠的方向挤压层叠体的挤压步骤。曲折折叠步骤在隔板被设定为无张力状态之后执行。据此,制造了正极板、隔板和负极板被层叠成若干层的层叠电极体,并且这样制得的层叠电极体收纳在矩形外壳中,从而制造出电池。

然而,在JP 2012-226910 A中记载的制造方法中,曲折折叠步骤包括隔板的引出、曲折折叠、正极板和负极板的取出、定位和插入等子步骤。这需要长时间且作业效率不高。此外,实施该制造方法的装置需要分别用于执行曲折折叠步骤、层叠体形成步骤、移除步骤和插入步骤的相应设备,因此整个装置倾向于大型化。此外,需要用于以短条状冲裁出呈滚卷形卷绕的长带状的电极以便在另一步骤中形成板片状的正极板和负极板的设备。这更需要加工时间,从而带来整个装置进一步大型化这样的问题。



技术实现要素:

本发明提供了一种层叠电极体的制造方法,并且所述制造方法能以正极板片和负极板片之间设有隔板层的状态高效地层叠正极板片和负极板片并且能缩短层叠电极体的制造时间。

本发明的第一方面涉及一种层叠电极体的制造方法,其包括:在正极带状板片和负极带状板片中的至少一者的电极表面上形成隔板层;在利用给送辊连续地送出所述正极带状板片和所述负极带状板片中的任一者的同时切断所述正极带状板片和所述负极带状板片中的该任一者以形成正极板片或负极板片;利用夹辊夹住并送出所形成的正极板片或所形成的负极板片,所形成的正极板片或所形成的负极板片经由所述隔板层层叠在所述负极带状板片和所述正极带状板片中的未被切断的另一者上;在层叠在所述负极带状板片和所述正极带状板片中的所述另一者上的所述正极板片或负极板片之间的切断间隙处切断所述负极带状板片和所述正极带状板片中的所述另一者,以便获得包括所述正极板片和所述负极板片的板片单元;测量所述板片单元的层叠形状以判定所述层叠形状是否良好;在判定为所述板片单元的层叠形状良好时将所述板片单元归类为良品,并且在判定为所述板片单元的层叠形状不良时将所述板片单元归类为不良品;以及层叠并挤压多个被判定为良品的所述板片单元,以便获得层叠电极体。在将所述正极带状板片和所述负极带状板片中的所述任一者夹住的同时切断所述正极带状板片和所述负极带状板片中的所述任一者。

根据本发明的构型,正极带状板片和负极带状板片中的至少一者预先与隔板层一体化。因此,在层叠正极板片和负极板片时,不需要正极板片和负极板片与隔板层对齐。此外,正极带状板片和负极带状板片的送出、正极带状板片的切断、待切断的负极带状板片或正极带状板片和未切断的负极带状板片或正极带状板片的夹住、未切断的负极带状板片或正极带状板片的切断以及板片单元的层叠被连续地执行而不进行加速或减速。

因此,能以在正极板片和负极板片之间设有隔板层的状态高效地层叠正极板片和负极板片,由此使得可以缩短层叠电极体的制造时间。

可利用设置在所述给送辊中的切断刀片切断所述正极带状板片和所述负极带状板片中的所述任一者;并且当以V1表示所述给送辊的第一给送速度并以V2表示所述夹辊的第二给送速度时,V1和V2满足利用下式(1)表示如下的关系:

1<V2/V1≤1.25...(1)。

由于给送辊的第一给送速度V1和夹辊的第二给送速度V2满足式(1)的关系,所以在沿正极带状板片的给送方向的拉力由于第一给送速度V1和第二给送速度V2之间的速度差而施加至正极带状板片的切断部的同时执行切断。

所述夹辊可包括彼此接触的第一辊和第二辊,在所述第一辊的外周上可形成有轴向地延伸的切除部,并且当所述夹辊旋转时,所述夹辊可利用所述第一辊的所述切除部暂时地引起未夹住状态,以便吸收所述第一给送速度和所述第二给送速度之间的速度差。

在正极带状板片的切断面上,可以抑制在其厚度方向上产生毛刺。

在夹辊旋转时,夹辊利用所述第一辊的切除部暂时地引起未夹住状态,以便吸收所述第一给送速度和所述第二给送速度之间的速度差。因此,该速度差不会引起对正极带状板片的送出和切断的不利影响。

因此,可以抑制在送出和切断正极带状板片时由于第一给送速度和第二给送速度之间的速度差而引起的缺陷,例如正极板片中的皱褶的发生。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:

图1是示意性地示出根据一个实施方式的层叠电极体的透视图;

图2是示出根据一个实施方式的包括层叠电极体的电池的剖视图;

图3是示出根据一个实施方式用于制造层叠电极体的制造装置的示意图;

图4是示出根据一个实施方式要利用制造装置加工的正极带状板片、负极带状板片等的示意图;

图5是示出根据一个实施方式的第一切断辊和夹辊的构型和动作的示意图;

图6是示出根据一个实施方式的第一切断辊和夹辊的构型和动作的示意图;

图7是示出根据一个实施方式的第一切断辊和夹辊的构型和动作的示意图;

图8是示出根据一个实施方式的压机等的示意图;

图9A是示出根据一个实施方式在挤压之前的多个板片单元的透视图;

图9B是示出通过挤压获得的层叠电极体的透视图;

图10是示出根据一个实施方式的层叠电极体的制造方法的程序的流程图;

图11是以放大方式示出根据一个实施方式的图6的一部分以显示第一切断辊和正极带状板片之间的关系的示意图;

图12是以放大方式示出根据一个实施方式的正极带状板片的切断部的剖视图;

图13是示出根据一个实施方式的第一切断辊、夹辊、正极带状板片、负极带状板片等之间的关系的示意图;以及

图14是示出根据一个实施方式的切断深度比和给送速度比之间就正极带状板片上的良好/不良判定而言的关系的图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明体现根据本发明的层叠电极体的制造方法的一个实施方式。

图1是示意性地示出根据实施方式的层叠电极体1的透视图。图2是示出包括层叠电极体1的电池70的剖视图。如图1所示,层叠电极体1包括交替地层叠的多个正极板片2A和多个负极板片3A。正极板片2A和负极板片3A以其间设有隔板层4的状态交替地层叠,并被压缩成扁平状态。正极板片2A包括设置在一侧边缘上的露出部2a和设置在露出部2a的相对侧(另一侧边缘)上的绝缘部2b。类似地,负极板片3A包括设置在一侧边缘上的露出部3a和设置在露出部3a的相对侧(另一侧边缘)上的绝缘部3b。

如图2所示,电池70呈扁平箱形,并且被构造为通过设置在其顶面上的正极端子71和负极端子72进行充放电的二次电池。作为电池70,可例举出锂离子二次电池和镍氢电池。电池70包括矩形外壳73和封闭矩形外壳73的开口的盖板74。外壳73和盖板74由铝制成。层叠电极体1、电解液(未示出)等收纳在外壳73中。正极端子71和负极端子72设置在盖板74中。盖板74设有用于密封供电解液注入外壳73中的注液口75的密封部件76。

为了制造电池70,露出部2a、3a被捆束以便在层叠电极体1中形成正极引线77和负极引线78。随后,正极端子71的下端部和负极端子72的下端部分别与正极引线77和负极引线78电连接。正极端子71和负极端子72设置在盖板74中。此后,层叠电极体1收纳在外壳73中,并且盖板74盖在外壳73的开口上以便固定在其上。此后,电解液经注液口75注入并且注液口75由密封部件76密封。这样,能获得电池70。

接下来将说明层叠电极体1的制造方法。图3是示出用于制造层叠电极体1的制造装置20的示意图。图4是示出要利用制造装置20加工的正极带状板片2、负极带状板片3等的示意图。

制造装置20包括:正极滚卷12,长正极带状板片2绕着该正极滚卷卷绕;负极滚卷13,长负极带状板片3绕着该负极滚卷卷绕;第一给送辊21,该第一给送辊构造成沿引出方向送出从正极滚卷12引出的正极带状板片2;第一切断辊22,该第一切断辊构造成进一步向前送出这样从第一给送辊21送出的正极带状板片2,该第一切断辊22具有切断功能;第二给送辊23,该第二给送辊构造成沿引出方向送出从负极滚卷13引出的负极带状板片3;导向辊24,该导向辊构造成在改变方向的同时向前引导这样从第二给送辊23送出的负极带状板片3;夹辊25,该夹辊构造成在以正极板片2A和负极带状板片3之间设有隔板层的状态将利用第一切断辊22切断和送出的正极板片2A间歇地贴附到由导向辊24引导的负极带状板片3的电极表面上的同时执行夹住;第二切断辊26,该第二切断辊构造成以正极板片2A贴附在从夹辊25送出的负极带状板片3上的状态进一步向前送出负极带状板片3,该第二切断辊26具有切断功能;第三给送辊27,该第三给送辊构造成进一步向前送出从第二切断辊26送出并且包括负极板片3A和正极板片2A的板片单元15;和供堆放并收纳从第三给送辊27送出的板片单元15的收纳台架28。这里,第一给送辊21、第一切断辊22、第二给送辊23、第二切断辊26和第三给送辊27可视为本发明中的各给送辊。

如图3所示,在正极滚卷12中,长正极带状板片2卷绕在第一卷绕轴31周围。第一卷绕轴31构造成可沿图3的纸面的垂直方向移动并由电机(未示出)驱动。如图4所示,隔板层4预先形成在正极带状板片2的电极表面上。在正极带状板片2上形成隔板层4的隔板层形成步骤利用与制造装置20不同的装置(未示出)来实施。隔板层4是具有离子透过性、绝缘特性、关断功能和熔断特性的层。正极带状板片2的边缘是电极连续地露出的露出部2a。

如图3所示,在负极滚卷13中,负极带状板片3卷绕在第二卷绕轴32周围。第二卷绕轴32构造成可沿图3的纸面的垂直方向移动并由电机(未示出)驱动。如图4所示,在负极带状板片3的电极表面上未形成隔板层4。负极带状板片3的边缘是电极连续地露出的露出部3a。正极带状板片2的露出部2a和负极带状板片3的露出部3a以使得露出部2a和露出部3a位于彼此相对的两侧的方式分别设置在正极带状板片2的侧边缘和负极带状板片3的侧边缘上。亦即,在图4中,露出部2a形成在正极带状板片2的上侧边缘上,并且露出部3a形成在负极带状板片3的下侧边缘上。这是为了如稍后所述在正极板片2A和负极板片3A彼此上下配置时将板片2A、3A的露出部2a、3a配置在彼此相对的两侧。

如图3所示,第一给送辊21包括一对辊21A、21B并由电机(未示出)驱动。第一给送辊21具有如图4所示沿正极带状板片2的边缘(位于露出部2a的另一侧的边缘)形成用于防止短路的绝缘部2b的加工功能。

如图3所示,第二给送辊23包括一对辊23A、23B并由电机(未示出)驱动。第二给送辊23具有如图4所示沿负极带状板片3的边缘(位于露出部3a的另一侧的边缘)形成用于防止短路的绝缘部3b的加工功能。

图5至7是示出第一切断辊22和夹辊25的构型及其一系列动作的示意图。如图3和图5至7所示,第一切断辊22包括一对辊22A、22B并由电机(未示出)驱动。一个辊22A设有构造成切断正极带状板片2的切断刀片29。如图5至7所示,辊22A设有包括螺纹等并且构造成调节切断刀片29的切割边缘的突出尺寸的调节机构30。

如图3和图5至7所示,夹辊25包括一对辊25A、25B并由电机(未示出)驱动。在一个辊25A的外周上形成有轴向地延伸的切除部25a。当辊25A、25B旋转时,辊25A、25B除设置了切除部25a的部分以外彼此外接,以便将正极带状板片2和负极带状板片3夹住在它们之间。此外,当一个辊25A的切除部25a与另一个辊25B的外周对向时,辊25A、25B不彼此接触,所以正极带状板片2和负极带状板片3在非接触状态期间未被夹住。

如图3所示,第二切断辊26包括一对辊26A、26B并由电机(未示出)驱动。一个辊26A设有构造成切断负极带状板片3的切断刀片33。切断刀片33的构型与第一切断辊22的切断刀片29的构型相同。

如图3所示,第三给送辊27包括一对辊27A、27B并由电机(未示出)驱动。收纳台架28包括多个(在此实施方式中为三个)台架28a、28b、28c,并且台架28a至28c构造成仅朝第三给送辊27打开。收纳台架28以收纳台架28与第三给送辊27对向的状态倾斜地配置,并且设置成利用电机(未示出)沿图3中用箭头表示的方向往复运动。收纳台架28构造成将无缺陷的(非不良的、良好的)板片单元15收纳在位于上下两侧的台架28a、28c中,并且将有缺陷的(不良的)板片单元15收纳在中央台架28b中。

另外,如图3所示,制造装置20设有用于控制制造装置20的控制器50,和各种测量装置51至54。亦即,在正极滚卷12附近设有配置成检测正极带状板片2在宽度方向上的两侧边缘的第一边缘传感器51。类似地,在负极滚卷13附近设有配置成检测负极带状板片3在宽度方向上的两侧边缘的第二边缘传感器52。此外,在第三给送辊27附近设有配置成利用图像来测量板片单元15的位置的摄影/照相机53。类似地,在第三给送辊27附近设有配置成测量板片单元15的绝缘电阻的电阻计54。控制器50配置成通过接收利用测量装置51至54测得的各种信号基于预定的控制程序来控制各种装置12、13、21至28的动作。

制造装置20还包括构造成层叠并挤压收纳在收纳台架28中用于良品的台架28a、28c中的多个板片单元15的压机。图8是示出压机40等的示意图。压机40包括:配置成彼此对向的固定模块41和可动模块42;以及构造成使可动模块42朝固定模块41往复运动的气缸43。在压机40附近设有配置成测量由压机40挤压的层叠电极体1的尺寸(厚度、宽度、高度等)的尺寸测量装置56和配置成测量层叠电极体1的绝缘电阻的电阻计57。压机40、尺寸测量装置56和电阻计57与控制器50连接。图9A是示出挤压之前的多个板片单元15的透视图,图9B是示出通过挤压获得的层叠电极体1的透视图。控制器50配置成基于尺寸测量装置56和电阻计57的测量结果而执行对层叠电极体1的良好/不良判定。被判定为良品的层叠电极体1被送至制造电池70的后续步骤,而被判定为不良品的层叠电极体1被排出并废弃。

接下来将更具体地说明层叠电极体1的制造方法。图10示出该制造方法的程序的流程图。

在图10中,首先,在步骤1A中,预先准备负极滚卷13。此外,在步骤1B中,预先准备正极滚卷12。亦即,在步骤1A、1B中,制造负极带状板片3和正极带状板片2,并分别在负极带状板片3和正极带状板片2中形成露出部3a、2a。此外,仅正极带状板片2进行在其电极表面上形成隔板层4的隔板层形成步骤。将这样制造的负极带状板片3和这样制造的正极带状板片2分开卷绕成滚卷形状,且然后贴附到相应的卷绕轴31、32上。

然后,在步骤2A中,将负极带状板片3从负极滚卷13引出并定位。此外,在步骤2B中,将正极带状板片2从正极滚卷12引出并定位。这里,控制器50通过沿图3的纸面的垂直方向移动卷绕轴31、32来调节正极带状板片2和负极带状板片3的目标引出位置。

然后,在步骤3A中,对负极带状板片3进行边缘加工。此外,在步骤3B中,对正极带状板片2进行边缘加工。控制器50控制第二给送辊23和第一给送辊21以便沿负极带状板片3和正极带状板片2的相应边缘形成绝缘部3b、2b。

随后,在步骤4中,确定正极带状板片2的纵向位置。这里,控制器50控制第一给送辊21和第二给送辊23、夹辊25以及第一切断辊22和第二切断辊26,以便控制第一给送速度V1、仅用于负极带状板片3的给送速度、和第二给送速度V2,所述第一给送速度是仅用于正极带状板片2的给送速度,所述第二给送速度是用于负极带状板片3和正极带状板片2的给送速度或用于层叠在负极带状板片3上的正极板片2A的给送速度。在此实施方式中,控制器50将第一给送辊21和第一切断辊22的给送速度控制为第一给送速度V1,并且还将第二给送辊23、夹辊25和第二切断辊26的给送速度控制为第二给送速度V2。此外,在此实施方式中,给送速度V1、V2之间存在速度差,并且控制器50控制该速度差以便确定正极带状板片2的纵向位置。

随后,在步骤5中,切断正极带状板片2。亦即,利用第一切断辊22切断正极带状板片2上的预定位置。此步骤可视为本发明的第一切断步骤,并且在利用第一给送辊21和第二给送辊23连续地送出正极带状板片2和负极带状板片3的同时在预定位置处利用第一切断辊22切断正极带状板片2。此步骤与后述的夹住步骤同步进行。

随后,在步骤6中,将这样切断的正极板片2A间歇地贴附到负极带状板片3上。亦即,此步骤可视为本发明的夹住步骤,并且以正极带状板片2和未切断的负极带状板片3之间设有隔板层4的状态将正极带状板片2层叠在未切断的负极带状板片3上,且然后在送出的同时利用夹辊夹住它们。在此实施方式中,在于步骤6(夹住步骤)中夹住正极带状板片2和负极带状板片3的同时,进行步骤5(第一切断步骤)中的正极带状板片2的切断。

随后,在步骤7中,切断负极带状板片3。亦即,利用第二切断辊26切断负极带状板片3上的预定位置。此步骤可视为本发明的第二切断步骤,并且在层叠在未切断的负极带状板片3上的正极板片2A之间的切断间隙处切断未切断的负极带状板片3,以便获得包括以层叠方式彼此贴附的正极板片2A和负极板片3A的板片单元15。

然后,在步骤8A中,检查负极板片3A和正极板片2A在板片单元15中的位置。控制器50识别摄影机53的摄影图像,以便通过将位置与基准位置进行比较来检查该位置。作为位置检查的结果,当板片单元15被判定为不良品时,控制器50的处理转入步骤10,但是当板片单元15被判定为非不良品时,控制器50转入步骤9。

此外,在步骤8A的同时,控制器50在步骤8B中接收步骤8A中的位置检查的位置数据,并基于该位置数据来修正步骤8C中的位置。然后,控制器50在步骤2B中的处理上反映其修正结果。亦即,关于正极带状板片2,与给送方向和垂直于给送方向的方向方面的基准值之间的偏差被反馈给正极带状板片2的引出定位。此外,在步骤8D中,基于该位置数据进行速度修正,并且将其修正结果反映在步骤4和步骤5中的处理上。亦即,就正极带状板片2而言,给送方向与其基准值的偏差被反馈给在正极带状板片2的纵向定位和正极带状板片的切断中对速度差的控制。

这里。在步骤10中,排出不良品。亦即,控制器50控制收纳台架28将有缺陷的板片单元15收纳在用于不良品的台架28b中。

同时,在步骤9中,针对无缺陷的板片单元15,检查负极板片3A和正极板片2A之间的绝缘性。控制器50通过将电阻计54的测量结果与基准值进行比较来检查绝缘性。作为绝缘检查的结果,当板片单元15被判定为良品时,控制器50转入步骤11,但是当板片单元15被判定为不良品时,控制器50转入上述步骤10。

在步骤11中,层叠无缺陷的板片单元15。亦即,控制器50控制收纳台架28将无缺陷的板片单元15收纳在用于良品的台架28a、28c中,并且将无缺陷的板片单元15层叠在其它板片单元15上。

这里,步骤8A至步骤11的一系列处理包括本发明中的层叠形状判定步骤和归类步骤。亦即,在层叠形状判定步骤中,测量板片单元15的层叠形状以便判定层叠形状是否良好。此外,在归类步骤中,基于良好/不良判定结果而将板片单元15归类成良品和不良品以便分开配置在收纳台架28中。

接下来,在步骤12中,进行层叠挤压。亦即,如图8所示,将多个无缺陷的板片单元15夹在压机40的固定模块41和可动模块42之间,并且操作气缸43以挤压各板片单元15,以便获得层叠电极体1。

然后,在步骤13中,检查层叠电极体1的尺寸。控制器50使尺寸测量装置56测量这样通过挤压获得的层叠电极体1的外形尺寸,例如厚度、宽度、高度等,以便通过将该尺寸与基准值进行比较来检查该尺寸。作为尺寸检查的结果,当层叠电极体1被判定为不良品时,控制器50转入步骤15,但是当层叠电极体1被判定为良品时,控制器50转入步骤14。

在步骤15中,排出不良品。亦即,控制器50从生产线排出有缺陷的层叠电极体,以便废弃有缺陷的层叠电极体1。

同时,在步骤14中,针对无缺陷的层叠电极体1,检查负极板片3A和正极板片2A之间的绝缘性。控制器50通过将电阻计57的测量结果与基准值进行比较来检查绝缘性。此外,作为绝缘检查的结果,当层叠电极体1被判定为不良品时,控制器50转入步骤15,但是当层叠电极体1被判定为良品时,控制器50转入步骤16,在步骤16中获得层叠电极体1作为成品。

这里,参照图5至7说明第一切断辊22和夹辊25的联合动作。在图5所示的状态下,第一切断辊22的切断刀片29配置在正极带状板片2尚未被切断的位置处。夹辊25配置成使得一个辊25A的切除部25a以辊25A、25B之间设有间隙的状态与另一个辊25B的外周对向。此时,夹辊25引起未夹住状态,在该状态下正极带状板片2和负极带状板片3在它们以预定长度被送出之前未被夹住。此后,如图6所示,当第一切断辊22和夹辊25进一步旋转时,第一切断辊22的切断刀片29沿正极带状板片2的厚度方向将其切断一半,并且在夹辊25中,正极带状板片2和负极带状板片3可以说在辊25A、25B之间被夹住。此后,如图7所示,当第一切断辊22和夹辊25进一步旋转时,第一切断辊22以正极带状板片2在辊22A、22B之间被夹住的状态送出正极带状板片2,并且夹辊25以被切断的正极板片2A和负极带状板片3在辊25A、25B之间被夹住的状态进一步送出正极板片2A和负极带状板片3。

图11是以放大方式示出图6的一部分以显示第一切断辊22和正极带状板片2之间的关系的示意图。图12是以放大方式示出正极带状板片2的切断部的剖视图。在此实施方式中,如图11所示,当正极带状板片2的厚度用“T”表示并且切断刀片29对正极带状板片2的切割深度用“D”表示时,第一切断条件范围被设定为利用式(A)表示的关系。此外,如图5至图7所示,第二切断条件范围被设定为由第一切断辊22对正极带状板片2的第一给送速度V1以及夹辊25对负极带状板片3和正极板片2A的第二给送速度V2利用式(B)表示的范围。

0.5T≤D<0.9T...(A)

1<V2/V1≤1.25...(B)

此外,在此实施方式中,在夹辊25旋转时,夹辊25利用一个辊25A的切除部25a暂时地引起未夹住状态,以便吸收第一给送速度V1和第二给送速度V2之间的速度差(V2-V1)。

这里,说明第一切断辊22和夹辊25对正极板片2A的“间歇定位”。图13是示出第一切断辊22、夹辊25、正极带状板片2、负极带状板片3等之间的关系的示意图。在图13中,当已从夹辊25通过之后相邻的正极板片2A之间的间隙(间歇长度)以“L1”表示并且正极板片2A的长度以“L2”表示时,间歇定位条件利用式(C)和式(D)表示如下。

V2>V1...(C)

L2/(L1+L2)=V2/V1...(D)

根据上述该实施方式中的层叠电极体的制造方法,正极带状板片2和隔板层4在隔板层形成步骤中被预先一体化。因此,当正极板片2A层叠在负极板片3A上时,不需要正极板片2A和负极板片3A相对于隔板层4的对齐。此外,不加速或减速地连续进行正极带状板片2和负极带状板片3的送出、正极带状板片2的切断、切断的正极板片2A和未切断的负极带状板片3的夹住、未切断的负极带状板片3的切断和板片单元15的层叠。因此,可以在实现加速的同时以在正极板片2A和负极板片3A之间设有隔板层4的状态将正极板片2A高效地层叠在负极板片3A上,由此可以缩短层叠电极体1的制造时间。

在此实施方式中,第一切断辊22的第一给送速度V1和夹辊25的第二给送速度V2满足式(B)的关系。因此,由于第一给送速度V1和第二给送速度V2之间的速度差(V2-V1),切断在沿正极带状板片2的给送方向的拉力施加至正极带状板片2的切断部的同时进行。在此实施方式中,由于夹辊25的第二给送速度V2比第一切断辊22的第一给送速度V1快,所以拉力由于速度差(V2-V1)而施加至正极带状板片2的半切断部,使得该半切断部沿前后方向被分断。这使得可以抑制正极带状板片2的切断面5(参照图12)上沿厚度方向产生毛刺。

其原因如下。如图11所示,切断刀片29以正极带状板片2被第一切断辊22夹住的状态切入正极带状板片2的一部分厚度中。因此,切断部附近的基材沿纸面的左右方向被拉伸,由此抑制在正极带状板片2的厚度方向上、也即在纸面的上下方向上产生毛刺。这里,如图11所示,正极带状板片2恰好利用切断刀片29变成半切断状态,并且正极带状板片2不会仅被切断刀片29完全切断。除利用切断刀片29形成的半切断状态以外还由于第一给送速度V1和第二给送速度V2之间的速度差(V2-V1),拉力施加至切断部,使得正极带状板片2被分断并完全切断。结果,如图12所示,如箭头所示在纸面的左右方向上以拉伸方式产生在正极带状板片2的切断面5上引起的毛刺5a。因此,即使正极板片2A层叠在负极板片3A上,毛刺5a也不会损伤隔板层4,由此使得可以在不损失正极板片2A和负极板片3A之间的绝缘特性的情况下提高对层叠电极体1中的正极和负极之间的短路的耐受性。

图14是示出切断深度比(D/T)和给送速度比(V2/V1)之间关于正极带状板片2的良好/不良切断而言的关系的图。从该图发现,在切断深度比(D/T)为“0.5至0.9”且给送速度比(V2/V1)为“1.15至1.25”的区域中实现了良好的切断。

在此实施方式中,在夹辊25旋转时,夹辊25利用一个辊25A的切除部25a暂时地引起未夹住状态,以便吸收第一给送速度V1和第二给送速度V2之间的速度差(V2-V1)。因此,该速度差(V2-V1)不会对正极带状板片2的送出和切断产生不利影响。这因而使得可以抑制由于速度差(V2-V1)产生的缺陷,例如在正极带状板片2的送出和切断时正极板片2A中皱褶的产生。

注意,本发明不限于上述实施方式,并且构型可适当地部分变更而在不偏离本发明的主旨的情况下实施。

(1)在所述实施方式中,预先在正极带状板片2的电极表面上形成隔板层4。然而,可预先在负极带状板片的电极表面上形成隔板层,或者可预先在正极带状板片和负极带状板片的两个电极表面上形成隔板层。

(2)在所述实施方式中,在第一切断步骤中切断正极带状板片2,在夹住步骤中将切断的正极板片2A以切断的正极板片2A和未切断的负极带状板片3之间设有隔板层4的状态层叠在未切断的负极带状板片3上并夹住,并且在第二切断步骤中在层叠在未切断的负极带状板片3上的正极板片2A之间的切断间隙处切断未切断的负极带状板片3,以便获得包括以层叠方式设置的正极板片2A和负极板片3A的板片单元15。或者,可在第一切断步骤中切断负极带状板片,可在夹住步骤中将切断的负极板片以切断的负极板片和未切断的正极带状板片之间设有隔板层的状态层叠在未切断的正极带状板片上且然后夹住,并且可在第二切断步骤中在层叠在未切断的正极带状板片上的负极板片之间的切断间隙处切断未切断的正极带状板片,以便获得包括以层叠方式设置的正极板片和负极板片的板片单元。

(3)在所述实施方式中,切断刀片29、33分别设置在作为给送辊的第一切断辊22和第二切断辊26中,以便切断正极带状板片2和负极带状板片3。或者,可利用与给送辊分开设置的切断刀片切断正极带状板片和负极带状板片。

(4)在所述实施方式中,在切断正极带状板片2时,利用切断刀片29使正极带状板片2处于半切断状态并向其切断部施加拉力,使得切断部沿前后方向被分断并完全切断。或者,在利用切断刀片切断正极带状板片的过程中,可通过向切断部施加拉力而使切断部在前后方向上分断。

本发明可适用于诸如锂离子二次电池或镍氢电池之类的电池的制造。

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