层叠电极体及层叠电极体的粘接装置的制作方法

文档序号:27325002发布日期:2021-11-10 01:08阅读:92来源:国知局
层叠电极体及层叠电极体的粘接装置的制作方法

1.本公开涉及层叠电极体及其粘接装置。


背景技术:

2.例如在车载用的锂离子二次电池等中,由于要求较大的容量和较低的内部电阻、较高的散热性能,因此开发了一种能够满足这些要求的叠层型的电池。该电池为这样的形态:交替地层叠正极、隔膜、负极,将各电极连接于被称作极耳的金属端子并放入到由铝层压膜构成的容器中,注入电解液并进行密封。
3.在专利文献1中记载了这样的结构:包括:电极支承部,其用于接收由输送装置供给的电极并支承电极;循环构件,其呈沿上下方向延伸的环状,在外周面安装有电极支承部;层叠单元,其配置于隔着循环构件而与输送装置相反的一侧,具有供电极层叠的多层层叠部;推出部,其将多个支承于电极支承部的电极朝向多层层叠部同时推出;以及控制部,其用于控制循环构件的循环和升降以及推出部的动作,控制部控制推出部的动作,以使推出部以比输送装置输送电极的输送速度慢的速度朝向层叠部推出电极。
4.在专利文献2中记载了一种用于制造正极、负极彼此之间隔着隔膜而交替地层叠的层叠电极体的装置,该装置具备:卷取滚筒,其具有能够卷取连续地放出的隔膜片的外周面;以及电极供给单元,其用于向谷间以能够切换正极和负极的方式隔开间隔地依次供给电极,该谷间形成于已卷取于外周面的隔膜片ss和要卷取于外周面的隔膜片之间。
5.在专利文献3中记载了这样的结构:包括:大致圆筒形状的卷绕部件,其用于卷绕连续电池材料,该连续电池材料是将隔着容易将正极、负极及隔膜分别切开的断裂线连续形成的连续正极材料、连续负极材料及连续隔膜材料作为原材料,并将各原材料按照连续隔膜材料、连续正极材料、连续隔膜材料、连续负极材料的顺序或者连续隔膜材料、连续负极材料、连续隔膜材料、连续正极材料的顺序使各自的断裂线一致地重合而形成的;按压部件,其用于将卷绕的连续电池材料按压于卷绕部件的侧周面;以及切断部件,其在连续电池材料在卷绕部件卷绕所需层叠数之后,在每个断裂线处切断连续电池材料,切断部件是卷绕部件的侧周面的圆周方向的局部向半径方向突出而成的。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:国际公开第2017/131027号
9.专利文献2:日本特开2012

199211号公报
10.专利文献3:日本特开2011

86508号公报


技术实现要素:

11.为了高效地制造交替地层叠正极、隔膜、负极而成的层叠电极体,需要将带状的正极体和带状的负极体供给到滚筒,将这些带状的正极体和负极体分别切断为期望的尺寸而得到正极板和负极板,将这些正极板和负极板依次层叠在期望的位置。此外,在由于粘接极
板和隔膜时的加压而产生损伤时,可能发生电极体劣化的事态。
12.本公开的目的在于,提供一种在制造层叠电极体时能抑制在粘接极板和隔膜的情况下的损伤的技术。
13.本公开的一个技术方案是一种层叠电极体,其是矩形形状的极板和矩形形状的隔膜层叠而成的,其中,构成所述极板的外缘部的4个边中的2个边的至少一部分与所述隔膜粘接,构成所述极板的外缘部的4个边中的另2个边未与所述隔膜粘接。
14.本公开的另一个技术方案是一种层叠电极体,其是矩形形状的正极和矩形形状的负极隔着矩形形状的隔膜层叠而成的,其中,构成所述负极的外缘部的4个边中的2个边的至少一部分与所述隔膜粘接,构成所述负极的外缘部的4个边中的另2个边未与所述隔膜粘接,构成所述正极的外缘部的4个边中的2个边的至少一部分与所述隔膜粘接,构成所述正极的外缘部的4个边中的另2个边未与所述隔膜粘接。
15.在本公开的又一个技术方案中,所述正极配置在所述负极的存在区域的内部。
16.在本公开的又一个技术方案中,所述隔膜在基材层的两个面具备热塑性层。
17.本公开的又一个技术方案是一种层叠电极体的粘接装置,其中,该粘接装置包括:保持部件,其用于保持隔膜单板,并进行旋转;以及极板粘接部件,其用于在所述隔膜单板上依次加压粘接矩形极板,所述极板粘接部件补偿在其与所述保持部件之间产生的距离变动,将所述矩形极板加压在所述隔膜单板上。
18.在本公开的又一个技术方案中,所述保持部件是第1旋转滚筒,所述极板粘接部件是第2旋转滚筒,所述第1旋转滚筒的支柱和所述第2旋转滚筒的支柱中的一者包括螺旋弹簧、滚筒旋转支点及马达,通过所述马达的驱动来抑制所述螺旋弹簧的伴随着所述第1旋转滚筒或所述第2旋转滚筒的由旋转引起的以所述滚筒旋转支点为中心的摆动的挠曲。
19.在本公开的又一个技术方案中,所述极板粘接部件在所述矩形极板的沿着所述隔膜单板的长度方向的两端部降低或中断所述加压,使所述矩形极板的两端部不粘接于所述隔膜单板。
20.在本公开的又一个技术方案中,所述保持部件是第1旋转滚筒,所述极板粘接部件是第2旋转滚筒,在所述第1旋转滚筒和所述第2旋转滚筒中的一者的支柱设有凸轮机构,在所述第1旋转滚筒和所述第2旋转滚筒中的另一者的支柱设有与所述凸轮机构卡合的臂,所述凸轮机构的表面形状具有多边形或者以规定间隔具有突起。
21.在本公开的又一个技术方案中,在所述另一者的支柱设有倾斜构件,该倾斜构件可相对于所述另一者的支柱独立地上下移动,所述臂是摆动臂,所述摆动臂沿着所述倾斜构件的倾斜面上下移动。
22.在本公开的又一个技术方案中,所述极板粘接部件具备用于对所述矩形极板进行加热的加热部件。
23.根据本公开的一个技术方案,在制造层叠电极体时能够抑制在粘接极板和隔膜的情况下的损伤。
附图说明
24.图1是实施方式的制造装置的概念结构图。
25.图2是实施方式的制造装置的结构立体图。
26.图3是表示实施方式的4层层叠体的制造方法的说明图。
27.图4是实施方式的4层层叠体的结构图。
28.图5是表示实施方式的3层层叠体的制造方法的说明图。
29.图6是实施方式的3层层叠体的结构图。
30.图7是实施方式的3层层叠体和4层层叠体的层叠说明图。
31.图8是实施方式的隔膜的切断说明图。
32.图9是实施方式的3层层叠体和4层层叠体的生成顺序说明图。
33.图10是实施方式的层叠电极体的结构图。
34.图11是实施方式的正极切割头的结构立体图。
35.图12是比较例的正极单板的切断说明图。
36.图13是实施方式的正极单板的切断说明图(之1)。
37.图14是实施方式的正极单板的切断说明图(之2)。
38.图15是实施方式的圆刀片的往复移动说明图。
39.图16是实施方式的正极单板的俯视图和侧视图。
40.图17是实施方式的正极单板的切断面说明图。
41.图18是比较例的正极单板的切断面说明图。
42.图19是表示实施方式的其他的刀片形状的说明图。
43.图20是实施方式的其他的刀片的往复移动说明图。
44.图21是实施方式的正极单板的供给说明图。
45.图22是图21的局部放大图。
46.图23a是实施方式的负极加热滚筒和粘接滚筒的说明图。
47.图23b是实施方式的加压力调整机构的立体图。
48.图23c是实施方式的加压力调整机构的后视图。
49.图24是比较例的负极板的粘接说明图。
50.图25是实施方式的负极板的粘接说明图。
51.图26是实施方式的负极板粘接时的加压范围说明图。
52.图27是实施方式的隔膜s2粘接时的加压范围说明图。
53.图28是实施方式的正极板粘接时的加压范围说明图。
54.图29是实施方式的层叠滚筒的结构立体图。
55.图30是实施方式的层叠滚筒的动作说明图(之1)。
56.图31是实施方式的层叠滚筒的动作说明图(之2)。
57.图32是实施方式的层叠滚筒的动作说明图(之3)。
58.图33是实施方式的层叠滚筒的动作说明图(之4)。
59.图34是实施方式的层叠头的结构立体图。
60.图35是表示实施方式的层叠头的位置变化的曲线图。
61.图36是实施方式的层叠台的结构立体图。
62.图37是表示实施方式的层叠台的爪配置的图。
63.图38是实施方式的层叠台的爪动作说明图。
64.图39是表示实施方式的层叠台的其他的爪配置的俯视图。
65.图40是实施方式的层叠头与爪的连动动作说明图(之1)。
66.图41是实施方式的层叠头与爪的连动动作说明图(之2)。
67.图42是实施方式的层叠头与爪的连动动作说明图(之3)。
68.图43是实施方式的层叠头与爪的连动动作说明图(之4)。
69.图44是实施方式的层叠头与爪的连动动作说明图(之5)。
70.图45是变形例1的概念结构图。
71.图46是变形例1的层叠说明图。
72.图47是变形例1的其他的层叠说明图。
73.图48是变形例2的概念结构图。
74.图49是变形例2的其他的概念结构图。
75.图50是变形例3的概念结构图。
76.图51是变形例4的概念结构图。
具体实施方式
77.以下,对本公开的一个样态的层叠电极体的制造装置及制造方法进行说明。不过,以下说明的实施方式是一例,本公开并不限定于此。
78.图1示出本实施方式的层叠电极体的制造装置的概念图。实施方式的制造装置是组合有多个滚筒的连续滚筒式的制造装置,包括负极切割滚筒10、负极加热滚筒12、正极切割滚筒14、正极加热滚筒16、粘接滚筒18、隔膜切割滚筒20以及层叠滚筒22。
79.负极切割滚筒10是第1极切断滚筒,其具有第1半径,绕中心轴以第1角速度进行旋转。向负极切割滚筒10供给带状的负极单板n作为第1极单板。负极单板n是负极。负极单板n由负极集电体和形成在负极集电体上的负极活性物质层构成。负极活性物质层既可以形成于负极集电体的一个表面,也可以形成于两个表面。在以下的说明中,负极活性物质层形成于负极集电体的两个面。负极活性物质层包含负极活性物质和粘结材料。
80.负极集电体和负极活性物质层均可以使用众所周知的材料,在例示锂离子二次电池时如下所示。
81.作为负极集电体,可以使用在负极的电位范围内稳定的金属的箔和在表层配置有该金属的膜等。作为负极集电体,也可以使用该金属的网状体、冲孔片、膨胀合金等多孔体。作为负极集电体的材料,可以使用铜、铜合金、铝、铝合金、不锈钢、镍等。从集电性、机械强度等的观点出发,负极集电体的厚度例如优选为3μm以上且50μm以下。例如通过在负极集电体上涂敷包含负极活性物质、粘结材料及分散介质的负极复层材料浆料并使涂膜干燥之后进行轧制,在负极集电体的单面或两个面形成负极活性物质层,由此能够制作负极单板n。根据需要,负极活性物质层也可以包含导电剂等任意成分。负极活性物质层的厚度没有特别的限制,例如为10μm以上且100μm以下。
82.在锂离子二次电池的情况下,负极活性物质只要是能吸收、释放锂离子的材料,就没有特别的限制。构成负极活性物质的材料既可以是非碳类材料,也可以是碳材料,也可以是它们的组合。作为非碳类材料,能列举出锂金属、含有锂元素的合金以及含有锂的金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物这样的金属化合物。作为含有锂元素的合金,例如能列举出锂铝合金、锂锡合金、锂铅合金、锂硅合金等。作为含有锂的金属氧化物,例如能列举出含有
锂和钛、钽或铌等的金属氧化物,但优选为钛酸锂(li4ti5o
12
等)。作为用作负极活性物质的碳材料,例如能列举出石墨和硬碳等。其中,优选为石墨,因为其是高容量且不可逆容量较小。石墨是具有石墨构造的碳材料的总称,包含天然石墨、人造石墨、膨胀石墨、石墨化中间相碳颗粒等。在使用石墨作为负极活性物质的情况下,为了降低对于水类电解液的还原分解的活性,优选利用覆膜包覆负极活性物质层的表面。这些负极活性物质既可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。作为负极活性物质层所包含的粘结材料,既可以使用氟类高分子、橡胶类高分子等,也可以使用苯乙烯

丁二烯共聚物(sbr)或者其改性体等。
83.负极切割滚筒10具备沿滚筒的圆周方向配置的多个电极切割头。多个电极切割头包括切断部件和用于吸附保持负极单板n的外周面。切断部件例如是沿与该外周面的圆周方向大致正交的方向进行移动的刀片。供给来的负极单板n吸附保持于该外周面而进行旋转。电极切割头吸附保持负极单板n,因此也称作保持头。在多个电极切割头之间形成有间隔,在该间隔,搭载于电极切割头的刀片沿与圆周方向大致正交的方向进行移动,从而利用刀片将吸附保持于外周面的负极单板n切断为规定宽度(第1宽度)。
84.多个电极切割头分别绕负极切割滚筒10的共用中心轴进行旋转,并且各个电极切割头相对于其他的电极切割头独立地被马达沿滚筒的圆周方向驱动。例如在将在圆周方向上相邻的2个电极切割头设为电极切割头a和电极切割头b时,电极切割头a和电极切割头b绕滚筒的共用中心轴以恒定的速度进行旋转,并且在负极切割滚筒10的圆周上的每个规定区间都变更彼此的相对速度。例如在某个时间点,电极切割头a和电极切割头b均以恒定的速度进行旋转,相对速度是0,但在另一个时间点,电极切割头a向远离后续的电极切割头b的方向加速,成为有限的相对速度。通过这样的电极切割头的独立驱动,能调整利用搭载于电极切割头的刀片切断负极单板n的切断位置,并且能进行通过切断而生成的负极板的位置调整。能通过使用与各个电极切割头对应的马达等来实现电极切割头的移动速度。
85.负极切割滚筒10也可以具备各种照相机,可以利用这些照相机监视切断前的负极单板n的位置,并且监视通过切断而生成的多张负极板的位置。负极切割滚筒10吸附保持被供给来的负极单板n并旋转输送该负极单板n,在图1中的位置11切断负极单板n而生成负极板。吸附保持负极单板n并旋转的电极切割头在吸附保持着负极单板n的状态下旋转到位置11,在到达位置11的时刻利用搭载的刀片切断负极单板n。通过切断而生成的第1宽度的负极板在吸附保持于电极切割头各自的外周面的状态下被旋转输送。
86.负极加热滚筒12是第1极加热滚筒,其以邻近负极切割滚筒10的方式与负极切割滚筒10相邻地配置。负极加热滚筒12具有第2半径,其绕中心轴以第2角速度进行旋转。负极加热滚筒12的第2半径既可以与负极切割滚筒10的第1半径相同,也可以与负极切割滚筒10的第1半径不同。负极加热滚筒12的第2角速度与负极切割滚筒10的第1角速度不同。具体而言,负极加热滚筒12的第2角速度被设定为其线速度与后述的粘接滚筒18的线速度大致相同。作为一例,设定为第2半径与第1半径相同,第2角速度>第1角速度。在该情况下,负极切割滚筒10的线速度与负极加热滚筒12的线速度不同,成为负极加热滚筒12的线速度>负极切割滚筒10的线速度。因此,负极切割滚筒10的电极切割头在与负极加热滚筒12邻近的位置的跟前临时加速至与负极加热滚筒12的线速度大致相同,使与负极加热滚筒12的相对速度约为零。负极切割滚筒10的电极切割头在相对速度约为零的时间点将吸附保持的负极板排出到负极加热滚筒12侧。负极切割滚筒10的电极切割头在排出了吸附保持的负极板之后
切换为加速前的速度。
87.负极加热滚筒12吸附保持从负极切割滚筒10排出来的负极板,利用内置的加热器对负极板进行加热(预加热)。在图中示出在位置13对负极板进行加热的情形。该加热(预加热)工序是为了在之后的粘接工序中使隔膜和负极板热粘接。利用负极加热滚筒12加热的地方并不限于特定的位置(例如位置13)。负极加热滚筒12也可以在滚筒旋转的期间始终是加热的状态。
88.正极切割滚筒14是第2极切断滚筒,其具有第3半径,绕中心轴以第3角速度进行旋转。向正极切割滚筒14供给带状的正极单板p作为第2极单板。正极单板p是矩形电极体。正极单板p由正极集电体和形成在正极集电体上的正极活性物质层构成。正极活性物质层既可以形成于正极集电体的一个表面,也可以形成于两个表面。在以下的说明中,正极活性物质层形成于正极集电体的两个面。正极活性物质层包含正极活性物质和粘结材料。
89.正极集电体和正极活性物质层均可以使用众所周知的材料,在例示时如下所示。
90.作为正极集电体,可以使用在正极的电位范围内稳定的金属的箔和在表层配置有该金属的膜等。作为正极集电体,也可以使用该金属的网状体、冲孔片、膨胀合金等多孔体。作为正极集电体的材料,可以使用不锈钢、铝、铝合金、钛等。从集电性、机械强度等的观点出发,正极集电体的厚度例如优选为3μm以上且50μm以下。例如通过在正极集电体上涂敷包含正极活性物质、导电材料、粘结材料等的正极复层材料浆料并使其干燥,在正极集电体上形成正极活性物质层,轧制该正极活性物质层,由此能够得到正极单板。正极活性物质层的厚度没有特别的限制,例如为10μm以上且100μm以下。
91.正极活性物质是含有锂(li)以及钴(co)、锰(mn)及镍(ni)等过渡金属元素的锂过渡金属氧化物。作为正极活性物质层所包含的导电材料,例如能列举出碳黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳粉末等。对于这些材料,既可以单独使用一种,也可以将两种以上组合起来使用。作为正极活性物质层所包含的粘结材料,例如能列举出氟类高分子、橡胶类高分子等。作为氟类高分子,例如能列举出聚四氟乙烯(ptfe)、聚偏二氟乙烯(pvdf)或者它们的改性体等,作为橡胶类高分子,例如能列举出乙烯

丙烯

异戊二烯共聚物、乙烯

丙烯

丁二烯共聚物等。对于这些材料,既可以单独使用一种,也可以将两种以上组合起来使用。
92.正极切割滚筒14具备沿滚筒的圆周方向配置的多个电极切割头。电极切割头包括切断部件和用于吸附保持正极单板p的外周面。切断部件例如是沿与该外周面的圆周方向大致正交的方向进行移动的刀片。供给来的正极单板p吸附保持于该外周面而进行旋转。电极切割头吸附保持正极单板p,因此也称作保持头。在多个电极切割头之间沿圆周方向形成有间隔,在该间隔,搭载于电极切割头的刀片沿与圆周方向大致正交的方向进行移动,从而利用刀片将吸附保持于外周面的正极单板p切断为规定宽度(第2宽度)。多个电极切割头与负极切割滚筒10的电极切割头同样,分别绕正极切割滚筒14的共用中心轴进行旋转,并且各个电极切割头相对于其他的电极切割头独立地被马达沿滚筒的圆周方向驱动。例如在将在圆周方向上相邻的2个电极切割头设为电极切割头a和电极切割头b时,电极切割头a和电极切割头b绕滚筒的共用中心轴以恒定的速度进行旋转,并且在正极切割滚筒14的圆周上的每个规定区间都变更彼此的相对速度。例如在某个时间点,电极切割头a和电极切割头b均以恒定的速度进行旋转,相对速度是0,但在另一个时间点,电极切割头a向远离后续的电极切割头b的方向加速,成为有限的相对速度。通过这样的电极切割头的独立驱动,能调整
利用搭载于电极切割头的圆刀片切断正极单板p的切断位置,并且能进行通过切断而生成的负极板的位置调整。能通过使用与各个电极切割头对应的马达等来实现电极切割头的移动速度。
93.正极切割滚筒14也可以具备各种照相机,可以利用这些照相机监视切断前的正极单板p的位置,并且监视通过切断而生成的多张正极板的位置。正极切割滚筒14吸附保持被供给来的正极单板p并旋转输送该正极单板p,在图1中的位置15切断正极单板p而生成正极板。吸附保持正极单板p并进行旋转的电极切割头在吸附保持着正极单板p的状态下旋转到位置15,在到达位置15的时刻利用搭载的刀片切断正极单板p。通过切断而生成的正极板在吸附保持于电极切割头各自的外周面的状态下被旋转输送。
94.正极加热滚筒16是第2极加热滚筒,其以邻近正极切割滚筒14的方式与正极切割滚筒14相邻地配置。正极加热滚筒16具有第4半径,其绕中心轴以第4角速度进行旋转。正极加热滚筒16的第4半径既可以与正极切割滚筒14的第3半径相同,也可以与正极切割滚筒14的第3半径不同。正极加热滚筒16的第4角速度与正极切割滚筒14的第3角速度不同。具体而言,正极加热滚筒16的第4角速度被设定为其线速度与后述的粘接滚筒18的线速度大致相同。作为一例,设定为第4半径与第3半径相同,第4角速度>第3角速度。在该情况下,正极切割滚筒14的线速度与正极加热滚筒16的线速度不同,成为正极加热滚筒16的线速度>正极切割滚筒14的线速度。因此,正极切割滚筒14的电极切割头在与正极加热滚筒16邻近的位置的跟前临时加速至与正极加热滚筒16的线速度大致相同,使与正极加热滚筒16的相对速度约为零。正极切割滚筒14的电极切割头在相对速度约为零的时间点将吸附保持的正极板排出到正极加热滚筒16侧。正极切割滚筒14的电极切割头在排出了吸附保持的正极板之后切换为加速前的旋转速度。
95.正极加热滚筒16吸附保持从正极切割滚筒14排出来的正极板,利用内置的加热器对正极板进行加热(预加热)。在图中示出在位置17对正极板进行加热的情形。该加热(预加热)工序是为了在之后的粘接工序中使隔膜和正极板热粘接。利用正极加热滚筒16加热的地方并不限于特定的位置(例如位置17)。正极加热滚筒16也可以在滚筒旋转的期间始终是加热的状态。
96.粘接滚筒18以与负极加热滚筒12和正极加热滚筒16均邻近的方式配置在负极加热滚筒12和正极加热滚筒16之间。粘接滚筒18具有第5半径,其绕中心轴以第5角速度进行旋转。向粘接滚筒18供给带状的隔膜s1作为第1隔膜单板,并且供给带状的隔膜s2作为第2隔膜单板。并且,向粘接滚筒18供给利用负极加热滚筒12加热了的负极板,并供给利用正极加热滚筒16加热了的正极板。
97.就负极板而言,负极加热滚筒12的线速度与粘接滚筒18的线速度大致相同,吸附保持于负极加热滚筒12的加热完毕的负极板在与粘接滚筒18邻近的位置被排出到粘接滚筒18侧。此外,就正极板而言,也是正极加热滚筒16的线速度与粘接滚筒18的线速度大致相同,吸附保持于正极加热滚筒16的加热完毕的正极板在与粘接滚筒18邻近的位置被排出到粘接滚筒18侧。
98.另外,由于负极加热滚筒12的线速度与粘接滚筒18的线速度大致相同,因此负极切割滚筒10的电极切割头的在与负极加热滚筒12邻近的位置的跟前的线速度与粘接滚筒18的线速度大致相同。此外,由于正极加热滚筒16的线速度与粘接滚筒18的线速度大致相
同,因此正极切割滚筒14的电极切割头的在与正极加热滚筒16邻近的位置的跟前的线速度与粘接滚筒18的线速度大致相同。因而,电极切割头在与粘接滚筒1的线速度大致相同的时间点排出吸附保持的负极板或正极板。
99.在粘接滚筒18的规定位置吸附保持带状的隔膜s1。之后,在与位于旋转方向的下游侧的负极加热滚筒12邻近的位置,从负极加热滚筒12排出的加热完毕的负极板配置在隔膜s1上。之后,在旋转方向的更下游侧的规定位置,带状的隔膜s2配置在负极板上。之后,利用热压接辊19进行加压而使隔膜s1、负极板及隔膜s2粘接,在与位于旋转方向的更下游侧的正极加热滚筒16邻近的位置,从正极加热滚筒16排出的加热完毕的正极板配置在隔膜s2内,利用正极加热滚筒16的按压力使正极板粘接。在隔膜s1和隔膜s2的表面形成有热粘接层,该热粘接层在室温下不体现粘接性,但在加热时体现粘接性。热粘接层例如是含有热塑性聚合物的热塑性层,利用由加热引起的热塑性聚合物的塑性变形将带状隔膜s1和负极板、负极板和带状隔膜s2、带状隔膜s2和正极板粘接起来。这样,在粘接滚筒18生成带状隔膜s1/负极板/带状隔膜s2/正极板的4层层叠体。4层层叠体从粘接滚筒18被输送到隔膜切割滚筒20。
100.另一方面,每隔恒定个数就不从正极切割滚筒14供给正极板,也不从正极加热滚筒16供给正极板。因此,每隔恒定个数就不向粘接滚筒18供给正极板,在粘接滚筒18生成带状隔膜s1/负极板/带状隔膜s2的3层层叠体。3层层叠体与4层层叠体同样从粘接滚筒18被输送到隔膜切割滚筒20。
101.隔膜切割滚筒20具有第6半径,其绕中心轴以第6角速度进行旋转。隔膜切割滚筒20具备沿滚筒的圆周方向配置的多个隔膜切割头。隔膜切割头包括切断部件和用于吸附保持4层层叠体和3层层叠体的外周面。切断部件例如是沿与该外周面的圆周方向大致正交的方向进行移动的刀片。输送来的4层层叠体和3层层叠体吸附保持于该外周面而进行旋转。隔膜切割头吸附保持4层层叠体和3层层叠体,因此也称作保持头。在多个隔膜切割头之间沿圆周方向形成有间隔,在该间隔,搭载于隔膜切割头的刀片沿与圆周方向大致正交的方向进行移动,从而利用刀片将吸附保持于外周面的4层层叠体和3层层叠体切断为规定宽度(第3宽度)。具体而言,在带状隔膜s1/负极板/带状隔膜s2/正极板的4层层叠体的以规定间隔配置的相邻负极板之间,或者带状隔膜s1/负极板/带状隔膜s2的3层层叠体的以规定间隔配置的相邻负极板之间,或者4层层叠体和3层层叠体的以规定间隔配置的相邻负极板之间切断带状隔膜s1和带状隔膜s2。在图中示出在位置21进行切断的情形。
102.层叠滚筒22具有第7半径,其绕中心轴以第7角速度进行旋转。层叠滚筒的线速度被调整为与隔膜切割滚筒20的线速度大致相同。层叠滚筒22具备沿滚筒的圆周方向配置的多个层叠头。层叠头具备用于吸附保持被切断的4层层叠体和3层层叠体的外周面。多个层叠头分别绕层叠滚筒22的共用中心轴进行旋转,并且各个层叠头相对于其他的层叠头独立地被凸轮沿滚筒的圆周方向驱动。例如在将在圆周方向上相邻的2个层叠头设为层叠头a和层叠头b时,层叠头a和层叠头b绕滚筒的共用中心轴以恒定的速度进行旋转,并且在层叠滚筒22的圆周上的每个规定区间都变更彼此的相对速度。例如在某个时间点,层叠头a和层叠头b均以恒定的速度进行旋转,因此相对速度是0,但在另一个时间点,层叠头a向远离后续的层叠头b的方向加速,成为有限的相对速度。通过这样的层叠头的独立驱动,能够在层叠滚筒22整体维持以恒定的角速度进行的旋转,同时实现特定的层叠头在层叠位置停止的停
止状态,在该停止状态下能够将吸附保持于外周面的切断完毕的4层层叠体和3层层叠体排出并配置在层叠台24上。
103.层叠台24配置在层叠滚筒22的正下方。在层叠台24依次层叠从层叠滚筒22排出的切断完毕的4层层叠体和3层层叠体,从而形成层叠电极体。层叠台24能够沿彼此正交的2个轴(x轴和y轴)方向进行驱动,并且能够调整x―y平面上的倾斜角(θ),由此,调整从层叠滚筒22排出的切断完毕的4层层叠体和3层层叠体的位置(xy位置)和倾斜角(θ)而进行对位,依次层叠切断完毕的4层层叠体和3层层叠体,从而制造层叠电极体。层叠台24在4个角具备爪,利用这些爪按压固定层叠的4层层叠体和3层层叠体。层叠的3层层叠体和4层层叠体被加压和/或加热,从而相互粘接。
104.归纳层叠电极体的制造工序的概略,如下所示。
105.(1)在滚筒上切断负极单板而生成负极板
106.(2)在滚筒上对负极板进行加热
107.(3)在滚筒上切断正极单板而生成正极板
108.(4)在滚筒上对正极板进行加热
109.(5)在滚筒上粘接带状的隔膜和负极板,在该滚筒上进而粘接带状的隔膜,在该滚筒上进而粘接正极板
110.(6)在滚筒上切断带状的隔膜而生成3层层叠体和4层层叠体
111.(7)在滚筒上层叠3层层叠体和4层层叠体
112.(8)为了将层叠的3层层叠体和4层层叠体相互粘接,进行加压和/或加热
113.通过这样在滚筒上执行切断、加热、粘接、层叠各工序,能够高速且连续地进行处理。
114.图2示出实施方式的制造装置的具体的结构立体图。
115.从图中左侧开始依次邻近地配置负极切割滚筒10、负极加热滚筒12、粘接滚筒18、正极加热滚筒16、正极切割滚筒14。负极切割滚筒10与负极加热滚筒12邻近配置,负极加热滚筒12与粘接滚筒18邻近配置,正极切割滚筒14与正极加热滚筒16邻近配置,正极加热滚筒16与粘接滚筒18邻近配置。负极切割滚筒10、负极加热滚筒12、粘接滚筒18、正极加热滚筒16、正极切割滚筒14分别绕中心轴进行旋转,这些中心轴相互大致平行。
116.向负极切割滚筒10供给利用张力辊调整了张力的带状的负极单板n。负极切割滚筒10具备绕中心轴进行旋转的多个切割头,例如沿圆周方向配置的12个电极切割头,带状的负极单板n吸附保持于电极切割头的外周面而与电极切割头一同进行旋转。
117.在多个电极切割头分别设有沿与圆周方向大致正交的方向即负极切割滚筒的宽度方向进行移动的刀片,在旋转方向的一定范围内刀片沿滚筒的宽度方向进行移动而切断负极单板n。在切断了负极单板n之后,电极切割头相对于其他的电极切割头独立地沿圆周方向进行移动,调整负极板之间的间隔,并且在与负极加热滚筒12邻近的位置使相对速度约为0。
118.吸附保持于负极切割滚筒10的电极切割头的负极板在与负极加热滚筒12邻近的位置被供给到负极加热滚筒12。具体而言,在电极切割头(保持头)的外周面形成有用于吸附保持负极板的吸附孔,并且形成有沿圆周方向延伸的槽。相对于形成于保持头的槽,在保持头和下个阶段的滚筒之间配置有供给部件,该供给部件与该槽卡合,使作为电极体的负
极板自保持头的吸附面脱离,并将其供给到下个阶段的滚筒。作为供给部件,例如在与负极加热滚筒12邻近的位置使带式输送机插入到该槽内,使吸附保持于电极切割头的负极板爬到带式输送机上,借助该带式输送机将负极板供给到负极加热滚筒12侧。之后对带式输送机进一步进行说明。负极切割滚筒10以规定间隔旋转输送负极板。
119.依次向负极加热滚筒12供给由负极切割滚筒10切出的负极板。负极加热滚筒12以与粘接滚筒18大致相同的线速度进行旋转,对负极板进行加热,将加热完毕的负极板旋转输送至与粘接滚筒18邻近的位置。
120.此外,向正极切割滚筒14供给利用多个张力辊调整了张力的带状的正极单板p。正极切割滚筒14具备绕中心轴进行旋转的多个切割头,例如沿圆周方向配置的12个电极切割头,带状的正极单板p吸附保持于电极切割头的外周面而与电极切割头一同进行旋转。
121.在多个电极切割头分别设有沿与圆周方向大致正交的方向即正极切割滚筒的宽度方向进行移动的刀片,在旋转方向的一定范围内刀片沿滚筒的宽度方向进行移动而切断正极单板p。在切断了正极单板p之后,电极切割头相对于其他的电极切割头独立地沿圆周方向进行移动,调整正极板之间的间隔,并且在与正极加热滚筒16邻近的位置使相对速度约为0。
122.吸附保持于正极切割滚筒14的电极切割头的正极板在与正极加热滚筒16邻近的位置被供给到正极加热滚筒16。具体而言,在电极切割头(保持头)的外周面形成有用于吸附保持正极板的吸附孔,并且形成有沿圆周方向延伸的槽。相对于形成于保持头的槽,在保持头和下个阶段的滚筒之间配置有供给部件,该供给部件与该槽卡合,使作为电极体的正极板自保持头的吸附面脱离,并将其供给到下个阶段的滚筒。作为供给部件,例如在与正极加热滚筒16邻近的位置使带式输送机插入到该槽内,使吸附保持于电极切割头的正极板爬到带式输送机上,借助该带式输送机将正极板供给到正极加热滚筒16侧。
123.正极切割滚筒14以规定间隔旋转输送正极板。
124.依次向正极加热滚筒16供给由正极切割滚筒14切出的正极板。正极加热滚筒16以与粘接滚筒18大致相同的线速度进行旋转,对正极板进行加热,将加热完毕的正极板旋转输送至与粘接滚筒18邻近的位置。
125.向粘接滚筒18供给利用多个张力辊调整了张力的带状的隔膜s1和s2。此外,在粘接滚筒18与负极加热滚筒12邻近的位置向粘接滚筒18供给加热完毕的负极板,在粘接滚筒18与正极加热滚筒16邻近的位置向粘接滚筒18供给加热完毕的正极板。粘接滚筒18以成为与负极加热滚筒12的线速度和正极加热滚筒16的线速度相同的方向的方式进行旋转。从粘接滚筒18的旋转方向的上游侧朝向下游侧依次配置隔膜s1的供给位置、负极板的供给位置、隔膜s2的供给位置、正极板的供给位置。在隔膜s2的供给位置和正极板的供给位置之间配置有热压接辊19。
126.粘接滚筒18在其外周面吸附保持带状的隔膜s1而旋转输送隔膜s1。然后,在与负极加热滚筒12邻近的位置加热完毕的负极板以规定间隔配置在隔膜s1上,并利用滚筒间压力进行加压。粘接滚筒18保持以规定间隔配置在隔膜s1上的负极板而旋转输送该负极板,在隔膜s2的供给位置带状的隔膜s2配置在负极板上,利用热压接辊19的按压力压接隔膜s1/负极板/隔膜s2的3层层叠体。
127.利用热压接辊19进行了热压接的3层层叠体进而被旋转输送至与正极加热滚筒16
邻近的位置,在与正极加热滚筒16邻近的位置正极板以规定间隔配置在隔膜s2上,并利用滚筒间压力进行加压。正极板利用该滚筒间压力热压接于隔膜s2。此外,每隔恒定个数就使正极切割滚筒14和正极加热滚筒16的旋转停止,使正极板从正极加热滚筒16向粘接滚筒18的供给停止。由此,正极板不配置在隔膜s2上,保持3层层叠体的状态。由带状的隔膜s1/负极板/带状的隔膜s2构成的3层层叠体和由带状的隔膜s1/负极板/带状的隔膜s2/正极板构成的4层层叠体借助多个张力辊被输送到隔膜切割滚筒20。另外,也可以替代在得到3层层叠体的时间点使正极切割滚筒14和正极加热滚筒16的旋转停止的做法,而是通过另外制作来准备3层层叠体,通过与4层层叠体的导入路径不同的路径导入3层层叠体。
128.3层层叠体和4层层叠体利用负极加热滚筒12与粘接滚筒18的滚筒间压力、正极加热滚筒16与粘接滚筒18的滚筒间压力、以及热压接辊19的按压力进行热压接,但在利用滚筒或辊按压由负极切割滚筒10切出的负极板的端部和由正极切割滚筒14切出的正极板的端部时,可能在负极板的端部、正极板的端部产生损伤。因此,通过在由负极切割滚筒10切出的负极板的端部和由正极切割滚筒14切出的正极板的端部使滚筒间压力和由热压接辊19进行的按压临时缓和来防止损伤。通过不仅针对由负极切割滚筒10切出的负极板的端部和由正极切割滚筒14切出的正极板的端部,还针对负极板的4个边的端部和正极板的4个边的端部使按压缓和,能抑制负极板和正极板的损伤。也就是说,在抑制负极板和正极板的损伤的方面,更优选的是,仅负极板的内部和正极板的内部与隔膜进行粘接。
129.隔膜切割滚筒20也可以与作为一组滚筒的负极切割滚筒10、负极加热滚筒12、粘接滚筒18、正极加热滚筒16及正极切割滚筒14分开地配置。
130.隔膜切割滚筒20将借助张力辊供给来的3层层叠体和4层层叠体吸附保持于外周面,利用与负极切割滚筒10同样的多个隔膜切割头构造切断3层层叠体和4层层叠体的带状的隔膜s1和隔膜s2。切断了的3层层叠体和4层层叠体在吸附保持于隔膜切割头的状态下被旋转输送至与层叠滚筒22邻近的位置。在隔膜切割头的外周面形成有用于吸附保持3层层叠体和4层层叠体的吸附孔。
131.隔膜切割滚筒20以规定间隔旋转输送3层层叠体或4层层叠体。
132.层叠滚筒22与隔膜切割滚筒20邻近配置,以与隔膜切割滚筒20的线速度大致相同的线速度旋转。层叠滚筒22包括绕滚筒旋转中心进行旋转的多个层叠头。层叠头的纵截面形状呈大致字母t形,在层叠头的外周面形成有用于吸附保持3层层叠体和4层层叠体的吸附孔,在吸附孔的内部具备真空垫。吸附保持于隔膜切割滚筒20的3层层叠体和4层层叠体借助真空垫吸附于层叠头。多个层叠头分别绕层叠滚筒22的共用中心轴进行旋转,并且各个层叠头相对于其他的层叠头独立地被沿滚筒的圆周方向驱动,进而被沿滚筒的半径方向驱动。即,层叠头在吸附保持着3层层叠体和4层层叠体的状态下将它们旋转输送至与层叠台24邻近的位置。层叠头在到达与层叠台24邻近的位置时,相对于层叠台24而言滚筒的圆周方向的相对速度变为0,在滚筒的半径方向上向靠近层叠台24的方向进行移动。层叠头使吸附保持的3层层叠体或4层层叠体抵接于层叠台24或者在层叠台24上已经层叠有3层层叠体或4层层叠体的情况下使吸附保持的3层层叠体或4层层叠体抵接于这些层叠体上,解除吸附保持力,将吸附保持的3层层叠体或4层层叠体层叠起来。之后,层叠头再次在滚筒的半径方向上向远离层叠台24的方向进行移动,再次开始旋转。
133.以上是整体说明。
134.另外,就从隔膜切割滚筒20向层叠滚筒22进行的3层层叠体和4层层叠体的交接而言,说明了借助设于层叠滚筒22的层叠头的真空垫的方法,但并不限于此。也可以采用与正极切割滚筒和负极切割滚筒同样的方法,即,在隔膜切割滚筒设置槽并借助带式输送机将3层层叠体和4层层叠体交接到层叠滚筒22。
135.此外,在从正极切割滚筒和负极切割滚筒向各加热滚筒和粘接滚筒交接正极板和负极板时,也可以利用真空垫而不是带式输送机。另外,将向吸附垫供给正极板、负极板等电极体或层叠体的滚筒称作第1滚筒,具备吸附垫的滚筒也称作第2滚筒。
136.接下来,对3层层叠体和4层层叠体的制造工序的详细内容进行说明。
137.图3和图4示意地示出基本的4层层叠体的制造工序。
138.图3的(a)示出利用负极切割滚筒10进行的负极切断的情形。在包括负极集电体和负极活性物质层的负极单板n以恒定间隔形成有极耳nt。极耳nt与负极集电体一体地形成,自负极集电体的一个边缘突出形成(向与带状的负极单板n的延伸方向正交的方向突出形成)。负极切割滚筒10以恒定间隔切断负极单板n而生成第1宽度的负极板np。在负极板np的一个边缘形成有极耳nt。
139.图3的(b)示出利用正极切割滚筒14进行的正极切断的情形。在包括正极集电体和正极活性物质层的正极单板p以恒定间隔形成有极耳pt。极耳pt与正极集电体一体地形成,自正极集电体的一个边缘突出形成(向与带状的正极单板p的延伸方向正交的方向突出形成)。正极切割滚筒14以恒定间隔切断正极单板p而生成第2宽度的正极板pp。在正极板pp的一个边缘形成有极耳pt。正极板pp的尺寸小于负极板np的尺寸。此外,正极板pp的极耳pt之间的间隔(间距)小于负极板np的极耳nt之间的间隔(间距)。
140.图3的(c)示出利用粘接滚筒18进行的粘接的情形。在带状的隔膜s1上以恒定间隔配置并粘接负极板np,在该负极板np上配置并粘接带状的隔膜s2,进而以重叠在负极板np上的方式以恒定间隔配置并粘接正极板pp。正极板pp配置在负极板np的存在区域的内部。负极板np相互间和正极板pp相互间均彼此分开,但由于带状的隔膜s1和隔膜s2尚未被切断而保持着带状的状态,因此整体是带状的4层层叠体。
141.图3的(d)示出利用隔膜切割滚筒20进行的切断的情形。隔膜切割滚筒20以恒定间隔,也就是在相邻的负极板np之间切断带状的4层层叠体,生成隔膜s1、s2被切开的第3宽度的4层层叠体40。
142.图4示出4层层叠体40的结构。在最下层配置有隔膜s1,在该隔膜s1上层叠有负极板np,在该负极板np上层叠有隔膜s2,进而在该隔膜s2上层叠有正极板pp。
143.图5和图6示意地示出3层层叠体的制造工序。
144.图5的(a)示出利用粘接滚筒18进行的粘接的情形。在带状的隔膜s1上以恒定间隔配置并粘接负极板np,在该负极板np上配置并粘接带状的隔膜s2。关于正极板pp,每隔恒定个数就不配置正极板pp。负极板np相互间分开,但由于带状的隔膜s1和隔膜s2尚未被切断而保持着带状的状态,因此整体是带状的3层层叠体。
145.图5的(b)示出利用隔膜切割滚筒20进行的切断的情形。隔膜切割滚筒20以恒定间隔,也就是在相邻的负极板np之间切断带状的3层层叠体,生成隔膜s1、s2被切开的第3宽度的3层层叠体30。每隔恒定个数就生成3层层叠体30。即,像4层层叠体40、4层层叠体40、3层层叠体30、4层层叠体、
……
那样。
146.图6示出3层层叠体30的结构。在最下层配置有隔膜s1,在该隔膜s1上层叠有负极板np,在该负极板np上层叠有隔膜s2。
147.像以上那样,生成3层层叠体30和4层层叠体40,并将它们从隔膜切割滚筒20供给到层叠滚筒22。
148.图7示意地示出层叠滚筒22的层叠工序。
149.层叠滚筒22在从隔膜切割滚筒20接收到矩形形状的3层层叠体30和4层层叠体40时将它们依次配置并层叠在层叠台24上。即,在接收到隔膜s1/负极板np/隔膜s2的3层层叠体30时,将其上下翻转而以隔膜s2/负极板np/隔膜s1的形态配置在层叠台24上。
150.接下来,层叠滚筒22在接收到隔膜s1/负极板np/隔膜s2/正极板pp的4层层叠体40时,将其上下翻转而以正极板pp/隔膜s2/负极板np/隔膜s1的形态配置并层叠在层叠台24的3层层叠体30上。由此,在层叠台24上层叠有隔膜s2/负极板np/隔膜s1/正极板pp/隔膜s2/负极板np/隔膜s1。以下,同样是层叠滚筒22接收到4层层叠体40,并将其上下翻转地配置并层叠在层叠台24的4层层叠体40上。由此,层叠有隔膜s2/负极板np/隔膜s1/正极板pp/隔膜s2/负极板np/隔膜s1/正极板pp/隔膜s2/负极板np/隔膜s1/
……
/正极板pp/隔膜s2/负极板np/隔膜s1。层叠滚筒22将1个3层层叠体30和规定个数的4层层叠体40依次层叠在层叠台24上来制造层叠电极体。通过使3层层叠体30和4层层叠体40组合地层叠,能够得到两端的电极始终为负极板np的矩形形状的层叠电极体。
151.另外,翻转地层叠的结构只是一例,也可以是其他的层叠方法,这是不言而喻的。例如也可以首先将4层层叠体不翻转地层叠,最后将3层层叠体不翻转地层叠。
152.图8~图10更具体地示出3层层叠体30和4层层叠体40的层叠工序。
153.图8示出利用隔膜切割滚筒20进行的隔膜切断工序。利用粘接滚筒18粘接的带状的3层层叠体30和4层层叠体40在相邻的负极板np之间的大致中间位置被切断而分离。同样,带状的4层层叠体40相互间也在相邻的负极板np之间的大致中间位置被切断而分离。
154.图9示出切断了的3层层叠体30和4层层叠体40。例如在每38个正极板pp中产生一个正极板pp的空缺时,在1个3层层叠体30之后连续生成37个4层层叠体40,之后再次生成1个3层层叠体30,再之后生成37个4层层叠体40。在将n设为统计变量时,在n=1时是3层层叠体30,在n=2时是4层层叠体40,在n=3时是4层层叠体40,
……
,在n=38时是4层层叠体40,在n=39时是3层层叠体30,在n=40时是4层层叠体40。
155.图10示出首先在层叠台24上配置3层层叠体30然后在该3层层叠体30上依次层叠4层层叠体40而成的层叠电极体的结构。是1个3层层叠体30和37个4层层叠体40层叠而成的结构。层叠电极体的两端的电极是负极板np。
156.接下来,更详细地说明电极切割头的具体的结构。
157.图11示出构成正极切割滚筒14的电极切割头的结构立体图。多个电极切割头绕正极切割滚筒14的旋转轴中心沿圆周方向设置。电极切割头利用针对每个电极切割头设置的马达14v在圆周方向(图中a方向)上相对于其他的电极切割头独立地进行驱动。在此,也可以替代马达14v而使用线性马达、行星齿轮、齿形带等独立地进行驱动。
158.在电极切割头的外周面14p形成有吸附孔14g,该吸附孔14g用于吸附保持正极单板p和(切断后的)正极板pp。在外周面14p的与圆周方向正交的方向(图中b方向)的大致中央沿着圆周方向形成有槽14r,在该槽14r没有形成吸附孔14g。此外,在电极切割头设有具
备圆刀片50a、50b的切断机构模块14t。圆刀片50a、50b是一对刀片。圆刀片50a、50b是上下1组旋转刀片,通过在旋转的同时沿图中b方向往复移动来切断作为矩形电极体的正极单板。即,圆刀片50a、50b通过从自外周面14p退避的初始位置沿图中b方向进行去往移动而切断正极单板,之后通过沿图中b方向进行返回移动而再次返回到初始位置。切断机构模块14t具备与形成于正极切割滚筒14的固定轴的凸轮槽卡合的凸轮14u。切断机构模块14t通过随着电极切割头的旋转而凸轮14u沿着凸轮槽进行移动,从而借助齿轮齿条机构使圆刀片50a、50b在相邻的电极切割头之间的间隙中沿与圆周方向正交的方向(图中b方向)沿着轨道往复移动。能够通过设定齿轮齿条机构的齿轮传动比来适当地调整圆刀片50a、50b的图中b方向的往复移动速度。
159.并且,切断机构模块14t连结于凸轮14w,在圆刀片50a、50b沿图中b方向进行去往移动而切断了正极单板之后,吸附保持正极板的切割头向远离保持正极单板的切割头的方向进行移动,之后凸轮14w进行旋转,从而切断机构模块14t的旋转轴14x进行旋转。于是,随着旋转轴14x的旋转,切断机构模块14t和圆刀片50a、50b向远离正极单板的切断面的方向进行移动。之后,圆刀片50a、50b沿图中b方向进行返回移动。
160.图12示出上下的圆刀片50a、50b以在正极单板p的厚度方向上相互重叠的方式配置而进行切断的情况。正极单板p由正极集电体p1和正极活性物质层p2构成,上侧的圆刀片50a配置为贯穿上侧的正极活性物质层p2和正极集电体p1的深度的程度。此外,下侧的圆刀片50b配置为贯穿下侧的正极活性物质层p2和正极集电体p1的深度的程度。圆刀片50a的深度和圆刀片50b在正极单板p的厚度方向上重合。根据这样的圆刀片50a、50b的配置位置也能切断正极单板p,但本技术发明人等确认到,在该圆刀片50a、50b的配置的情况下有时在正极单板p的切断面产生无用的突起即毛边,可能引起层叠电极体的劣化。
161.另一方面,图13示出上下的圆刀片50a、50b以在正极单板p的厚度方向上不重叠的方式配置而进行切断的情况。上侧的圆刀片50a配置为贯穿上侧的正极活性物质层p2,但不贯穿正极集电体p1的程度的深度。此外,下侧的圆刀片50b配置为贯穿下侧的正极活性物质层p2,但同样不贯穿正极集电体p1的程度的深度,上下的圆刀片50a、50b在厚度方向上相互空开有限的距离地配置。在这样的配置的情况下,利用圆刀片50a、50b切断正极单板p的上下的正极活性物质层p2,但正极集电体p1未被切断,虽然在其局部产生缺口部但是维持着带状的状态。不过,正极单板p吸附保持于多个电极切割头的外周面,电极切割头相互独立地沿圆周方向进行移动而调整正极板pp之间的间隔,并且以与正极加热滚筒16的相对线速度约为0的方式进行移动。在电极切割头独立地沿圆周方向进行移动时,在正极单板p的切断部位作用有互为相反方向的拉拽力。在该拉拽力的作用下,正极集电体p1以缺口部为基点地断裂,以致切断。本技术发明人等确认到,根据图13所示的圆刀片50a、50b的配置,在正极单板p的切断面不产生毛边或者难以产生毛边。
162.另外,在图13中,上下的圆刀片50a、50b以在正极单板p的厚度方向上不重叠的方式配置,但也可以是上下的圆刀片50a、50b的厚度方向上的距离为0这样的配置。总而言之,在将上下的圆刀片50a的刀尖与圆刀片50b的刀尖之间的在正极单板p的厚度方向上的距离设为l、将正极集电体p1的厚度设为d时,配置为d>l≥0即可。在此,l<0意味着上下的圆刀片50a、50b相互重合,意味着上下的圆刀片50a和圆刀片50b切断上侧和下侧的正极活性物质层p2和正极集电体p1。d>l≥0可以说是,利用上侧的圆刀片50a切断上侧的正极活性物
质层p2,利用下侧的圆刀片50b切断下侧的正极活性物质层p2,正极集电体p1未被切断而是在拉拽力的作用下断裂。
163.图14例示出利用图13的电极切割头14a和电极切割头14b对正极单板p进行的切断的情形。
164.如图14的(a)所示,电极切割头14a和电极切割头14b在将正极单板p吸附保持于外周面的同时绕滚筒的旋转轴中心进行旋转。正极单板p由正极集电体p1和形成于该正极集电体p1的两个面的正极活性物质层p2构成。在旋转移动至规定位置时,利用设于电极切割头14a的切断机构14t使圆刀片50a、50b进行去往移动,切断正极单板p的正极活性物质层p2。
165.图14的(b)示出利用圆刀片50a、50b切断了正极活性物质层p2的情形。此时,正极集电体p1尚未被切断,而保持着带状地继续吸附保持于电极切割头14a的外周面和电极切割头14b的外周面。
166.之后,如图14的(c)所示,电极切割头14a相对于电极切割头14b独立地沿滚筒的圆周方向加速地移动。通过该移动,对正极集电体p1施加拉拽力而切断带状的正极集电体p1。之后,利用设于电极切割头14a的切断机构14t使圆刀片50a、50b进行返回移动。在这种意义上,在本实施方式中,正极单板p的切断可以说是利用圆刀片50a、50b的移动与电极切割头的移动的组合来执行的。另外,之后使用图15进一步说明圆刀片50a、50b的往复移动的详细过程。
167.在本实施方式中,正极单板p的正极集电体p1利用拉拽力切断,正极活性物质层p2被圆刀片50a、50b切断,因此正极集电体p1的切断面和正极活性物质层p2的切断面成为互不相同的切断形态。
168.图16示出切断后的正极板pp的俯视图和侧视图。图16的(a)是俯视图,在表面存在正极活性物质层p2,极耳pt从端部伸出。图16的(b)是侧视图,与图14同样在正极集电体p1的上部和下部存在正极活性物质层p2。在此,通过图中附图标记c表示利用电极切割头切断后的切断面。
169.图17示出图16的(b)中的切断面c的截面。图17示出由图13的电极切割头14a和电极切割头14b切断后的、正极单板p的切断面c的截面。在图17中示出圆刀片50a进行去往移动而接触的范围500a和圆刀片50b进行去往移动而接触的范围500b。由于圆刀片50a、50b擦过正极集电体p1的范围相对较少,因此抑制了由于正极集电体p1被圆刀片50a、50b擦过而导致正极集电体p1的端面伸展的毛边。此外,如后所述,通过在切断之后使圆刀片50a、50b离开切断面,从而在返回移动时圆刀片50a、50b也不会擦过切断面,在这一点上也抑制了切断面的损伤。
170.另一方面,图18示意地示出如图12所示圆刀片50a、50b以在正极单板p的厚度方向上相互重叠的方式配置而进行切断的情况下的切断面c以进行比较。圆刀片50a的往复移动范围500a与圆刀片50b的往复移动范围500b相互重合,由于圆刀片50a、50b擦过正极集电体p1而导致正极集电体p1的端面伸展,产生毛边。通过对图17和图18进行比较,可明确本实施方式的圆刀片的配置的效果。
171.另外,像已述那样,通过圆刀片50a、50b往复移动来切断正极单板p,图15示意地示出圆刀片50a、50b的往复移动的情形。圆刀片50a、50b利用切断机构模块14t从初始位置沿
与滚筒的圆周方向正交的方向进行去往移动而切断正极活性物质层p2。圆刀片50a、50b沿着移动平面52进行去往移动。
172.接着,圆刀片50a、50b通过返回移动而返回至初始位置。首先,在吸附保持正极板pp的电极切割头14a向远离保持正极单板p的电极切割头14b的方向进行了移动之后,图11所示的凸轮14w进行旋转而使旋转轴14x进行旋转,随着旋转轴14x的旋转,切断机构模块14t和圆刀片50a、50b向远离正极单板p的方向进行移动。之后,圆刀片50a、50b沿与滚筒的圆周方向正交的方向进行返回移动。在去往移动之后,再次通过凸轮14w的反方向的旋转而使切断机构模块14t和圆刀片50a、50b移动至初始位置。圆刀片50a、50b的去往移动轨道与返回移动轨道互不相同,在返回移动时,圆刀片50a、50b不与正极单板p的切断面和正极单板pp的切断面抵接,因此能有效地抑制切断面的损伤。
173.在本实施方式中,作为电极切割头的刀片例示出圆刀片50a、50b,但刀片的形状并不限定于此。此外,在本实施方式中,通过使电极切割头的圆刀片50a、50b的往复移动的轨道不同而抑制了切断面的损伤,但作为抑制切断面的损伤的结构,并不限定于此。
174.图19示出电极切割头的其他的刀片形状。上下的刀片50a、50b整体是圆刀片,但局部成为平坦部。着眼于刀片50a,由圆弧部50a1和平坦部50a2构成,在圆弧部50a1形成有刀片,在平坦部50a2没有形成刀片。刀片50b也同样,刀片50b由圆弧部50b1和平坦部50b2构成,在圆弧部50b1形成有刀片,在平坦部50b2没有形成刀片。刀片50a、50b均以旋转轴为中心地进行旋转,在形成有刀片的圆弧部50a1、50b1处切断正极单板p。
175.图20示出通过图19所示的刀片50a、50b的旋转对正极单板p进行切断的情形。在初始位置,刀片50a的圆弧部50a1与刀片50b的圆弧部50b1相对,在去往移动时,刀片50a、50b从该初始位置进行旋转,从而如图20的(a)、图20的(b)所示利用圆弧部50a1和圆弧部50b1切断正极单板p。在刀片50a、50b进一步进行旋转,像图20的(c)那样旋转至平坦部50a2与平坦部50b2相对的位置时,正极单板p的切断结束,去往移动完成。在返回移动时,在维持平坦部50a2与平坦部50b2相对的状态的同时使刀片50a、50b移动至初始位置。由于刀片50a、50b的轴间距离恒定,因此在平坦部50a2与平坦部50b2相对的状态下,在刀片50a、50b之间产生间隙。通过维持着该间隙地进行返回移动,刀片50a、50b不会与切断面接触,能抑制切断面的损伤。在该情况下,不需要通过图15所示的凸轮14w的旋转而使切断机构模块14t进行移动(倾斜)。
176.像以上那样利用正极切割滚筒14切断正极单板p而生成正极板pp,生成的正极单板pp被供给到正极加热滚筒16。例如能借助带式输送机等将正极板pp从正极切割滚筒14供给到正极加热滚筒16。
177.图21示意地示出从正极切割滚筒14向正极加热滚筒16进行的正极板pp的供给。此外,图22示出图21的局部放大图,即正极切割滚筒14与正极加热滚筒16的抵接部分的放大图。
178.带式输送机140配置在正极切割滚筒14与正极加热滚筒16的抵接部分的附近,带式输送机140的一端插入到正极切割滚筒14的槽14r内(参照图11)。带式输送机140的插入到槽14r内的一端侧的带轮的宽度与槽14r的宽度大致相同。带式输送机140的另一端侧的带轮配置在正极加热滚筒16的附近。带式输送机140的带从正极切割滚筒14的槽14r延伸至正极加热滚筒16的附近,在带式输送机140的另一端侧的带轮处折回而再次返回到正极切
割滚筒14的槽14r内。
179.正极单板pp被正极切割滚筒14切断,并吸附保持于该正极切割滚筒14的外周面而被旋转输送。在正极板pp被旋转输送而抵接于一端插入到槽14r内的带式输送机140时,正极板pp爬到带式输送机140上,离开正极切割滚筒14的表面而搭乘到带式输送机140上。搭乘到带式输送机140上的正极板pp被带式输送机140运送至正极加热滚筒16,被形成于正极加热滚筒16的外周面的吸附孔吸引,从带式输送机140移动到正极加热滚筒16的外周面并被吸附保持。另外,在上述的说明中,带式输送机140的插入到槽14r内的部分利用一端侧的带轮进行保持,但也可以替代带轮而是刃状物插入到槽14r内,利用刃状物保持带式输送机140的插入到槽14r内的部分。
180.以上,说明了正极切割滚筒14对正极单板p的切断及从正极切割滚筒14向正极加热滚筒16进行的正极板pp的供给,但负极切割滚筒10对负极单板n的切断及从负极切割滚筒10向负极加热滚筒12进行的负极板np的供给也同样。此外,就隔膜切割滚筒20对带状隔膜的切断而言,也能通过使刀片50a、50b不与切断面接触地进行返回移动来抑制切断面的损伤。
181.接下来,详细地说明从负极加热滚筒12或正极加热滚筒16向粘接滚筒18供给负极板np或正极板pp的工序。
182.图23a示出负极加热滚筒12和粘接滚筒18。负极加热滚筒12接收由负极切割滚筒10切出的负极板np,在将该负极板np吸附保持于外周面并旋转输送的同时对该负极板np进行加热。而且,在与粘接滚筒18邻近的位置将加热完毕的负极板np以恒定间隔依次粘接在带状的隔膜s1上,该隔膜s1吸附保持于粘接滚筒18的外周面并被旋转输送。
183.负极加热滚筒12被轴支承为以滚筒旋转支点122为中心地摆动自如,利用马达124以滚筒旋转支点122为中心地进行摆动。此外,在负极加热滚筒12以与滚筒旋转支点122相对的方式设置有螺旋弹簧120。在负极加热滚筒12以旋转支点122为中心地进行摆动时,螺旋弹簧120的挠曲量发生变化,由此调整作为负极加热滚筒12与粘接滚筒18的抵接点的加压点的加压力。
184.负极加热滚筒12利用加压点的加压力将加热完毕的负极板np按压于粘接滚筒18上的带状的隔膜s1而将负极板np粘接于隔膜s1,但负极加热滚筒12存在有限的偏心,并且粘接滚筒18也存在有限的偏心。若存在偏心,则螺旋弹簧120的挠曲量发生变化,因此无法以恒定的加压力对负极板np进行加压而将其粘接。
185.于是,将负极加热滚筒12与粘接滚筒18的偏心量合成,与滚筒旋转相配合地,使用该合成值,使马达124始终进行旋转,使负极加热滚筒12以旋转支点122为中心地进行摆动,抵消加压点的加压力的变化,以大致恒定的加压力对负极板np进行加压而将其粘接在带状的隔膜s1上。
186.预先测量而求出负极加热滚筒12与粘接滚筒18的偏心量,将它们作为表存储在控制装置的存储器中。将基于消除2个滚筒的偏心量的合成波形这样的消除波形的驱动信号供给到马达124,抑制螺旋弹簧120的由偏心引起的挠曲,从而抑制加压力的变动。
187.控制装置通过将该消除波形作为驱动信号波形来驱动马达124,从而能够消除各自的偏心,始终以恒定的加压力将负极加热滚筒12按压于粘接滚筒18。
188.不过,倘若以恒定的加压力将负极加热滚筒12按压于粘接滚筒18而将负极板np粘
接在带状的隔膜s1上,则特别是在负极板np的端部即滚筒的圆周方向的端部有可能由该加压力引起负极板np损伤。因此,通过不是以恒定的加压力将负极板np粘接在隔膜s1上,而是在负极板np的圆周方向的两端部降低负极加热滚筒12和粘接滚筒18之间的加压力或者中断加压(将加压力设为0)来防止负极板np的两端部的损伤。
189.图24示出以恒定的加压力将负极板np粘接于带状的隔膜s1的情形。即,图24示出不降低负极加热滚筒12和粘接滚筒18之间的加压力或者不中断加压地将负极板np粘接在隔膜s1上的情形。在图24中,隔膜s1呈直线状地图示,但实际上为吸附保持于粘接滚筒18而沿着粘接滚筒18的圆弧状的外形画弧这样的状态。此外,在图24中,在负极加热滚筒12上对1张负极板np进行加热,但能够对多张负极板np进行加热。
190.在图24的(a)中,负极加热滚筒12在不存在负极板np的区域直接抵接于隔膜s1,以恒定的加压力按压隔膜s1。在该状态下旋转输送负极板np时,如图24的(b)所示,首先爬到负极板np的圆周方向前端部上,以恒定的加压力将圆周方向前端部按压于隔膜s1。此时,负极板np的前端部被加压力压扁而变形。
191.之后,也是负极加热滚筒12以恒定的加压力将负极板np继续按压于隔膜s1,将负极板np粘接于隔膜s1。而且,如图24的(c)所示,由于在负极板np的圆周方向后端部也被以恒定的加压力按压于隔膜s1,因此与前端部同样地后端部也被加压力压扁而变形。
192.在这样始终以恒定的加压力将负极加热滚筒12按压于粘接滚筒18时,即便是在不存在负极板np的部分隔膜s1也被按压,因此隔膜s1有可能损伤,并且负极板np的圆周方向前端部和圆周方向后端部也被按压而有可能损伤。在图24的(c)中,圆周方向前端部和圆周方向后端部的压扁作为斜面形状而示意地示出。
193.另一方面,图25示出本实施方式的向隔膜s1粘接负极板np的情形。即,图25示出在具有降低负极加热滚筒12和粘接滚筒18之间的加压力或者中断加压的时间点的基础之上将负极板np粘接在隔膜s1上的情形。在图25中,隔膜s1呈直线状地图示,但实际上为吸附保持于粘接滚筒18而沿着粘接滚筒18的圆弧状的外形画弧这样的状态。此外,在图25中,也是在负极加热滚筒12上对1张负极板np进行加热,但能够对多张负极板np进行加热。
194.在图25的(a)中,负极加热滚筒12在不存在负极板np的区域限制加压点的加压力,不将负极加热滚筒12按压于粘接滚筒18。在该状态下负极板np被旋转输送,即使负极板np的圆周方向前端部抵接于隔膜s1,也原封不动地维持恒定的加压力的限制。因而,负极板np的圆周方向前端部不会被按压。
195.在图25的(b)中,在负极板np进一步被旋转输送而除圆周方向前端部之外的中央部抵接于隔膜s1时,以恒定的加压力将负极加热滚筒12按压于粘接滚筒18。由此,将负极板np粘接于隔膜s1。
196.在图25的(c)中,在负极板np进一步被旋转输送而圆周方向后端部抵接于隔膜s1时,限制加压力,不将负极加热滚筒12按压于粘接滚筒18。因而,负极板np的圆周方向后端部不会被按压。
197.通过像以上那样构成为以恒定的加压力仅按压负极板np的中央部,在负极板np的两端部,即圆周方向前端部和圆周方向后端部限制恒定的加压力而不按压两端部,来防止负极板np的两端部的损伤。此外,在不存在负极板np的区域也限制恒定的加压力,从而也防止隔膜s1的损伤。
198.控制装置除了进行负极加热滚筒12与粘接滚筒18的偏心量的消除之外,还在负极板np的两端部降低负极加热滚筒12和粘接滚筒18之间的加压力或者中断加压。基于图23b、图23c说明降低负极加热滚筒12和粘接滚筒18之间的加压力或者中断加压的机构。
199.图23b、图23c是加压力调整机构的立体图和后视图,在粘接滚筒18的支柱α设有凸轮机构80。在负极加热滚筒12的支柱β安装有摆动臂82作为与凸轮机构80卡合的臂,摆动臂82轴支承辊84。凸轮机构80的表面与辊84接触。凸轮机构80的表面形状具有多边形或者以规定间隔具有突起。凸轮机构80以多边形的角的部分或者突起降低负极加热滚筒12和粘接滚筒18之间的加压力或者中断加压的方式进行动作。凸轮机构80利用相对于马达124的驱动独立的马达进行驱动。通过凸轮机构80进行动作,能够控制负极加热滚筒12与粘接滚筒18之间的距离,降低对负极板np施加的加压力或者中断加压。
200.另外,通过马达124的驱动,将负极加热滚筒12与粘接滚筒18之间的加压力保持恒定,但安装有负极加热滚筒12的支柱β与安装有粘接滚筒18的支柱α之间的距离发生变动。随着该距离的变动,凸轮机构80与辊84之间的距离发生变动,可能产生在规定的时间点无法降低负极加热滚筒12和粘接滚筒18之间的加压力或者中断加压的情况。
201.为了将凸轮机构80与辊84之间的距离保持恒定,在摆动臂82设置辊86,将能够相对于负极加热滚筒12的支柱β独立地驱动的倾斜构件88、辊90及凸轮机构92设于支柱β侧。辊86与倾斜构件88的倾斜面接触。辊90安装于倾斜构件88,与凸轮机构92接触。通过利用由马达驱动的凸轮机构92使倾斜构件88上下移动,从而借助与倾斜构件88的倾斜面接触的辊86使摆动臂82进行摆动。
202.马达124遵照消除波形进行驱动,从而支柱β和倾斜构件88左右移动,但使凸轮机构92上下移动的马达(未图示)也遵照消除波形进行驱动,从而倾斜构件88的倾斜面也上下移动,由此,能够抑制辊86的位置发生变动。通过抑制辊86的位置的变动,能够抑制辊84与凸轮机构80之间的距离的变动。
203.另外,在上述说明中说明了通过马达124的驱动而以恒定的加压力将负极板np粘接于带状的隔膜s1,并通过凸轮机构80的驱动来抑制负极板np的两端部的损伤的方法,但通过驱动马达124,也能够在以恒定的加压力将负极板np粘接于带状的隔膜s1的基础之上抑制负极板np的两端部的损伤。
204.例如能够利用配置在负极加热滚筒12的附近的照相机来检测负极加热滚筒12上的负极板np的位置、负极板np之间的间隔。监视、控制制造装置整体的控制装置也可以接收由照相机检测出的负极板np的位置数据和间隔数据,使用这些接收的位置数据和间隔数据来控制恒定的加压力的允许/限制(或者恒定的加压力的接通/断开)。
205.正极加热滚筒16与粘接滚筒18的关系也同样,控制装置以用于消除正极加热滚筒16与粘接滚筒18的偏心量而以恒定的加压力将正极加热滚筒16按压于粘接滚筒18的驱动信号波形为基准,在该驱动信号波形上叠加用于在正极板pp的两端部和不存在正极板pp的区域限制该恒定的加压力的驱动信号波形地进行驱动。
206.并且,热压接辊19是用于按压带状的隔膜s1/负极板np/带状的隔膜s2而进行热压接的辊,控制装置对于该辊也能以用于在负极板np的两端部和不存在负极板np的区域限制恒定的加压力的驱动信号波形进行驱动。
207.另外,在图23a的说明中对在负极加热滚筒12设置有滚筒旋转支点122、马达124及
螺旋弹簧120的情况进行了说明,但这些部件也可以设于粘接滚筒18侧。另外,在图23a中示出负极加热滚筒12与粘接滚筒18接触的状态,但存在供给正极极板的滚筒也与粘接滚筒18接触的情况。在这样的情况下,优选的是,滚筒旋转支点、马达及螺旋弹簧设于供给正极极板的滚筒和供给负极极板的滚筒。
208.图26~图28示出负极加热滚筒12、热压接辊19及正极加热滚筒16的加压范围。
209.图26用单点划线示出利用负极加热滚筒12和粘接滚筒18对带状的隔膜s1和负极板np进行粘接时的加压范围。负极板np中的、带状的隔膜s1的长度方向的两端部不被加压,除此之外的区域被加压、按压。换言之,矩形形状的负极板np的4个边中的、相对的2个边即在带状的隔膜s1的长度方向上相对的2个边不被加压,与长度方向正交的方向上的相对的2个边被加压。矩形形状的负极板np的4个边中的、被加压的2个边的被加压的部位与隔膜s1粘接,未被加压的2个边未与隔膜s1粘接。
210.图27用单点划线示出利用热压接辊19和粘接滚筒18对带状的隔膜s1、负极板np及带状的隔膜s2进行粘接时的加压范围。与图26的情况同样,负极板np中的、带状的隔膜s1、s2的长度方向的两端部不被加压,除此之外的区域被加压、按压。换言之,矩形形状的负极板np的4个边中的、相对的2个边即在带状的隔膜s1、s2的长度方向上相对的2个边不被加压,与长度方向正交的方向上的相对的2个边被加压。矩形形状的负极板np的4个边中的、被加压的2个边的被加压的部位与隔膜s2粘接,未被加压的2个边未与隔膜s1粘接。
211.图28用单点划线示出利用正极加热滚筒16和粘接滚筒18对带状的隔膜s1、负极板np、带状的隔膜s2及正极板pp进行粘接时的加压范围。正极板pp中的、带状的隔膜s1、s2的长度方向的两端部不被加压,除此之外的区域被加压、按压。换言之,矩形形状的正极板pp的4个边中的、相对的2个边即在带状的隔膜s1、s2的长度方向上相对的2个边不被加压,与长度方向正交的方向上的相对的2个边被加压。矩形形状的正极板pp的4个边中的、被加压的2个边的被加压的部位与隔膜s1、s2粘接,未被加压的2个边未与隔膜s1、s2粘接。
212.由于正极板pp的尺寸小于负极板np的尺寸,因此图28中的加压范围小于图26中的加压范围。像以上那样,在控制加压范围的同时制造3层层叠体30和4层层叠体40。
213.接下来,更详细地说明利用层叠滚筒22和层叠台24进行的层叠工序。
214.图29示出层叠滚筒22的结构立体图。层叠滚筒22与隔膜切割滚筒20邻近配置,与隔膜切割滚筒20的线速度大致相同地进行旋转。层叠滚筒22包括绕滚筒旋转中心进行旋转的多个层叠头。层叠头的数量是任意的,例如包括12个层叠头22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h、22i、22j、22k、22m。各层叠头包括一端连接于滚筒中心轴(中心)的臂(辐条)和连接于该辐条的另一端的保持部。各层叠头的纵截面形状因臂和保持部而呈大致字母t形,在保持部的外周面形成有吸附孔,该吸附孔用于吸附保持被隔膜切割滚筒20切断而生成的3层层叠体30和4层层叠体40。保持部以相对于臂在圆周方向上摆动自如的方式连接于该臂。
215.多个层叠头22a~22m分别绕层叠滚筒22的中心轴进行旋转,并且各层叠头相对于其他的层叠头独立地被沿滚筒的圆周方向驱动,进而被沿滚筒的半径方向驱动。即,各层叠头在吸附保持着3层层叠体30和4层层叠体40的状态下将它们旋转输送至与层叠台24邻近的位置。各层叠头在到达与层叠台24邻近的位置时相对于层叠台24而言的滚筒的圆周方向上的相对速度变为0,在滚筒的半径方向上向靠近层叠台24的方向进行移动。靠近层叠台24的各层叠头使吸附保持的3层层叠体30或4层层叠体40抵接于层叠台24,或者在层叠台24上
已经层叠有3层层叠体30或4层层叠体40的情况下使吸附保持的3层层叠体30或4层层叠体40抵接于这些层叠体上,解除吸附保持力,将吸附保持的3层层叠体30或4层层叠体40层叠起来。之后,各层叠头在滚筒的半径方向上向远离层叠台24的方向进行移动。
216.图30~图33示出层叠头22a~22m的基本的动作。以后,在各层叠头的动作的说明中,将“滚筒的半径方向”和“层叠滚筒22的半径方向”适当地称作“半径方向”。
217.如图30所示,层叠头22a~22m绕层叠滚筒22的旋转中心轴以恒定角速度进行旋转,但在到达规定位置时,相对于其他的层叠头独立地在圆周方向上加速。例如着眼于层叠头22a,在到达圆周方向的规定位置时,层叠头22a加速,靠近处于旋转方向的上游侧的相邻层叠头22m,远离处于旋转方向的下游侧的相邻层叠头22b。
218.在加速之后如图31所示层叠头22a到达与层叠台24邻近的位置时,层叠头22a相对于层叠台24而言的滚筒的圆周方向上的相对速度变为0。该层叠头22a在该邻近位置将吸附保持于外周面的3层层叠体30或4层层叠体40层叠在层叠台24上。更详细而言,层叠头22a在靠近与层叠台24邻近的位置时摆动至保持部的外周面与层叠台24的台面大致平行的角度,在维持保持部的外周面与层叠台24的台面大致平行的状态的同时通过臂沿半径方向进行移动而向层叠台24的方向进行移动,使保持部的外周面靠近层叠台24的台面,将吸附保持于外周面的3层层叠体30或4层层叠体40层叠在层叠台24上。
219.图32和图33示出将3层层叠体30或4层层叠体40层叠在层叠台24上之后的状态。层叠头22a的旋转方向下游侧的相邻层叠头22b由于到达规定位置而加速,靠近层叠头22a。层叠头22a在将3层层叠体30或4层层叠体40层叠在层叠台24上之后沿圆周方向进行旋转,自与层叠台24邻近的位置退避。更详细而言,层叠头22a通过臂沿半径方向进行移动而向外周面远离与层叠台24的台面邻近的邻近位置的方向进行移动,层叠头22a为了不与层叠头22b相干扰而沿旋转方向进行移动从而退避。在自邻近位置退避之后,保持部的外周面向相反方向摆动而复原。
220.图34示出层叠头22a的具体的结构例。其他的层叠头22b~22m也同样。
221.层叠头22a包括保持部22a3和2个臂22a1、22a2。臂22a1和臂22a2沿着层叠滚筒22的半径方向并行地延伸,臂22a1和臂22a2利用凸轮机构22a4沿滚筒的圆周方向一体地旋转驱动,并且臂22a1和臂22a2利用凸轮机构22a5沿圆周方向摆动驱动。在臂22a1和臂22a2的半径方向的端部设有摆动自如的外周面22a3。外周面22a3在臂22a1和臂22a2进行圆周方向的旋转的同时进行旋转,在臂22a1和臂22a2进行摆动和半径方向的移动的同时进行摆动、移动。并且,外周面22a3利用凸轮机构22a6相对于臂22a1和臂22a2进行摆动。
222.图35示出层叠头22a的位置的时间变化。在图中,横轴表示时间,纵轴表示滚筒的圆周方向的位置(角度)。
223.从某个基准位置到位置θ1为止,层叠头22a以恒定的角速度进行旋转。外周面22a3在吸附保持着3层层叠体30或4层层叠体40的状态下进行旋转。
224.接着,在到达规定位置θ1时,层叠头22a在圆周方向上加速,随之外周面22a3也加速。在该期间,旋转方向下游的相邻层叠头22b以恒定的角速度继续旋转,因此层叠头22a与层叠头22b的分开距离增大。通过该加速,可以说层叠头22a生成、确保在与层叠台24邻近的位置的停止时间,即3层层叠体30或4层层叠体40层叠于层叠台24的层叠时间。此外,在该加速时,外周面22a3相对于臂22a1、22a2进行摆动,以吸附保持3层层叠体30或4层层叠体40的
面与层叠台24的台面大致平行的方式倾斜。
225.接着,在到达与层叠台24邻近的位置θ2时,层叠头22a在该位置停止(在停止之前当然会执行减速控制,但为了便于说明而进行了省略),使臂22a1和臂22a2沿半径方向进行移动而使外周面靠近层叠台24的台面,解除外周面的吸附力,将3层层叠体30或4层层叠体40层叠在层叠台24上。此时,利用设于层叠台24的爪按压保持从层叠台22a供给来的3层层叠体30或4层层叠体40的角部。之后进一步说明与层叠头22a的动作相连动的、层叠台24的爪的动作。
226.在层叠了3层层叠体30或4层层叠体40之后,层叠头22a为了退避至规定位置θ3而加速地进行旋转。在该退避时,外周面22a3相对于臂22a1、22a2进行摆动,使吸附保持3层层叠体30或4层层叠体40的面倾斜而恢复为初始角度。
227.然后,在到达规定位置θ3时,层叠头22a再次以恒定的角速度进行旋转,直到再次到达规定位置θ1为止。在该期间,层叠头22a在从隔膜切割滚筒20接收新的3层层叠体30或4层层叠体40并将它们吸附保持于外周面22a3之后到达规定位置θ1。
228.接下来,更详细地说明层叠台24的动作。
229.图36示出层叠台24的结构立体图。层叠台24配置在层叠滚筒22的正下方。层叠台24包括供3层层叠体30和4层层叠体40层叠的台面24g和从上方按压保持层叠于该台面24g的3层层叠体30和4层层叠体40的爪24a~24d。
230.台面24g与3层层叠体30和4层层叠体40的矩形形状对应地形成为矩形形状的外形,配置在大致水平面内。吸附保持于层叠滚筒22的层叠头22a~22m的外周面的3层层叠体30或4层层叠体40定位配置于矩形形状的台面24g并进行层叠。具体而言,在将水平面内的正交的2个轴设为x轴和y轴,将x轴的以水平面内的某个方向为基准的旋转方向设为θ方向时,对于台面24g,通过沿x轴和y轴方向进行驱动,并且沿θ方向进行驱动,也就是进行水平面内的移动驱动和旋转驱动,从而定位为与吸附保持于层叠滚筒22的层叠头22a~22m的外周面的3层层叠体30或4层层叠体40的吸附保持姿势相配合。层叠顺序例如是首先将3层层叠体30配置在台面24g上,其次将4层层叠体40层叠在3层层叠体30上,接着将新的4层层叠体40层叠在已经层叠的4层层叠体40上。
231.爪24a~24d分别配置在矩形形状的台面24g的4个角。爪24a~24d的平面形状分别呈大致字母l形,该爪24a~24d被支承为以轴为中心地沿θ方向摆动自如,而且被支承为沿铅垂方向(以下将其适当地称作铅垂上方或铅垂下方)移动自如。爪24a~24d的驱动源也可以与用于将台面24g沿x

y方向和θ方向驱动而定位的驱动源同样搭载于层叠台24,但为了谋求层叠台24的轻量化,也可以搭载于层叠台24外。在将爪24a~24d的驱动源搭载于层叠台24外的情况下,借助凸轮机构,利用金属线24e连接该外部的驱动源和爪24a~24d,利用金属线24e传递来自外部驱动源的驱动力,对爪24a~24d进行摆动驱动和上下驱动。爪24a~24d被弹簧24f向铅垂下方加压,利用该加压力按压保持台面24g上的3层层叠体30和4层层叠体40。
232.图37示出层叠台24的台面24g与爪24a~24d的平面配置。在将台面24g设为长方形形状时,在长方形形状的4个角部配置有爪24a~24d。爪24a和爪24c配置在台面24g的对角线上,爪24b和爪24d配置在台面24g的另一对角线上。爪24a和爪24c成对,是第1爪对,爪24b和爪24d成对,是第2爪对。爪24a~24d分别以旋转轴为中心地顺时针和逆时针地摆动自如
(转动自如)。着眼于爪24d,其配置在台面24g的左上角部,其轴位于由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域内。爪24d在初始位置退避到台面24g的存在区域外(退避位置),通过顺时针摆动,其局部位于台面24g的存在区域内,在按压位置按压层叠在台面24g上的层叠体(3层层叠体30和4层层叠体40)。此外,着眼于爪24a,其配置在台面24g的右上角部,其轴位于由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域内。爪24a在初始位置退避到台面24g的存在区域外(退避位置),通过逆时针摆动,其局部位于台面24g的存在区域内,按压保持层叠在台面24g上的层叠体。爪24b是与爪24d相同的动作,爪24c是与爪24a相同的动作。
233.在按压保持层叠体时,位于台面24g的对角线上的爪24a与爪24c及爪24b与爪24d分别作为组在水平面内进行摆动而且上下移动。即,爪24a与爪24c的第1爪对进行摆动而按压保持层叠体,但此时爪24b与爪24d的第2爪对正按压保持已经层叠的层叠体,因此不保持新层叠的层叠体。而且,在接下来层叠新的层叠体的情况下,爪24b与爪24d的第2爪对进行摆动而自台面24g退避,向上方进行移动,再次进行摆动而按压保持新层叠的层叠体。
234.图38示出利用爪24a~24d对层叠体进行按压保持的动作。
235.图38的(a)示出按压保持层叠在台面24g上的3层层叠体30

1的状态。在最初的3层层叠体30

1层叠在台面24g上时,爪24a和爪24c逆时针摆动而配置在3层层叠体30

1上,利用弹簧24f的加压力从上方向铅垂下方按压3层层叠体30

1,保持3层层叠体30

1。
236.图38的(b)示出自图38的(a)的状态在3层层叠体30

1上新层叠有4层层叠体40

2的状态。4层层叠体40

2从按压保持3层层叠体30

1的爪24a、24c的上方层叠,因此4层层叠体40

2以覆盖爪24a、24c的局部的方式层叠。
237.图38的(c)示出按压保持4层层叠体40

2的状态。在利用爪24a、24c按压保持着3层层叠体30

1的状态下,爪24b和爪24d向铅垂上方进行移动,进而向顺时针方向摆动而配置在4层层叠体40

2上。爪24b和爪24d利用弹簧24f的加压力从上方向铅垂下方按压保持4层层叠体40

2。
238.图38的(d)示出自图38的(c)的状态使爪24a、24c退避的状态。在利用爪24b、24d按压保持了4层层叠体40

2之后,爪24a、24c不再需要按压保持3层层叠体30

1,而且为了不成为接下来新层叠的层叠体的障碍,需要自台面24g退避。于是,使爪24a、24c向铅垂上方进行移动,并顺时针摆动而自台面24g退避。此时,3层层叠体30

1和4层层叠体40

2被爪24b、24d按压保持,因此不会由爪24a、24c的摆动导致它们的层叠位置错开。
239.图38的(e)示出自图38的(d)的状态在4层层叠体40

2上新层叠有下一个层叠体40

3的状态。4层层叠体40

3从按压保持4层层叠体40

2的爪24b、24d的上方层叠,因此4层层叠体40

3以覆盖爪24b、24d的局部的方式层叠。
240.图38的(f)示出按压保持4层层叠体40

3的状态。在利用爪24b、24d按压保持着4层层叠体40

2的状态下,爪24a和爪24c向铅垂上方进行移动,进而向逆时针方向摆动而配置在4层层叠体40

3上。爪24a和爪24c利用弹簧24f的加压力从上方向铅垂下方按压保持4层层叠体40

3。通过重复以上的动作,在3层层叠体30

1上依次层叠有4层层叠体40

2、40

3、
……

241.本实施方式的爪24a~24d和各自的轴如图37所示配置在由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域内,但并不一定限定于此,也可以配置在由台面24g的相对的2个
长边的延长线限定的区域外。由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域内是也包含台面24g的区域。由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域外是不包含台面24g的区域。
242.图39示出爪24a~24d各自的轴配置在由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域外的情况下的俯视图。着眼于爪24d,其配置在台面24g的左上角部,其轴位于由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域外。注意看图37中的爪24d的位置与图39中的爪24d的位置的差异。其他的爪24a~24c也同样。另外,在图39中,爪24a~24d各自的轴位于由台面24g的相对的2个短边的延长线限定的区域外。由台面24g的相对的2个短边的延长线限定的区域外是不包含台面24g的区域。
243.若爪24a~24d各自的轴配置在由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域外,则在吸附保持于层叠滚筒22的层叠头22a~22m的外周面的层叠体向台面24g上层叠的情况下,不是使层叠体从台面24g的正上方进入,而是通过外周面沿着圆周进行移动而使层叠体从台面24g的斜上方进入。在相比台面24g的尺寸而言层叠滚筒22的半径相对地足够大时,与使层叠体从台面24g的横向方向进入的状况大致相等。
244.在图39中示意地示出这样层叠体从台面24g的横向方向进入的情形。在台面24g层叠有4层层叠体40

2,利用爪24a、24c按压保持该4层层叠体40

2。在新层叠下一个4层层叠体40

3的情况下,吸附保持于层叠滚筒22的外周面的4层层叠体40

3从台面24g的横向(在图中是从下方)进入。爪24b、24d的轴配置在由台面24g的相对的2个长边的延长线限定的区域外。爪24b、24d即使向铅垂上方进行移动,摆动,位于台面24g上,也不会与从横向进入的下一个4层层叠体40

3碰撞。爪24b、24d对于4层层叠体40

3而言不会成为障碍物。因而,在层叠4层层叠体40

3时,无需使爪24b和爪24d退避到台面24g的存在区域外(退避位置)。使爪24b和爪24d位于台面24g上(待机位置)并待机,在4层层叠体40

3层叠在4层层叠体40

2上之后,爪24b和爪24d能够迅速地利用弹簧24f的加压力按压保持4层层叠体40

3。
245.图40~图44更详细地示出与层叠头22a~22m的动作相连动的、层叠台24的爪24a~24d的动作。在图中例示出层叠头22a~22m中的层叠头22a的动作,但其他的层叠头22b~22m也同样。
246.图40示出在层叠台24的台面24g已经层叠有3层层叠体30

1和4层层叠体40

2且接下来利用层叠头22a新层叠4层层叠体40

3的情况下的侧视图。在图中,作为爪示出24c、24d,但爪24a与爪24c同样地进行动作,爪24b与爪24d同样地进行动作。
247.爪24c利用弹簧24f的加压力按压保持台面24g上的3层层叠体30

1和4层层叠体40

2。另一方面,爪24d向铅垂上方进行移动,而且绕轴进行摆动,以其局部位于台面24g的上方(退避位置)的方式处于待机状态。层叠头22a在其外周面吸附保持4层层叠体40

3并进行旋转,在到达特定位置时加速而靠近与台面24g邻近的位置。在层叠头22a靠近与台面24g邻近的位置时,保持部22a3相对于臂22a1、22a2进行摆动,在避免与台面24g的碰撞的同时使外周面与台面24g大致平行。
248.图41是层叠头22a到达与台面24g邻近的位置的情况。
249.层叠头22a的臂22a1、22a2沿层叠滚筒22的半径方向进行移动,保持部22a3也向铅垂下方进行移动,使保持部22a3的外周面更加靠近台面24g。此时,爪24d在台面24g的上方(退避位置)处于待机状态,爪24c维持按压保持着3层层叠体30

1和4层层叠体40

2的状态。
之后,在该状态如图42所示,层叠头22a将4层层叠体40

3层叠在台面24g的3层层叠体30

1和4层层叠体40

2上,解除保持部22a3的吸附力。另外,也可以在开始使保持部22a3向铅垂下方进行移动直到4层层叠体40

3层叠在台面24g的3层层叠体30

1和4层层叠体40

2上为止的期间,使保持部22a3向铅垂下方的移动临时停止。通过临时停止,能够缓和4层层叠体40

3层叠在台面24g的3层层叠体30

1和4层层叠体40

2上时的冲击。
250.图43示出将4层层叠体40

3层叠在3层层叠体30

1和4层层叠体40

2上的状态。由于爪24c(和爪24a)按压保持3层层叠体30

1和4层层叠体40

2,因此4层层叠体40

3层叠在爪24c(和爪24a)上。此外,爪24d(和爪24b)在台面24g的上方处于待机状态。在4层层叠体40

3进行了层叠时,爪24d(和爪24b)迅速地向铅垂下方进行移动,按压保持新层叠的4层层叠体40

3。在利用爪24d(和爪24b)按压保持4层层叠体40

3时,爪24c(和爪24a)不再需要按压保持3层层叠体30

1和4层层叠体40

2,因此向铅垂上方移动,之后绕轴进行摆动而自台面24g退避,在台面24g的上方(退避位置)待机。
251.图44示出4层层叠体40

3的层叠结束的状态。利用爪24d(和爪24b)按压保持3层层叠体30

1、4层层叠体40

2、4层层叠体4

3。此外,爪24c(和爪24a)位于台面24g的上方(退避位置)而处于待机状态,以备接下来应新层叠的4层层叠体即吸附保持于层叠头22b的外周面的4层层叠体的层叠。
252.这样,根据图39所示的爪24a~24d的配置,除了按压保持层叠体的爪之外的2个爪无需为了在下一个层叠体进入时不成为障碍而退避,能够在台面24g上(退避位置)待机,因此在层叠体层叠之后能迅速地按压保持该层叠体而缩短总的层叠时间。
253.另外,层叠头22a的外周面(保持部22a3)也可以是这样的结构:从层叠滚筒22的圆周方向观察到的截面不平坦而是弯曲成凹面形状或凸面形状,在该凹面或凸面吸附保持3层层叠体或4层层叠体。其目的在于,即使在使层叠头22a的外周面的大小比3层层叠体或4层层叠体的大小小一圈的情况下,也能够抑制3层层叠体或4层层叠体的自层叠头22a的端部伸出的部分飘摆。在层叠头22a的保持部22a3弯曲成凸面形状的情况下,层叠头22a与台面24g邻近的位置是指保持部22a3的最凸出的部位与台面24g之间的距离最短的位置。在层叠头22a的外周面弯曲成凹面形状的情况下,层叠头22a与台面24g邻近的位置是指层叠头22a的位于最外周的部位与台面24g之间的距离最短的位置。
254.以上,对本公开的实施方式进行了说明,但本公开并不限定于这些实施方式,能够进行各种变形。以下,说明变形例。
255.<变形例1>
256.在本实施方式中,配置有1组层叠滚筒22和层叠台24,但也可以配置有多组层叠滚筒22和层叠台24。
257.图45示出除了配置有层叠滚筒22和层叠台24之外还配置有层叠滚筒23和层叠台25的情况下的结构图。
258.由隔膜切割滚筒20切断而生成的3层层叠体30和4层层叠体40被供给到层叠滚筒22或层叠滚筒23。供给到层叠滚筒22的3层层叠体30和4层层叠体40依次层叠于与层叠滚筒22相邻地配置的层叠台24。此外,供给到层叠滚筒23的3层层叠体30和4层层叠体40依次层叠于与层叠滚筒23相邻地配置的层叠台25。
259.层叠滚筒22和层叠滚筒23分别抵接于隔膜切割滚筒20,相互间相对于隔膜切割滚
筒20的旋转方向而言向相同的方向进行旋转。将这样多个层叠滚筒22、23相对于从隔膜切割滚筒20输送的3层层叠体30和4层层叠体40的输送方向而言向相同的方向进行旋转这样的配置称作并列配置。在并列配置中,层叠于层叠台24、25的层叠体的构造相同。
260.图46示出使用层叠滚筒22与层叠台24的组及层叠滚筒23与层叠台25的组的层叠的情形。
261.用于控制制造装置整体的控制装置将由隔膜切割滚筒20切断而生成的3层层叠体30和4层层叠体40选择性地供给到层叠滚筒22和层叠滚筒23中的任一者。例如在最初在层叠台24上层叠而制造层叠电极体,接着在层叠台25上层叠而制造层叠电极体的情况下,控制装置将来自隔膜切割滚筒20的3层层叠体30和4层层叠体40首先供给到层叠滚筒22。
262.层叠滚筒22接收从隔膜切割滚筒20供给来的3层层叠体30,将其层叠在层叠台24上。之后,在3层层叠体30上层叠例如合计37个4层层叠体40而制造1个层叠电极体。在将最后的第37个4层层叠体40供给到层叠滚筒22时,控制装置将隔膜切割滚筒20的输出目的地从层叠滚筒22切换为层叠滚筒23。
263.层叠滚筒23接收从隔膜切割滚筒20供给来的3层层叠体30,将其层叠在层叠台25上。之后,在3层层叠体30上层叠例如合计37个4层层叠体40而制造另1个层叠电极体。在将最后的第37个4层层叠体40供给到层叠滚筒23时,控制装置将隔膜切割滚筒20的输出目的地从层叠滚筒23再次切换为层叠滚筒22。
264.另外,若是从隔膜切割滚筒20正常供给3层层叠体30、4层层叠体40、4层层叠体40、
……
、3层层叠体30、4层层叠体40、
……
,则没有问题,但也可能存在这样的情况:在负极切割滚筒10、负极加热滚筒12、正极切割滚筒14、正极加热滚筒16、粘接滚筒18、隔膜切割滚筒20中的至少任一者产生异常,不能生成正常的3层层叠体30和4层层叠体40。在这样的情况下,在利用设于各滚筒的检测传感器检测到异常时,该3层层叠体30或4层层叠体40在供给到层叠滚筒22、23之前作为不良被排除,不能维持在1个3层层叠体30之后连续层叠37个4层层叠体40这样的正常的层叠体的层叠。例如在生成第37个4层层叠体40时,在粘接滚筒18产生正极板pp的粘接不良,因此当在粘接滚筒18的检查工序中将第37个4层层叠体40判定为不良而排除时,从隔膜切割滚筒20不是供给第37个4层层叠体40而是供给下一个3层层叠体30。若将该3层层叠体30从层叠滚筒22层叠于层叠台24,则不能制造正常的层叠电极体。
265.于是,在这样的情况下,替代第37个4层层叠体40而供给来的3层层叠体30也可以不是被供给到层叠滚筒22而是被供给到层叠滚筒23,层叠滚筒23将该3层层叠体30层叠于层叠台25。通过将在该3层层叠体之后从隔膜切割滚筒20供给来的4层层叠体40供给到层叠滚筒22并层叠于层叠台24,从而在层叠台24上形成在3层层叠体30上层叠有37个4层层叠体40的层叠体。
266.另外,在3层层叠体30上层叠有规定数量的4层层叠体40的层叠体被进行加压和/或加热而相互粘接,成为层叠电极体。
267.图47示意地示出该情况下的层叠方法。
268.控制装置监视由隔膜切割滚筒20切断而生成的层叠体,识别是3层层叠体30还是4层层叠体40,并且依次统计其个数。在第37个4层层叠体40产生异常而作为不良被排除时,第37个不是4层层叠体40而是3层层叠体30。
269.对于控制装置而言,若第37个层叠体是4层层叠体40,则将其供给到层叠滚筒22,
但在检测到第37个层叠体不是4层层叠体40而是3层层叠体30时,将隔膜切割滚筒20的输出目的地从层叠滚筒22变更为层叠滚筒23,将3层层叠体30层叠于层叠台25而不是层叠台24。在图中,3层层叠体30所带有的
×
标记表示不层叠于层叠台24而层叠于层叠台25。之后,由于依次供给4层层叠体40,因此控制装置将隔膜切割滚筒20的输出目的地维持为层叠滚筒23,将37个4层层叠体40依次层叠于层叠台25。就层叠台24而言,通过在适当的时间点层叠不足的1个4层层叠体40而完成层叠电极体即可。
270.像以上那样,通过配置多组层叠滚筒和层叠台的组,适当地分配层叠体,从而即使层叠体产生不良,也能够不使制造工序停止地高效地制造层叠电极体。
271.另外,通过任一个滚筒都能够检测层叠体的不良,但特别是为了检测负极板np的不良、正极板pp的不良,能够在负极加热滚筒12和正极加热滚筒16配置例如照相机等检测传感器,将在这些滚筒检测出的不良排出。在该情况下,负极加热滚筒12在具有对负极板np进行加热的功能的同时还具有正常/不良的判定功能和不良排除功能。正极加热滚筒16也同样在具有对正极板pp进行加热的功能的同时还具有正常/不良的判定功能和不良排除功能。
272.在负极切割滚筒10和正极切割滚筒14上检测不良的情况下,在切断了负极单板或正极单板之后具有正常/不良的判定功能和不良排除功能。也可以是,负极切割滚筒10和正极切割滚筒14具有正常/不良的判定功能,负极加热滚筒12和正极加热滚筒16具有不良排除功能。
273.在隔膜切割滚筒20上检测不良的情况下,在切断了隔膜之后且是向层叠滚筒供给切断了的层叠体之前具有正常/不良的判定功能和不良排除功能。也就是说,隔膜切割滚筒20在具有切割隔膜的功能的同时还具有正常/不良的判定功能和不良排除功能。
274.<变形例2>
275.在图45中,将层叠滚筒22、23并列配置,但也可以将层叠滚筒22、23相对于隔膜切割滚筒20串联配置。
276.图48示出该情况下的结构。由隔膜切割滚筒20切断而生成的3层层叠体30和4层层叠体40被供给到层叠滚筒22。层叠滚筒23与层叠滚筒22抵接而不是与隔膜切割滚筒20抵接地配置。经由层叠滚筒22向层叠滚筒23供给3层层叠体30和4层层叠体40。供给到层叠滚筒22的3层层叠体30和4层层叠体40依次层叠于与层叠滚筒22相邻地配置的层叠台24。此外,供给到层叠滚筒23的3层层叠体30和4层层叠体40依次层叠于与层叠滚筒23相邻地配置的层叠台25。
277.层叠滚筒22和层叠滚筒23向互不相同的方向进行旋转。将这样抵接的层叠滚筒22和层叠滚筒23向互不相同的方向进行旋转这样的配置称作串联配置。向互不相同的方向进行旋转是指,相对于一个滚筒顺时针地进行旋转而言,另一个滚筒逆时针地进行旋转的情况。在串联配置中,层叠于层叠台24、25的层叠体的构造可能不同。
278.即,层叠滚筒23经由抵接的层叠滚筒22被供给3层层叠体30和4层层叠体40,但层叠滚筒23的旋转方向是与层叠滚筒22的旋转方向相反的方向。从层叠滚筒23供给到层叠台25的3层层叠体30和4层层叠体40相对于从层叠滚筒22供给到层叠台24的3层层叠体30和4层层叠体40的配置而言翻转。于是,例如,在层叠台24上从3层层叠体开始层叠并在3层层叠体上依次层叠4层层叠体,相对于此,在层叠台25上依次层叠4层层叠体,在4层层叠体上层
叠3层层叠体。因此,在串联配置中,层叠于层叠台24、25的层叠体的构造可能不同。
279.另外,如图49所示,在设为层叠滚筒23不抵接于层叠滚筒22而是与层叠滚筒22之间隔着中间滚筒27,使层叠滚筒23抵接于该中间滚筒27的结构时,层叠滚筒22和层叠滚筒23相对于隔膜切割滚筒20而言向相同的方向进行旋转,因此成为并列配置。
280.<变形例3>
281.在本实施方式中,是负极切割滚筒10、负极加热滚筒12、正极切割滚筒14、正极加热滚筒16、粘接滚筒18、隔膜切割滚筒20、层叠滚筒22的结构,但也可以省略负极加热滚筒12而将负极切割滚筒10和粘接滚筒18相邻地配置,省略正极加热滚筒16而将正极切割滚筒14和粘接滚筒18相邻地配置。
282.图50示出该情况下的结构。与图1不同,没有负极加热滚筒12和正极加热滚筒16,负极切割滚筒10与粘接滚筒18相邻,正极切割滚筒14与粘接滚筒18相邻。
283.负极切割滚筒10切断带状的负极单板n而生成负极板np,在对负极板np进行了加热后将其供给到粘接滚筒18。可以说负极切割滚筒10兼具图1中的负极加热滚筒12的功能。
284.此外,正极切割滚筒14切断带状的正极单板p而生成正极板pp,在对正极板pp进行了加热后将其供给到粘接滚筒18。可以说正极切割滚筒14兼具图1中的正极加热滚筒16的功能。
285.在图50中,负极切割滚筒10与粘接滚筒18相邻,但也可以是负极切割滚筒10与粘接滚筒18分开,利用带式输送机等输送机构将来自负极切割滚筒10的加热完毕的负极板np输送到粘接滚筒18。同样,也可以是正极切割滚筒14与粘接滚筒18分开,利用带式输送机等输送机构将来自正极切割滚筒14的加热完毕的正极板pp输送到粘接滚筒18。
286.<变形例4>
287.在本实施方式中,利用隔膜切割滚筒20切断带状的隔膜s1、s2,但也可以省略隔膜切割滚筒20,在粘接滚筒18切断带状的隔膜s1、s2。
288.图51示出该情况下的结构。与图1不同,没有隔膜切割滚筒20,由粘接滚筒18切断而生成的3层层叠体30和4层层叠体40借助输送机构被供给到层叠滚筒22。
289.粘接滚筒18具备具有圆刀片的粘接头,在规定的切断位置28切断带状的隔膜s1、s2。粘接头也可以具有例如圆刀片和切断功能。
290.<变形例5>
291.在本实施方式中,制成3层层叠体和4层层叠体,但并不一定限定于此,也可以制成2层层叠体或4层以上的层叠数的层叠体。例如也可以在图1中删除正极切割滚筒14和正极加热滚筒16或者使它们停止,将负极板np供给到隔膜s1上并在粘接滚筒18上进行粘接,将它们作为2层层叠体供给到隔膜切割滚筒20。也可以将隔膜s2供给到负极板np上并在粘接滚筒18上进行粘接,将它们作为2层层叠体供给到隔膜切割滚筒20。也可以将隔膜s2供给到负极板np上并在粘接滚筒18上进行粘接,进而将正极板pp供给到隔膜s2上并在粘接滚筒18上进行粘接,将它们作为3层层叠体供给到隔膜切割滚筒20。或者也可以反复执行粘接滚筒18上的粘接,制成4层以上的层叠数的层叠体并将其供给到隔膜切割滚筒20。
292.<变形例6>
293.隔膜切割滚筒20和层叠滚筒22无需与粘接滚筒18邻近地配置。也可以利用粘接滚筒18之外的方法和装置层叠带状隔膜与正极和负极而制成层叠体,切断带状隔膜,在层叠
滚筒22上层叠。另一方面,也可以在粘接滚筒18上制成层叠带状隔膜与正极和负极而成的层叠体,利用隔膜切割滚筒20和层叠滚筒22之外的方法和装置制成层叠电极体。
294.附图标记说明
295.10、负极切割滚筒;12、负极加热滚筒;14、正极切割滚筒;16、正极加热滚筒;18、粘接滚筒;20、隔膜切割滚筒;22、层叠滚筒;24、层叠台;n、负极单板;p、正极单板;np、负极板;pp、正极板。
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