JP6699490B2 - Electrode stacking device - Google Patents
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Description
本発明は、電極積層装置に関する。 The present invention relates to an electrode stacking device.
例えばリチウムイオン二次電池のような積層型の電極組立体を有する蓄電装置がある。このような蓄電装置の電極を積層する方法として、吸着手段を備えたロボットを用いたP&P(ピック・アンド・プレース)方式が用いられることがある。例えば、特許文献1には、正極を供給する正極供給部と、負極を供給する負極供給部と、正極及び負極を交互に積層する積層部と、正極及び負極を吸着保持して搬送する積層ロボットと、を備える積層装置が記載されている。 For example, there is a power storage device having a laminated electrode assembly such as a lithium ion secondary battery. As a method of stacking the electrodes of such a power storage device, there is a case where a P&P (pick and place) method using a robot having an adsorption means is used. For example, in Patent Document 1, a positive electrode supply unit that supplies a positive electrode, a negative electrode supply unit that supplies a negative electrode, a stacking unit that stacks the positive electrode and the negative electrode alternately, and a stacking robot that suction-holds and transports the positive electrode and the negative electrode. And a laminating apparatus including.
この積層装置では、正極供給部及び負極供給部は、積層ロボットを挟んで互いに対向する位置に配置されており、積層部は、正極供給部及び負極供給部と90度の角度を成す位置に配置されている。積層ロボットは、正極供給部の正極供給テーブルに載置された正極を吸着保持し、水平方向に90度揺動することによって、積層部に搬送し、負極供給部の負極供給テーブルに載置された負極を吸着保持し、水平方向に90度揺動することによって、積層部に搬送する。 In this stacking device, the positive electrode supply unit and the negative electrode supply unit are arranged at positions facing each other with the stacking robot interposed therebetween, and the stacking unit is arranged at a position forming an angle of 90 degrees with the positive electrode supply unit and the negative electrode supply unit. Has been done. The stacking robot sucks and holds the positive electrode placed on the positive electrode supply table of the positive electrode supply unit, swings 90 degrees in the horizontal direction, conveys it to the stacking unit, and places it on the negative electrode supply table of the negative electrode supply unit. The negative electrode is adsorbed and held, and is horizontally swung by 90 degrees to be conveyed to the stacking portion.
生産ラインの効率を上げる手段の一つは、ラインの高速化である。前述の積層装置においては、積層速度をより高速化することが考えられる。ところで、積層型の電極組立体においては、正極又は負極の位置ずれが生じることがあり、例えば電極同士が対向していない部位が生じると、電池の容量に悪影響を及ぼす。特に、リチウムイオン二次電池の場合には、位置ずれによりリチウム析出が生じる場合もある。したがって、積層時に位置ずれを抑制又は修正する手段が求められる。引用文献1に記載の積層装置では、積層部に正極及び負極を高精度に積層するために、正極供給テーブル及び負極供給テーブルを駆動部によって水平面内で移動又は回転させることによって、正極及び負極を一旦位置決めしてから、正極及び負極を積層部に搬送している。このため、積層時の位置精度はよいが、積層速度の高速化は難しい。 One of the means to increase the efficiency of the production line is to speed up the line. In the above-mentioned laminating apparatus, it is possible to increase the laminating speed. By the way, in the laminated electrode assembly, the positive electrode or the negative electrode may be displaced, and for example, if there is a portion where the electrodes do not face each other, the capacity of the battery is adversely affected. Particularly, in the case of a lithium ion secondary battery, lithium deposition may occur due to displacement. Therefore, a means for suppressing or correcting the positional deviation at the time of stacking is required. In the stacking device described in the cited document 1, in order to stack the positive electrode and the negative electrode on the stacking portion with high accuracy, the positive electrode and the negative electrode are moved or rotated in the horizontal plane by the driving unit to move the positive electrode and the negative electrode. After positioning once, the positive electrode and the negative electrode are conveyed to the laminated portion. Therefore, the positional accuracy during stacking is good, but it is difficult to increase the stacking speed.
本発明は、電極の積層速度を向上可能な電極積層装置を提供する。 The present invention provides an electrode stacking device capable of improving the stacking speed of electrodes.
本発明の一側面に係る電極積層装置は、供給されるシート状の電極を支持する支持面を有する支持部と、支持部から電極を排出する排出部と、排出部によって排出された電極が積層される積層部と、を備える。排出部は、支持部に支持されている電極を支持面に沿って積層部に向かう第1方向に押し出すための第1部材及び第2部材を備える。第1部材及び第2部材は、第1方向と交差する支持面に沿った第2方向において電極を挟んで互いに対向して配置され、電極を押し出すにつれて第2方向における互いの距離が小さくなるように移動する。 An electrode stacking apparatus according to one aspect of the present invention includes a support unit having a support surface that supports a sheet-shaped electrode to be supplied, a discharge unit that discharges an electrode from the support unit, and an electrode that is discharged by the discharge unit. And a laminated portion that is formed. The discharging unit includes a first member and a second member for pushing out the electrode supported by the supporting unit along the supporting surface in the first direction toward the stacking unit. The first member and the second member are arranged to face each other with the electrode interposed therebetween in the second direction along the support surface intersecting the first direction, and the distance between each other in the second direction becomes smaller as the electrode is pushed out. Move to.
この電極積層装置では、支持部に支持されている電極は、第1部材及び第2部材によって、支持部の支持面に沿って積層部に向かう第1方向に押し出され、第1方向と交差する支持面に沿った第2方向における第1部材及び第2部材の距離は、電極を押し出すにつれて小さくなる。第1部材及び第2部材は、第2方向において電極を挟んで互いに対向して配置されているので、電極は、第2方向における第1部材及び第2部材の距離が小さくなるに従い、第1部材及び第2部材のいずれか一方の部材と当接し、他方の部材に向けて移動させられる。これにより、第2方向における電極の位置が規制されながら、電極が排出されて、積層される。このように、電極の排出と第2方向における電極の位置決めとが、第1部材及び第2部材による電極の押し出し動作によって実現される。その結果、電極の積層速度を向上することが可能となる。 In this electrode stacking apparatus, the electrode supported by the support part is extruded by the first member and the second member in the first direction toward the stack part along the support surface of the support part and intersects the first direction. The distance between the first member and the second member in the second direction along the support surface becomes smaller as the electrode is pushed out. Since the first member and the second member are arranged so as to face each other with the electrode sandwiched in the second direction, the first electrode and the second member are arranged in the first direction as the distance between the first member and the second member decreases in the second direction. The member comes into contact with one of the member and the second member, and is moved toward the other member. As a result, the electrodes are discharged and stacked while the positions of the electrodes in the second direction are regulated. In this way, the ejection of the electrode and the positioning of the electrode in the second direction are realized by the pushing-out operation of the electrode by the first member and the second member. As a result, the stacking speed of the electrodes can be improved.
第1部材は、電極を押し出すにつれて第2部材に向かって移動してもよく、第2部材は、第1方向に沿って移動してもよい。この場合、第2部材は第2方向に移動しないので、第2部材によって、第2方向における電極の基準位置が規定される。これにより、電極を基準位置に位置決めすることができる。 The first member may move toward the second member as the electrode is pushed out, and the second member may move along the first direction. In this case, since the second member does not move in the second direction, the second member defines the reference position of the electrode in the second direction. Thereby, the electrode can be positioned at the reference position.
第2部材は、支持面と交差する方向に延びる回転軸の周りに回転する複数のローラを有してもよい。複数のローラは、第1方向に沿って配列されていてもよい。この場合、ローラの外周面によって、第2方向における電極の基準位置が規定される。これにより、第2部材を駆動する必要がなくなるので、排出部の構成を簡単化することが可能となる。 The second member may include a plurality of rollers that rotate around a rotation axis that extends in a direction intersecting the support surface. The plurality of rollers may be arranged along the first direction. In this case, the outer peripheral surface of the roller defines the reference position of the electrode in the second direction. As a result, it is not necessary to drive the second member, so that the structure of the discharge portion can be simplified.
第1部材は、第1方向と交差する押出面と、第2方向と交差する規制面と、を有してもよい。第1部材は、押出面を第1方向における電極の端縁に押し当てることによって、電極を第1方向に移動させ、規制面を第2方向における電極の端縁に押し当てることによって、電極を第2方向に移動させてもよい。この場合、第1部材の押し出し動作によって、電極を第2部材に向かって移動させながら、積層部に向かって排出することができる。 The first member may have an extrusion surface that intersects with the first direction and a restriction surface that intersects with the second direction. The first member moves the electrode in the first direction by pressing the pushing surface against the edge of the electrode in the first direction, and presses the regulation surface against the edge of the electrode in the second direction to move the electrode. It may be moved in the second direction. In this case, the electrode can be discharged toward the laminated portion while the electrode is moved toward the second member by the pushing operation of the first member.
積層部は、電極が載置される積層台と、第2方向における電極の位置を調整するための調整部材と、を備えてもよい。積層台は、第2方向と交差する内壁面を有してもよい。調整部材は、積層台に載置された電極を内壁面に向かって押圧してもよい。この場合、第2方向における電極の端縁が積層台の内壁面に当接するので、積層台に載置された状態で、第2方向における電極の位置を合わせることができる。このため、電極の排出時において、第2方向における電極の位置がずれたとしても、積層台において、第2方向における電極の位置を調整することが可能となる。 The stacking unit may include a stacking stand on which the electrode is placed, and an adjusting member for adjusting the position of the electrode in the second direction. The stacking table may have an inner wall surface that intersects the second direction. The adjusting member may press the electrode mounted on the stacking table toward the inner wall surface. In this case, since the edge of the electrode in the second direction contacts the inner wall surface of the stacking table, the position of the electrode in the second direction can be aligned with the electrode mounted on the stacking table. Therefore, even when the position of the electrode in the second direction is shifted when the electrode is discharged, the position of the electrode in the second direction can be adjusted on the stacking table.
上述の電極積層装置は、電極を搬送する搬送部をさらに備えてもよい。搬送部は、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面を有すると共に上下方向に移動可能な循環部材と、複数の支持部と、を備えてもよい。支持部は、循環部材の外周面に設けられてもよい。電極は、循環経路のうちの外周面が上昇する第1領域において、支持部に供給され、循環経路のうちの外周面が下降する第2領域において、積層部に排出されてもよい。この場合、循環経路のうちの外周面が上昇する第1領域において、電極が支持部に供給され、循環経路のうちの外周面が下降する第2領域において、電極が積層部に排出される。例えば、電極が一定の間隔で供給されない場合でも、循環部材を上下方向に移動させることにより、電極を複数の支持部に順に供給することが可能となる。 The electrode stacking apparatus described above may further include a transport unit that transports the electrodes. The transport unit may include a circulation member that has an outer peripheral surface that circulates so as to form a circulation path that rises and then descends, and a circulation member that is vertically movable, and a plurality of support units. The support portion may be provided on the outer peripheral surface of the circulation member. The electrode may be supplied to the support portion in the first region where the outer peripheral surface of the circulation path rises, and discharged to the stacking portion in the second region where the outer peripheral surface of the circulation path descends. In this case, the electrode is supplied to the support portion in the first region where the outer peripheral surface of the circulation path rises, and the electrode is discharged to the stacked portion in the second region where the outer peripheral surface of the circulation path descends. For example, even when the electrodes are not supplied at regular intervals, it is possible to sequentially supply the electrodes to the plurality of support parts by moving the circulating member in the vertical direction.
排出部は、2以上の支持部に支持されている電極を同時に排出してもよい。この場合、複数の電極が同時に積層部に排出されて積層されるので、積層部への電極の排出速度を下げても、電極の積層の高速化を確保することができる。積層部への電極の排出速度を下げることにより、電極を積層部に排出する際における電極に加わる衝撃を軽減することができる。 The discharging unit may discharge simultaneously the electrodes supported by two or more supporting units. In this case, since a plurality of electrodes are simultaneously discharged and stacked in the stacking portion, it is possible to ensure high speed stacking of the electrodes even if the discharge speed of the electrodes to the stacking portion is reduced. By lowering the discharge speed of the electrode to the laminated portion, it is possible to reduce the impact applied to the electrode when the electrode is discharged to the laminated portion.
本発明によれば、電極の積層速度を向上することができる。 According to the present invention, the stacking speed of electrodes can be improved.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate description will be omitted.
図1〜図3を参照して、一実施形態に係る電極積層装置を適用して製造される蓄電装置を説明する。図1は、一実施形態に係る電極積層装置を適用して製造される蓄電装置の内部構成の一例を示す断面図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図3は、図2に示されたセパレータ付き正極及び負極の平面図であり、図3の(a)はセパレータ付き正極の平面図、図3の(b)は負極の平面図である。図1及び図2に示される蓄電装置1は、例えばリチウムイオン二次電池といった非水電解質二次電池として構成されている。 A power storage device manufactured by applying the electrode stacking device according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the internal configuration of a power storage device manufactured by applying the electrode stacking device according to the embodiment. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. FIG. 3 is a plan view of the positive electrode and the negative electrode with the separator shown in FIG. 2, FIG. 3A is a plan view of the positive electrode with the separator, and FIG. 3B is a plan view of the negative electrode. The power storage device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is configured as a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
蓄電装置1は、例えば略直方体形状をなす中空のケース2と、ケース2内に収容された電極組立体3とを備えている。ケース2は、例えばアルミニウム等の金属によって形成されている。ケース2の内部には、例えば非水系(有機溶媒系)の電解液が注液されている。ケース2は、図の上方に開口部を有するケース本体と、開口部を塞ぐ蓋とからなる。蓋は、溶接によりケース本体に固定される。蓋には、正極端子4及び負極端子5が互いに離間して配置されている。正極端子4は、絶縁リング6を介してケース2の蓋に固定され、負極端子5は、絶縁リング7を介してケース2の蓋に固定されている。また、図示はしないが、電極組立体3とケース2の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムが配置されており、絶縁フィルムによってケース2と電極組立体3との間が絶縁されている。図1では便宜上、電極組立体3の下端とケース2の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体3の下端が絶縁フィルムを介してケース2の内側の底面に接触している。なお、電極組立体3とケース2との間にスペーサを配置することにより、電極組立体3とケース2との間に隙間が形成されてもよい。
The power storage device 1 includes, for example, a
電極組立体3は、複数の正極8と複数の負極9(電極)とが袋状のセパレータ10を介して交互に積層された構造を有している。正極8は、袋状のセパレータ10に包まれている。袋状のセパレータ10に包まれた状態の正極8は、セパレータ付き正極11(電極)として構成されている。従って、電極組立体3は、複数のセパレータ付き正極11と複数の負極9とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体3の両端に位置する電極は、負極9であってもよい。
The
セパレータ10は、平面視矩形状を呈している。セパレータ10の形成材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。
The
正極8は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔14と、この金属箔14の両面に設けられた正極活物質層15とを有している。金属箔14は、平面視矩形状の本体部14aと、この本体部14aと一体化されたタブ14bとを有している。タブ14bは、本体部14aの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。そして、タブ14bは、セパレータ10の長手方向の側縁近傍において、セパレータ10の上縁を突き抜けている。タブ14bは、導電部材12を介して正極端子4に接続されている。なお、図2では、便宜上タブ14bを省略している。
The
正極活物質層15は、本体部14aの表裏両面に形成されている。正極活物質層15は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも1つとリチウムとが含まれる。
The positive electrode
本実施形態では、便宜的に、図3の如く電極の上下方向を定め、タブ14b,16bが突出する側を上とする。図3の(a)に示されるように、セパレータ付き正極11は、上縁11a(端縁)と、底縁11bと、側縁11cと、側縁11d(端縁)と、面11eと、面11fと、を含む。上縁11aは、セパレータ付き正極11におけるタブ14b側の縁であり、タブ14bが突き抜けるセパレータ10の縁である。底縁11bは、セパレータ付き正極11におけるタブ14bとは反対側の縁である。側縁11c及び側縁11dは、上縁11aと底縁11bとを互いに接続する縁であり、上縁11a及び底縁11bと交差する。面11e及び面11fは、上縁11a、底縁11b、側縁11c、及び側縁11dによって区画される面であり、互いに反対側に位置する。
In the present embodiment, for convenience, the vertical direction of the electrodes is determined as shown in FIG. 3, and the side on which the
負極9は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔16と、この金属箔16の両面に設けられた負極活物質層17とを有している。金属箔16は、平面視矩形状の本体部16aと、この本体部16aと一体化されたタブ16bとを有している。タブ16bは、本体部16aの長手方向の側縁近傍の上縁から突出している。タブ16bは、導電部材13を介して負極端子5に接続されている。なお、図2では、便宜上タブ16bを省略している。
The
負極活物質層17は、本体部16aの表裏両面に形成されている。負極活物質層17は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、SiOx(0.5≦x≦1.5)等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。
The negative electrode
図3の(b)に示されるように、負極9は、上縁9a(端縁)と、底縁9bと、側縁9cと、側縁9d(端縁)と、面9eと、面9fと、を含む。上縁9aは、負極9(本体部16a)におけるタブ16b側の縁である。底縁11bは、負極9(本体部16a)におけるタブ16bとは反対側の縁である。側縁9c及び側縁9dは、上縁9aと底縁9bとを互いに接続する縁であり、上縁9a及び底縁9bと交差する。面9e及び面9fは、上縁9a、底縁9b、側縁9c、及び側縁9dによって区画される面であり、互いに反対側に位置する。本実施形態において、便宜的に、負極9の上縁9aから底縁9bの長さ(高さHn)は、セパレータ付き正極11の上縁11aから底縁11bの長さ(高さHp)よりも小さい。
As shown in FIG. 3B, the
以上のように構成された蓄電装置1を製造する場合は、まずセパレータ付き正極11及び負極9を製作した後、セパレータ付き正極11と負極9とを交互に積層し、セパレータ付き正極11及び負極9を固定することで電極組立体3を得る。そして、セパレータ付き正極11のタブ14bを蓋に固定された正極端子4に導電部材12を介して接続すると共に、負極9のタブ16bを蓋に固定された負極端子5に導電部材13を介して接続した後、電極組立体3をケース2内に収容する。
When manufacturing the electricity storage device 1 configured as described above, first, the
(第1実施形態)
次に、図4〜図13を参照して、第1実施形態に係る電極積層装置を説明する。図4は、一実施形態に係る電極積層装置を示す側面図(一部断面を含む)である。図5は、図4に示された電極積層装置の平面図である。図6は循環経路を説明するための図であり、図6の(a)はセパレータ付き正極用の搬送部の循環経路を示す図、図6の(b)は負極用の搬送部の循環経路を示す図である。図7〜図9は、排出部の動作を説明するための図である。図10は、積層部の側面図である。図11は、積層台の斜視図である。図12は、積層部の動作を説明するための図である。図13は、積層部及び積層体取出部の拡大断面図である。各図において、直交座標系のX軸は、第1の水平方向を示し、Y軸は第1の水平方向に交差する第2の水平方向を示している。また、直交座標系のZ軸は、上下方向(鉛直方向)を示している。
(First embodiment)
Next, the electrode stacking device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a side view (including a partial cross section) showing the electrode stacking device according to the embodiment. FIG. 5 is a plan view of the electrode stacking device shown in FIG. 6A and 6B are diagrams for explaining the circulation path. FIG. 6A is a diagram showing the circulation path of the transport unit for the positive electrode with the separator, and FIG. 6B is the circulation route of the transport unit for the negative electrode. FIG. 7 to 9 are diagrams for explaining the operation of the discharging unit. FIG. 10 is a side view of the laminated portion. FIG. 11 is a perspective view of the stacking table. FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the stacking unit. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of the laminated portion and the laminated body take-out portion. In each figure, the X-axis of the orthogonal coordinate system indicates the first horizontal direction, and the Y-axis indicates the second horizontal direction intersecting the first horizontal direction. The Z axis of the orthogonal coordinate system indicates the vertical direction (vertical direction).
図4及び図5に示される電極積層装置20は、セパレータ付き正極11と負極9とを交互に積層する装置である。電極積層装置20は、供給部21と、供給部22と、搬送部23と、搬送部24と、排出部25と、排出部26と、積層部27と、積層体取出部28と、制御部29と、を備えている。
The
供給部21は、シート状のセパレータ付き正極11を供給する。本実施形態では、供給部21は、ベルトコンベアである。供給部21は、セパレータ付き正極11の製造ラインから延びており、製造ラインにおいて製造されたセパレータ付き正極11を搬送部23に向けて水平方向(ここでは、X軸方向)に搬送し、搬送部23にセパレータ付き正極11を供給する。図5に示されるように、供給部21は、側縁11dが供給部21の搬送方向の下流に位置し、面11fが上を向き、面11eが供給部21の支持面21aと接触を成すように載置された状態で、セパレータ付き正極11を搬送及び供給する。
The
供給部21は、支持面21a上に設けられた複数の爪21bを備えている。複数の爪21bは、支持面21aの循環方向に沿って等間隔に配置されている。支持面21aの循環方向において隣り合う2つの爪21bの間にて、爪21bに後端(側縁11c)が当接した状態でセパレータ付き正極11が載置される。支持面21aの循環方向において隣り合う2つの爪21bの間隔は、例えば、セパレータ付き正極11の幅(長手方向の長さ)の二倍よりも若干大きく設定される。なお、爪21bは、セパレータ付き正極11を、間隔の精度良く配置するためのものであり、必須ではない。
The
供給部22は、シート状の負極9を供給する。本実施形態では、供給部22は、ベルトコンベアである。供給部22は、負極9の製造ラインから延びており、製造ラインにおいて製造された負極9を搬送部24に向けて水平方向(ここでは、X軸方向)に搬送し、搬送部24に負極9を供給する。供給部22の搬送方向は、供給部21の搬送方向と反対である。図5に示されるように、供給部22は、側縁9dが供給部22の搬送方向の下流に位置し、面9fが上を向き、面9eが供給部22の支持面22aと接触を成すように載置された状態で、負極9を搬送及び供給する。
The
供給部22は、支持面22a上に設けられた複数の爪22bを備えている。複数の爪22bは、支持面22aの循環方向に沿って等間隔に配置されている。支持面22aの循環方向において隣り合う2つの爪22bの間にて、爪22bに後端(側縁9c)が当接した状態で負極9が載置される。支持面22aの循環方向において隣り合う2つの爪22bの間隔は、例えば、負極9の幅(長手方向の長さ)の二倍よりも若干大きく設定される。なお、爪22bは、負極9を、間隔の精度良く配置するためのものであり、必須ではない。
The
搬送部23は、供給部21及び積層部27の間に配置され、セパレータ付き正極11を搬送する。搬送部23は、セパレータ付き正極11を貯めながら順次搬送する。搬送部23は、一対のプーリー31と、循環部材32と、複数の保持部33(支持部)と、駆動部34と、を備えている。
The
一対のプーリー31は、上下方向(ここでは、Z軸方向)に離間して配置されている。一対のプーリー31は、水平方向(ここでは、Y軸方向)に沿った回転軸の周りに回転する。循環部材32は、上下方向に延びるループ状の部材である。循環部材32は、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部材32は、一対のプーリー31に架け渡され、各プーリー31の回転に伴って連れ回る。つまり、循環部材32は、上昇した後に下降する循環経路Lp(図6の(a)参照)を形成するように循環する外周面32aを有する。また、循環部材32は、一対のプーリー31と共に上下方向に移動可能である。
The pair of
複数の保持部33のそれぞれは、循環部材32の外周面32aに設けられると共に、セパレータ付き正極11を保持する。複数の保持部33は、外周面32aの循環方向Aに沿って等間隔に配置されている。各保持部33は、底壁35と、一対の側壁36とを有する断面U字状の部材である。底壁35は、循環部材32の外周面32aに取り付けられる矩形板状部材である。一対の側壁36は、底壁35の長手方向(第2方向であり、ここでは、Y軸方向である。以下、「保持部33の幅方向」という。)に直交する方向の両縁部に立設された矩形板状部材である。一対の側壁36は、互いに対向しており、セパレータ付き正極11を収容可能な程度に離間している。側壁36は、セパレータ付き正極11を支持する内壁面36a(支持面)を有する。保持部33の幅方向における側壁36の長さは、セパレータ付き正極11の高さHpよりも小さい。側壁36の延在方向の長さは、セパレータ付き正極11の側縁11c及び側縁11d間の長さ(以下、「セパレータ付き正極11の幅」という。)と同程度かそれよりも長い。底壁35と一対の側壁36とは、例えば、ステンレス鋼等の金属により一体的に形成されている。
Each of the plurality of holding
保持部33は、一対の側壁36のそれぞれが外周面32aに対して直交する方向に延び、一対の側壁36が外周面32aの循環方向Aに沿って順に配置されるように底壁35を介して外周面32aに取り付けられる。保持部33は、底壁35と、一対の側壁36とにより規定される収容空間Vpに、セパレータ付き正極11を収容する。セパレータ付き正極11が保持部33に収容されている状態で、セパレータ付き正極11の上縁11a及び底縁11bは、収容空間Vpからはみ出している。
Each of the pair of
駆動部34は、循環部材32の外周面32aを循環させ、循環部材32を上下方向に移動させる。以下、外周面32aの循環を、循環部材32の循環と表現する場合がある。駆動部34の駆動機構の詳細については、後述する。駆動部34は、循環部材32を電極積層装置20の前側(図4の紙面表側)から見て時計回りに循環させる。
The
ここで、図6の(a)に示されるように、循環経路Lpは、第1領域Rp1と、第2領域Rp2と、第3領域Rp3と、第4領域Rp4と、を含む。第1領域Rp1は、循環経路Lpのうち、供給部21側に位置し、上下方向に延びる部分である。第2領域Rp2は、循環経路Lpのうち、積層部27側に位置し、上下方向に延びる部分である。第3領域Rp3は、第1領域Rp1の上端と第2領域Rp2の上端との間を接続し、上側のプーリー31の外周面に沿った部分である。第4領域Rp4は、第1領域Rp1の下端と第2領域Rp2の下端との間を接続し、下側のプーリー31の外周面に沿った部分である。つまり、第1領域Rp1において、外周面32aが上昇するので、保持部33は循環部材32に対して上昇する。第2領域Rp2において、外周面32aが下降するので、保持部33は循環部材32に対して下降する。
Here, as shown in FIG. 6A, the circulation path Lp includes a first region Rp1, a second region Rp2, a third region Rp3, and a fourth region Rp4. The first region Rp1 is a portion of the circulation path Lp located on the
供給部21は、第1領域Rp1においてセパレータ付き正極11を保持部33に供給する。第1領域Rp1に位置する保持部33では、面11eが一方の側壁36の内壁面36aと接触を成すようにセパレータ付き正極11が一方の側壁36に支持されているが、第3領域Rp3においてセパレータ付き正極11が反転される。そして、第2領域Rp2に位置する保持部33では、面11fが他方の側壁36の内壁面36aと接触を成すようにセパレータ付き正極11が他方の側壁36に支持される状態となる。
The
搬送部24は、供給部22及び積層部27の間に配置され、負極9を搬送する。搬送部24は、負極9を貯めながら順次搬送する。搬送部24は、一対のプーリー41と、循環部材42と、複数の保持部43(支持部)と、駆動部44と、を備えている。
The
一対のプーリー41は、上下方向(ここでは、Z軸方向)に離間して配置されている。一対のプーリー41は、水平方向(ここでは、Y軸方向)に沿った回転軸の周りに回転する。循環部材42は、上下方向に延びるループ状の部材である。循環部材42は、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部材42は、一対のプーリー41に架け渡され、各プーリー41の回転に伴って連れ回る。つまり、循環部材42は、上昇した後に下降する循環経路Ln(図6の(b)参照)を形成するように循環する外周面42aを有する。また、循環部材42は、一対のプーリー41と共に上下方向に移動可能である。
The pair of
複数の保持部43のそれぞれは、循環部材42の外周面42aに設けられると共に、負極9を保持する。複数の保持部43は、外周面42aの循環方向Bに沿って等間隔に配置されている。各保持部43は、底壁45と、一対の側壁46とを有する断面U字状の部材である。底壁45は、循環部材42の外周面42aに取り付けられる矩形板状部材である。一対の側壁46は、底壁45の長手方向(第2方向であり、ここでは、Y軸方向である。以下、「保持部43の幅方向」という。)に直交する方向の両縁部に立設された矩形板状部材である。一対の側壁46は、互いに対向しており、負極9を収容可能な程度に離間している。側壁46は、負極9を支持する内壁面46a(支持面)を有する。保持部43の幅方向における側壁46の長さは、負極9の高さHnよりも小さい。側壁46の延在方向の長さは、負極9の側縁9c及び側縁9d間の長さ(以下、「負極9の幅」という。)と同程度かそれよりも長い。底壁45と一対の側壁46とは、例えば、ステンレス鋼等の金属により一体的に形成されている。
Each of the plurality of holding
保持部43は、一対の側壁46のそれぞれが外周面42aに対して直交する方向に延び、一対の側壁46が外周面42aの循環方向Bに沿って順に配置されるように底壁45を介して外周面42aに取り付けられる。保持部43は、底壁45と、一対の側壁46とにより規定される収容空間Vnに、負極9を収容する。負極9が保持部43に収容されている状態で、負極9の上縁9a及び底縁9bは、収容空間Vnからはみ出している。
The holding
駆動部44は、循環部材42の外周面42aを循環させ、循環部材42を上下方向に移動させる。以下、外周面42aの循環を、循環部材42の循環と表現する場合がある。駆動部44の駆動機構の詳細については、後述する。駆動部44は、循環部材42を電極積層装置20の前側(図4の紙面表側)から見て反時計回りに循環させる。
The
ここで、図6の(b)に示されるように、循環経路Lnは、第1領域Rn1と、第2領域Rn2と、第3領域Rn3と、第4領域Rn4と、を含む。第1領域Rn1は、循環経路Lnのうち、供給部22側に位置し、上下方向に延びる部分である。第2領域Rn2は、循環経路Lnのうち、積層部27側に位置し、上下方向に延びる部分である。第3領域Rn3は、第1領域Rn1の上端と第2領域Rn2の上端との間を接続し、上側のプーリー41の外周面に沿った部分である。第4領域Rn4は、第1領域Rn1の下端と第2領域Rn2の下端との間を接続し、下側のプーリー41の外周面に沿った部分である。つまり、第1領域Rn1において、外周面42aが上昇するので、保持部43は循環部材42に対して上昇する。第2領域Rn2において、外周面42aが下降するので、保持部43は循環部材42に対して下降する。
Here, as shown in FIG. 6B, the circulation path Ln includes a first region Rn1, a second region Rn2, a third region Rn3, and a fourth region Rn4. The first region Rn1 is a portion of the circulation path Ln that is located on the
供給部22は、第1領域Rn1において負極9を保持部43に供給する。第1領域Rn1に位置する保持部43では、面9eが一方の側壁46の内壁面46aと接触を成すように負極9が一方の側壁46に支持されているが、第3領域Rn3において負極9が反転される。そして、第2領域Rn2に位置する保持部43では、面9fが他方の側壁46の内壁面46aと接触を成すように負極9が他方の側壁46に支持される状態となる。
The
排出部25は、保持部33の幅方向(ここでは、Y軸方向)において、保持部33に保持されているセパレータ付き正極11の位置を規定しながら、搬送部23(保持部33)からセパレータ付き正極11を排出する。具体的には、排出部25は、循環経路Lpの第2領域Rp2に位置する複数(ここでは、4つ)の保持部33にそれぞれ保持されているセパレータ付き正極11の位置を規定しながら、各セパレータ付き正極11を保持部33から積層部27に向けて同時に排出する。排出部25は、循環部材32(搬送部23)に対して供給部21と反対側に配置されている。排出部25は、押し部材51(第1部材)と、押し部材52(第2部材)と、駆動部53と、を備えている。
The discharging
押し部材51,52は、複数(ここでは、4つ)の保持部33に保持されている複数(ここでは、4つ)のセパレータ付き正極11を、保持部33の幅方向において位置決めしながら、内壁面36aに沿って積層部27に向かう排出方向(第1方向であり、ここでは、X軸方向)に押し出すための部材である。押し部材51,52は、保持部33の幅方向において、保持部33の両側に配置されている。後述の積層タイミングにおいては、セパレータ付き正極11を保持している保持部33が押し部材51,52の間に位置する。つまり、押し部材51,52は、内壁面36aに沿った方向であって、排出方向と交差(直交)する方向において、セパレータ付き正極11を挟んで配置されている。
The
押し部材51は、基部54と、複数(ここでは、4つ)の突出部55と、を備えている。基部54は、上下方向に延びる板状部材である。複数の突出部55は、基部54の積層部27に対向する面に設けられ、当該面から積層部27に向かって突出している。複数の突出部55は、保持部33の配置間隔と同じ間隔で、上下方向に配列されている。各突出部55は、平面視L字状の部材である。突出部55は、押出面55aと規制面55bとを有している。押出面55aは、排出方向と交差(直交)する面であって、積層部27と対向する面である。規制面55bは、保持部33の幅方向と交差(直交)する面であって、押し部材52(規制面57b)と対向する面である。複数の突出部55のうちの一番上に位置する突出部55は、傾斜面55cを有している。傾斜面55cは、突出部55の上面から押出面55a及び規制面55bに向けて設けられ、下方に向かうにつれて積層部27及び保持部33に近づくように傾斜している。
The pushing
押し部材52は、押し部材51と同様の構成を有しており、基部56と、複数(ここでは、4つ)の突出部57と、を備えている。基部56は、上下方向に延びる板状部材である。複数の突出部57は、基部56の積層部27に対向する面に設けられ、当該面から積層部27に向かって突出している。複数の突出部57は、保持部33の配置間隔と同じ間隔で、上下方向に配列されている。各突出部57は、平面視L字状の部材である。突出部57は、押出面57aと規制面57bとを有している。押出面57aは、排出方向と交差(直交)する面であって、積層部27と対向する面である。規制面57bは、保持部33の幅方向と交差(直交)する面であって、押し部材51(規制面55b)と対向する面である。複数の突出部57のうちの一番上に位置する突出部57は、傾斜面57cを有している。傾斜面57cは、突出部57の上面から押出面57a及び規制面57bに向けて設けられ、下方に向かうにつれて積層部27及び保持部33に近づくように傾斜している。
The pushing
一番上に位置する突出部55,57には、傾斜面55c,57cが設けられている。これにより、保持部33に保持されているセパレータ付き正極11の位置が、規制面55bと規制面57bとの間から外れるほどずれていても、規制面55b,57bの間に、納まるように調整され得る。具体的には、平面視で、セパレータ付き正極11の上縁11aと側縁11dとに挟まれた角部が、突出部55の傾斜面55cと重なる場合には、保持部33が下方に移動するに従い、当該角部が傾斜面55cに沿って移動するので、セパレータ付き正極11は押し部材51と押し部材52との間に案内される。同様に、平面視で、セパレータ付き正極11の底縁11bと側縁11dとに挟まれた角部が、突出部57の傾斜面57cと重なる場合には、保持部33が下方に移動するに従い、当該角部が傾斜面57cに沿って移動するので、セパレータ付き正極11は押し部材51と押し部材52との間に案内される。
駆動部53は、アクチュエータ53aとアクチュエータ53bとを含む。アクチュエータ53aは、排出方向及び保持部33の幅方向の成分を有する方向に押し部材51を往復移動させる。アクチュエータ53bは、押し部材52を排出方向に往復移動させる。駆動部53は、1つのアクチュエータによって構成されてもよく、モータ及びリンク機構から構成されてもよい。駆動部53は、押し部材51,52を積層部27に向かって移動させることによって、複数のセパレータ付き正極11を位置決めしながら一緒に押し出し、積層部27において複数のセパレータ付き正極11がそれぞれ積層される。なお、押し部材51,52によるセパレータ付き正極11の排出動作については後述する。
The
排出部26は、保持部43の幅方向(ここでは、Y軸方向)において、保持部43に保持されている負極9の位置を規定しながら、搬送部24(保持部43)から負極9を排出する。具体的には、排出部26は、循環経路Lnの第2領域Rn2に位置する複数(ここでは、4つ)の保持部43にそれぞれ保持されている負極9の位置を規定しながら、各負極9を保持部43から積層部27に向けて排出する。排出部26は、循環部材42(搬送部24)に対して供給部22と反対側に配置されている。排出部26の排出方向は、排出部25の排出方向と反対である。排出部26は、押し部材61(第1部材)と、押し部材62(第2部材)と、駆動部63と、を備えている。
The discharging
押し部材61,62は、複数(ここでは、4つ)の保持部43に保持されている複数(ここでは、4つ)の負極9を、保持部43の幅方向において位置決めしながら、内壁面46aに沿って積層部27に向かう排出方向(第1方向であり、ここでは、X軸方向)に押し出すための部材である。押し部材61,62は、保持部43の幅方向において、保持部43の両側に配置されている。後述の積層タイミングにおいては、負極9を保持している保持部43が押し部材61,62の間に位置する。つまり、押し部材61,62は、内壁面46aに沿った方向であって、排出方向と交差(直交)する方向において、負極9を挟んで配置されている。
The pushing
押し部材61は、基部64と、複数(ここでは、4つ)の突出部65と、を備えている。基部64は、上下方向に延びる板状部材である。複数の突出部65は、基部64の積層部27に対向する面に設けられ、当該面から積層部27に向かって突出している。複数の突出部65は、保持部43の配置間隔と同じ間隔で、上下方向に配列されている。各突出部65は、平面視L字状の部材である。突出部65は、押出面65aと規制面65bとを有している。押出面65aは、排出方向と交差(直交)する面であって、積層部27と対向する面である。規制面65bは、保持部43の幅方向と交差(直交)する面であって、押し部材62(規制面67b)と対向する面である。複数の突出部65のうちの一番上に位置する突出部65は、傾斜面65cを有している。傾斜面65cは、突出部65の上面から押出面65a及び規制面65bに向けて設けられ、下方に向かうにつれて積層部27及び保持部43に近づくように傾斜している。
The pushing
押し部材62は、押し部材61と同様の構成を有しており、基部66と、複数(ここでは、4つ)の突出部67と、を備えている。基部66は、上下方向に延びる板状部材である。複数の突出部67は、基部66の積層部27に対向する面に設けられ、当該面から積層部27に向かって突出している。複数の突出部67は、保持部43の配置間隔と同じ間隔で、上下方向に配列されている。各突出部67は、平面視L字状の部材である。突出部67は、押出面67aと規制面67bとを有している。押出面67aは、排出方向と交差(直交)する面であって、積層部27と対向する面である。規制面67bは、保持部43の幅方向と交差(直交)する面であって、押し部材61(規制面65b)と対向する面である。複数の突出部67のうちの一番上に位置する突出部67は、傾斜面67cを有している。傾斜面67cは、突出部67の上面から押出面67a及び規制面67bに向けて設けられ、下方に向かうにつれて積層部27及び保持部43に近づくように傾斜している。
The pushing
一番上に位置する突出部65,67には、傾斜面65c,67cが設けられている。これにより、保持部43に保持されている負極9の位置が、規制面65bと規制面67bとの間から外れるほどずれていても、規制面65b,67bの間に、納まるように調整され得る。具体的には、平面視で、負極9の上縁9aと側縁9dとに挟まれた角部が、突出部65の傾斜面65cと重なる場合には、保持部43が下方に移動するに従い、当該角部が傾斜面65cに沿って移動するので、負極9は押し部材61と押し部材62との間に案内される。同様に、平面視で、負極9の底縁9bと側縁9dとに挟まれた角部が、突出部67の傾斜面67cと重なる場合には、保持部43が下方に移動するに従い、当該角部が傾斜面67cに沿って移動するので、負極9は押し部材61と押し部材62との間に案内される。
駆動部63は、アクチュエータ63aとアクチュエータ63bとを含む。アクチュエータ63aは、排出方向及び保持部43の幅方向の成分を有する方向に押し部材61を往復移動させる。アクチュエータ63bは、押し部材62を排出方向に往復移動させる。駆動部63は、1つのアクチュエータによって構成されてもよく、モータ及びリンク機構から構成されてもよい。駆動部63は、押し部材61,62を積層部27に向かって移動させることによって、複数の負極9を位置決めしながら一緒に押し出し、積層部27において複数の負極9がそれぞれ積層される。なお、押し部材61,62による負極9の排出動作については後述する。
The
積層部27は、排出部25によって排出されたセパレータ付き正極11及び排出部26によって排出された負極9が交互に積層されるユニットである。積層部27は、搬送部23と搬送部24との間に配置されている。積層部27は、一対のプーリー71と、循環部材72と、複数の積層台73と、駆動部74と、壁部75と、壁部76と、調整部材77と、を備えている。
The stacking
図10に示されるように、一対のプーリー71は、上下方向(ここでは、Z軸方向)に離間して配置されている。一対のプーリー71は、水平方向(ここでは、X軸方向)に沿った回転軸の周りに回転する。循環部材72は、上下方向に延びるループ状の部材である。循環部材72は、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部材72は、一対のプーリー71に架け渡され、各プーリー71の回転に伴って連れ回る。つまり、循環部材72は、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面72aを有する。
As shown in FIG. 10, the pair of
図11に示されるように、複数の積層台73のそれぞれは、セパレータ付き正極11及び負極9を載置するための断面L字状の部材である。各積層台73は、底壁78と、側壁79と、を備えている。底壁78は、セパレータ付き正極11及び負極9が載置される板状部材である。側壁79は、排出方向(ここでは、X軸方向)に沿って、保持部33(保持部43)の幅方向(ここでは、Y軸方向)における底壁78の端部に立設された板状部材である。側壁79は、セパレータ付き正極11の底縁11b(図5参照)と負極9の底縁9b(図5参照)とを位置決めするための内壁面79aを有している。内壁面79aは、保持部33(保持部43)の幅方向と交差(直交)している。
As shown in FIG. 11, each of the plurality of stacking stands 73 is a member having an L-shaped cross section for mounting the
各積層台73は、底壁78が外周面72aに対して直交するように、側壁79を介して外周面72aに取り付けられる。複数の積層台73は、外周面72aの循環方向Cに沿って等間隔に配置されており、各積層台73には、セパレータ付き正極11及び負極9が交互に積層され、積層体70(図13参照)が形成される。積層台73には、コンベア81(後述)の一部が入り込む2つのスリット73aが設けられている。駆動部74は、循環部材72の外周面72aを循環させる。例えば、駆動部74は、特に図示はしないが、一対のプーリー71を回転させることで循環部材72の外周面72aを循環(周回)させる回転用モータを有している。駆動部74は、循環部材72の外周面72aを搬送部24側から見て時計回りに循環させる。
Each stacking
壁部75は、搬送部23と積層台73との間に配置され、上下方向に延びる板状部材である。壁部75には、複数(ここでは4つ)のスリット75aが設けられている。各スリット75aは、排出部25によって押し出されたセパレータ付き正極11が排出方向(ここでは、X軸方向)に通過可能な位置に設けられ、突出部55及び突出部57を挿入可能な程度の大きさを有している。図8及び図9に示されるように、壁部75の壁部76と対向する内側面75bには、複数のスリット75aに対応して複数(ここでは4つ)の傾斜面75cが設けられている。各傾斜面75cは、対応するスリット75aの下側部分から内側面75bに向けて設けられ、壁部75と壁部76とが上方に向かうにつれて離れるように傾斜している。
The
壁部76は、積層台73を挟んで壁部75と対向して配置されている。壁部76は上下方向に延びる板状部材である。壁部76には、複数(ここでは4つ)のスリット76aが設けられている。各スリット76aは、排出部26によって押し出された負極9が排出方向(ここでは、X軸方向)に通過可能な位置に設けられ、突出部65及び突出部67を挿入可能な程度の大きさを有している。図8及び図9に示されるように、壁部76の壁部75と対向する内側面76bには、複数のスリット76aに対応して複数(ここでは4つ)の傾斜面76cが設けられている。各傾斜面76cは、対応するスリット76aの下側部分から内側面76bに向けて設けられ、壁部75と壁部76とが上方に向かうにつれて離れるように傾斜している。
The
調整部材77は、保持部33(保持部43)の幅方向(ここでは、Y軸方向)におけるセパレータ付き正極11及び負極9の位置を調整するための部材である。調整部材77は、積層台73に載置されたセパレータ付き正極11及び負極9を内壁面79aに向かって押圧する。調整部材77は、セパレータ付き正極11及び負極9の排出動作時には、搬送部23から排出されるセパレータ付き正極11のタブ14b及び搬送部24から排出される負極9のタブ16bと干渉しない位置(初期位置)において待機している。調整部材77は、不図示のアクチュエータ等の駆動部によって往復移動される。
The adjusting
ここで、図7〜図9及び図12を参照しながら、セパレータ付き正極11及び負極9の排出動作及び積層動作について説明する。まず、排出部25によるセパレータ付き正極11の排出動作について説明する。排出部25では、押し部材51,52によってセパレータ付き正極11が積層部27に排出される。このとき、図7に示されるように、押し部材51,52は、セパレータ付き正極11を排出方向に押し出すにつれて、保持部33の幅方向における互いの距離が小さくなるように移動する。具体的には、押し部材51は、セパレータ付き正極11を排出方向に押し出すにつれて押し部材52に向かって移動する。押し部材52は、排出方向に沿って移動する。
Here, the discharge operation and the stacking operation of the separator-attached
つまり、押し部材51の押し出し動作には、排出方向の成分と保持部33の幅方向の成分とが含まれる。このため、押し部材51は、押出面55aを排出方向におけるセパレータ付き正極11の端縁である側縁11dに押し当てることによって、セパレータ付き正極11を排出方向に移動させる。また、押し部材51は、規制面55bを保持部33の幅方向におけるセパレータ付き正極11の端縁である上縁11aに押し当てることによって、セパレータ付き正極11を保持部33の幅方向に移動させる。押し部材52の押し出し動作には、排出方向の成分のみが含まれる。このため、押し部材52は、押出面57aをセパレータ付き正極11の側縁11dに押し当てることによって、セパレータ付き正極11を排出方向に移動させる。また、押し部材51によって保持部33の幅方向に移動されたセパレータ付き正極11は、規制面57bに当接することによって、セパレータ付き正極11の底縁11bの位置が規制面57bに合わせられる。なお、押し部材51,52は、規制面55b,57bの距離がセパレータ付き正極11の高さHpになるまで保持部33の幅方向に近づく。そして、突出部55,57がスリット75aに挿入されるまで、押し部材51,52は排出方向に移動する。
That is, the pushing-out operation of the pushing
このようにして、排出部25により複数のセパレータ付き正極11が押し出されると、図8に示されるように、壁部75のスリット75aを通過したセパレータ付き正極11が落下して積層台73に積層される。そして、図12の(a)に示されるように、調整部材77は、積層台73に積層されている一番上のセパレータ付き正極11の上縁11aを内壁面79aに向かって押圧し、底縁11bを内壁面79aに当接させる。そして、図12の(b)に示されるように、調整部材77は初期位置に戻り、積層台73は、循環部材72の循環によって1枚のセパレータ付き正極11の厚さ分だけ下降する。
In this way, when the plurality of
続いて、排出部26による負極9の排出動作について説明する。排出部26では、押し部材61,62によって複数の負極9が積層部27に排出される。このとき、図7に示されるように、押し部材61,62は、負極9を排出方向に押し出すにつれて、保持部43の幅方向における互いの距離が小さくなるように移動する。具体的には、押し部材61は、負極9を排出方向に押し出すにつれて押し部材62に向かって移動する。押し部材62は、排出方向に沿って移動する。
Next, the discharging operation of the
つまり、押し部材61の押し出し動作には、排出方向の成分と保持部43の幅方向の成分とが含まれる。このため、押し部材61は、押出面65aを排出方向における負極9の端縁である側縁9dに押し当てることによって、負極9を排出方向に移動させる。また、押し部材61は、規制面65bを保持部43の幅方向における負極9の端縁である上縁9aに押し当てることによって、負極9を保持部43の幅方向に移動させる。押し部材62の押し出し動作には、排出方向の成分のみが含まれる。このため、押し部材62は、押出面67aを負極9の側縁9dに押し当てることによって、負極9を排出方向に移動させる。また、押し部材61によって保持部43の幅方向に移動された負極9は、規制面67bに当接することによって、負極9の底縁9bの位置が規制面67bに合わせられる。なお、押し部材61,62は、規制面65b,67bの距離が負極9の高さHnになるまで保持部33の幅方向に近づく。そして、突出部65,67がスリット76aに挿入されるまで、押し部材61,62は排出方向に移動する。
That is, the pushing-out operation of the pushing
このようにして、排出部26により複数の負極9が押し出されると、図9に示されるように、壁部76のスリット76aを通過した負極9が落下して積層台73に積層される。そして、図12の(c)に示されるように、調整部材77は、積層台73に積層されている一番上の負極9の上縁9aを内壁面79aに向かって押圧し、底縁9bを内壁面79aに当接させる。そして、図12の(d)に示されるように、調整部材77は初期位置に戻り、積層台73は、循環部材72の循環によって1枚の負極9の厚さ分だけ下降する。
In this way, when the plurality of
図5及び図13に示される積層体取出部28は、積層部27から積層体70を取り出す。積層体取出部28は、一対のコンベア81を備えている。一対のコンベア81は、積層体70を取り出すための積層体取り出し用コンベアである。一対のコンベア81は、互いに平行に配置されており、積層部27から後工程の製造ラインまで延びている。
The laminate take-out
積層体取出部28により積層体70を取り出すときは、図13に示されるように、積層台73を下降させることで、積層台73のスリット73aを通して積層体70の底面に一対のコンベア81を接触させる。すると、各コンベア81上に積層体70が載置され、一対のコンベア81により積層体70が搬送される。このようにして4段の積層台73に積層された積層体70が、下段の積層台73から順次取り出される。
When the
制御部29は、搬送部23、搬送部24、排出部25、排出部26、及び積層部27を制御する。具体的には、制御部29は、駆動部34、駆動部44、駆動部53、駆動部63、及び駆動部74を制御する。また、制御部29は、後述の電極供給センサ91,92及び積層位置センサ93,94と接続されており、これらのセンサからの検知信号を受信可能となっている。制御部29は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)及び入出力インターフェース等から構成されているコントローラである。制御部29は、ROMに格納されている所定のプログラムをRAMに読み出し、CPUによってプログラムを実行することによって、各処理を行うように動作している。制御部29が実行する処理の詳細については、後述する。
The
また、電極積層装置20は、電極供給センサ91,92と、積層位置センサ93,94と、を備えている。
The
電極供給センサ91は、供給部21の搬送部23側の端部付近に配置され、セパレータ付き正極11が予め定められた受取位置(例えば、供給部21から保持部33に乗り移る位置)に到達したことを検知する。電極供給センサ91は、セパレータ付き正極11の先端(側縁11d)が受取位置に到達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を制御部29に送信する。つまり、検知信号は、供給部21によって保持部33にセパレータ付き正極11の供給を開始する開始タイミングを示しているといえる。
The
電極供給センサ92は、供給部22の搬送部24側の端部付近に配置され、負極9が予め定められた受取位置(例えば、供給部22から保持部43に乗り移る位置)に到達したことを検知する。電極供給センサ92は、負極9の先端(側縁9d)が受取位置に到達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を制御部29に送信する。つまり、検知信号は、供給部22によって保持部43に負極9の供給を開始する開始タイミングを示しているといえる。
The
積層位置センサ93は、セパレータ付き正極11を保持した保持部33が予め定められた積層位置(例えば、積層部27の最下段の積層台73に対応するスリット75aの下端位置)に到達したことを検知する。積層位置センサ93は、循環部材32の上下動とは独立しており、積層位置センサ93の高さ位置は、スリット75aに対して固定されている。積層位置センサ93は、セパレータ付き正極11を保持した保持部33が積層位置に到達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を制御部29に送信する。
The stacking
積層位置センサ94は、負極9を保持した保持部43が予め定められた積層位置(例えば、積層部27の最下段の積層台73に対応するスリット76aの下端位置)に到達したことを検知する。積層位置センサ94は、循環部材42の上下動とは独立しており、積層位置センサ94の高さ位置は、スリット76aに対して固定されている。積層位置センサ94は、負極9を保持した保持部43が積層位置に到達したことを検知すると、その旨を示す検知信号を制御部29に送信する。
The stacking
次に、図14〜図18を用いて、搬送部の駆動(上下動及び循環)を実現するための機構について説明する。ここでは、搬送部23の支持構造及び駆動機構について説明する。搬送部24についても同様の支持構造及び駆動機構を採用することができる。
Next, a mechanism for realizing driving (vertical movement and circulation) of the transport unit will be described with reference to FIGS. Here, the support structure and drive mechanism of the
図14及び図15は、搬送部23の支持構造及び駆動機構の説明に必要な構成に着目した図であり、それ以外の構成については適宜図示を省略している。図14に示されるように、搬送部23は、床面に設置された支持フレーム101と、支持フレーム101に対して上下方向に移動可能に支持される循環用フレーム102と、を備えている。循環用フレーム102には、上下方向に所定間隔だけ離間して配置された一対のスプロケット103,104(プーリー31に対応する部材)が、回転可能に支持されている。スプロケット103,104には、外周面32aに複数の保持部33が配置された循環部材32が巻き掛けられている。
14 and 15 are diagrams focusing on the configuration necessary for explaining the support structure and the drive mechanism of the
また、図15に示されるように、搬送部23は、支持フレーム101又は床面に対して固定されたモータ105,106を備えている。モータ105,106の駆動軸には、駆動ギヤ105a,106aが固定されている。スプロケット103,104は、その回転軸の一端に駆動ギヤ107,108を有する。駆動ギヤ105a,106a,107,108には、タイミングベルト109が巻き掛けられている。駆動ギヤ105a,106a,107,108に加えて、支持フレーム101に支持されたガイドローラ110(図15の例では4つのガイドローラ110)により、タイミングベルト109の循環経路は、上下左右に延びる略十文字状をなす。
Further, as shown in FIG. 15, the
図16に示されるように、駆動ギヤ105a,106aを等速度で回転させた場合、循環用フレーム102及び循環部材32の全体は、支持フレーム101又は床面に対して上下に移動することなく、循環部材32及びタイミングベルト109が循環動作のみを行うことになる。
As shown in FIG. 16, when the drive gears 105a and 106a are rotated at a constant speed, the
一方、図17に示されるように、駆動ギヤ105aのみを回転させた場合、タイミングベルト109は、供給部21側(第1領域Rp1)では時計回りに循環する一方で、積層部27側(第2領域Rp2)では停止している。このため、このようなタイミングベルト109の動作に伴い、循環用フレーム102は、支持フレーム101又は床面に対し上昇する。これに伴い、スプロケット103,104を介して循環用フレーム102に支持されている循環部材32の基準高さ位置(例えば、循環部材32の上下方向における中央位置)も上昇することになる。このとき、タイミングベルト109と同様に、循環部材32及び保持部33も、供給部21側でのみ上昇する。
On the other hand, as shown in FIG. 17, when only the
また、図18に示されるように、駆動ギヤ106aのみを回転させた場合、タイミングベルト109は、積層部27側では時計回りに循環する一方で、供給部21側では停止している。このため、このようなタイミングベルト109の動作に伴い、循環用フレーム102は、支持フレーム101又は床面に対し下降する。これに伴い、スプロケット103,104を介して循環用フレーム102に支持されている循環部材32の基準高さ位置(例えば、循環部材32の上下方向における中央位置)も下降することになる。このとき、タイミングベルト109と同様に、循環部材32及び保持部33も、積層部27側でのみ下降する。さらに、駆動ギヤ105aの回転速度と駆動ギヤ106aの回転速度とを異ならせて、駆動ギヤ105a,106aの両方を回転させた場合、回転速度の差に応じて循環用フレーム102を上昇又は下降させ、循環部材32の基準高さ位置を上昇又は下降させることができる。制御部29(図4参照)は、実行したい循環部材32の運転形態に応じて、駆動ギヤ105a,106aの回転速度を調整することで、当該運転形態を実現することができる。
Further, as shown in FIG. 18, when only the
駆動部34,44の駆動機構は上記構成に限られない。例えば、駆動部34,44は、プーリー31,41を回転させることで循環部材32,42を回転(周回)させる回転用モータと、昇降機構を介して循環部材32,42を上下方向に移動させる昇降用モータとを有してもよい。
The drive mechanism of the
次に、図19〜図21を用いて、制御部29による搬送部23,24(循環部材32,42)、排出部25,25、及び積層部27の動作制御について説明する。
Next, the operation control of the
まず、図19を用いて、循環部材(ここでは一例として搬送部23の循環部材32)の制御フローについて説明する。図19は、循環部材32及び循環部材42に共通の制御フローを示すフローチャートである。なお、搬送部24の循環部材42の制御フローは、循環部材32の制御フローと同様であるため、説明を省略する。
First, a control flow of the circulation member (here, the
図19において、制御部29は、電極積層装置20を含む製造ラインの稼働開始のトリガ(例えばオペレータ等による入力)を受けて、循環部材32の準備運転を開始する(ステップS01)。
In FIG. 19, the
準備運転は、いずれの保持部33にもセパレータ付き正極11が保持されていない初期状態から、セパレータ付き正極11の受取位置から積層位置までの間にある各保持部33がセパレータ付き正極11を保持する状態にするための動作である。具体的には、準備運転は、循環部材32の回転(循環)のみによって、保持部33を循環させる動作である。より具体的には、循環部材32において互いに隣り合う保持部33間の距離の移動量を1とした場合、制御部29は、循環部材32におけるセパレータ付き正極11の受取位置にある保持部33にセパレータ付き正極11が供給されたことを確認する毎に、循環部材32を移動量1だけ図4の紙面表側から見て時計回り(以下単に「時計回り」という。)に循環させる。なお、以下の説明においては、循環部材32の循環については、時計回り方向の移動を正方向とし、循環部材32の上下移動については、上方向を正方向として、移動量を表現する。
In the preparatory operation, each holding
制御部29は、準備運転中において、随時、積層位置センサ93からの検知信号の受信の有無(すなわち、セパレータ付き正極11を保持した保持部33が積層位置に到達したか否か)を判定する(ステップS02)。制御部29は、積層位置センサ93から検知信号を受信するまで、循環部材32の準備運転を継続する(ステップS02:NO)。一方、制御部29は、積層位置センサ93から検知信号を受信すると(すなわち、セパレータ付き正極11を保持した保持部33が積層位置に到達したことを検知すると)、循環部材32を積層運転に切り替える(ステップS02:YES、ステップS03)。
During the preparatory operation, the
積層運転は、セパレータ付き正極11を積層台73に積層するための動作である。具体的には、積層運転は、積層部27側(第2領域Rp2)の保持部33の高さ位置を積層台73に対して相対的に停止させるとともに、セパレータ付き正極11が供給部21から一枚供給される毎に、供給部21側(第1領域Rp1)の保持部33を供給部21に対して移動量1だけ上昇させる動作である。より具体的には、制御部29は、供給部21から1枚のセパレータ付き正極11が供給されてから次のセパレータ付き正極11が供給されるまでの間の時間(以下「単位時間」という)に、循環部材32を移動量0.5で時計回りに循環させるとともに、移動量0.5で上昇させる。
The stacking operation is an operation for stacking the
制御部29は、積層運転中において、随時、4段の積層台73に対する4枚のセパレータ付き正極11の同時供給が完了したか否かを判定する(ステップS04)。具体的には、後述する排出部25による排出動作が完了したか否かが判定される。例えば、押し部材51,52が元の位置(セパレータ付き正極11を押し出す前の位置)に戻ったことを検知することで、排出動作が完了したことを検知することができる。制御部29は、排出部25による排出動作が完了したことを検知するまで、循環部材32の積層運転を継続する(ステップS04:NO)。一方、制御部29は、排出部25による排出動作が完了したことを検知すると(ステップS04:YES)、積層部27へのセパレータ付き正極11の積層を完了するか否かを判定する(ステップS05)。
During the stacking operation, the
具体的には、制御部29は、例えば各積層台73に積層された電極の枚数をセンサ等により検知し、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達したか否かを判定することで、積層を完了するか否かを判定することができる。すなわち、制御部29は、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達した場合に積層を完了し、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達していない場合に積層を完了しないと判定することができる。
Specifically, the
積層を完了すると判定された場合(ステップS05:YES)、制御部29は、循環部材32の制御を終了する。一方、積層を完了すると判定されなかった場合(ステップS05:NO)、制御部29は、循環部材32を復帰運転に切り替える(ステップS06)。なお、積層を完了すると判定された場合(ステップS05:YES)、制御部29は、循環部材32の制御を一旦終了した後、さらに積層台73の交換が完了してオペレータ等からの制御開始の指示を受けた後に、循環部材32の制御を再開してもよい。この場合、復帰運転(ステップS06)が開始されることになる。
When it is determined that the stacking is completed (step S05: YES), the
復帰運転は、積層運転において元の位置(積層運転開始前の位置)よりも上昇した位置に移動した循環部材32を元の位置に復帰(下降)させる動作である。具体的には、復帰運転は、積層部27側(第2領域Rp2)においてセパレータ付き正極11を保持する先頭の保持部33の高さ位置を積層位置までスライドさせるとともに、供給部21側(第1領域Rp1)の保持部33を移動量1だけ上昇させる動作である。より具体的には、制御部29は、上述した単位時間に、循環部材32を移動量2.5で時計回りに循環させるとともに、移動量−1.5で下降させる。
The return operation is an operation of returning (lowering) the
これにより、単位時間において、供給部21側(第1領域Rp1)では、保持部33が、供給部21に対して、1つ分だけ上昇することになる。一方、積層部27側(第2領域Rp2)では、保持部33が、積層部27に対して、4つ分だけ下降することになる。これにより、供給部21から供給されるセパレータ付き正極11を受け取りつつ、4つのセパレータ付き正極11を排出部25によって同時に押し出す排出動作を実行可能な状態となる。従って、制御部29は、循環部材32の復帰運転完了後、循環部材32を積層運転に切り替える(ステップS06→S03)。
As a result, in the unit time, on the
なお、復帰運転と並行して、制御部29は、積層部27において、調整部材77によって、4段の積層台73のそれぞれ一番上に積層されているセパレータ付き正極11の位置を微調整する。具体的には、制御部29は、調整部材77によって、当該セパレータ付き正極11の底縁11bが内壁面79aに当接するまで、上縁11aを内壁面79aに向かって押圧する(図12の(a)参照)。これにより、4段の積層台73のそれぞれ一番上に積層されているセパレータ付き正極11の底縁11bの位置を内壁面79aに合わせることが可能となる。その後、制御部29は、調整部材77を初期位置に移動させる。
In addition, in parallel with the return operation, the
次に、図20を用いて、排出部25の制御フローについて説明する。図20は、排出部25の制御フローを示すフローチャートである。
Next, the control flow of the
図20において、制御部29は、積層位置センサ93から受信した検知信号に基づいて、セパレータ付き正極11を保持する保持部33が積層位置に存在するか否かを確認する(ステップS11)。また、制御部29は、他極側(ここでは負極9側)の搬送部24において、負極9の積層(積層台73への排出)が完了しているか否かを確認する(ステップS12)。制御部29は、例えば搬送部24の排出部26の排出動作が完了し、押し部材61,62が元の位置(排出動作を行う前の位置)に戻っていることを確認することにより、負極9の積層が完了していることを確認することができる。
In FIG. 20, the
制御部29は、上述したステップS11〜S12の確認結果に基づいて、積層可能か否か(すなわち、排出部25の押し部材51,52による排出動作を実行可能か否か)を判定する(ステップS13)。具体的には、セパレータ付き正極11を保持する保持部33が積層位置に存在し、負極9の積層が完了していることが確認できた場合に、制御部29は、積層可能であると判定する(ステップS13:YES)。一方、制御部29は、上記の確認項目のうち少なくとも一つの状態が確認できなかった場合には、積層可能でないと判定し(ステップS13:NO)、ステップS11に戻る。
The
続いて、制御部29は、積層可能であると判定した場合(ステップS13:YES)、排出部25による排出動作を実行する(ステップS14)。具体的には、制御部29は、排出部25において、押し部材51,52により4つのセパレータ付き正極11を上下4段の積層台73に向けて同時に押し出すように駆動部53を制御する。このとき、押し部材51は、セパレータ付き正極11を排出方向に押し出すにつれて押し部材52に向かって移動し、押し部材52は、排出方向に沿って移動する。そして、制御部29は、突出部55,57がスリット75aに挿入されるまで、押し部材51,52を排出方向に移動させる。これにより、第2領域Rp2に位置する保持部33の高さ位置が一定に保持されている間に、保持部33の幅方向において4つのセパレータ付き正極11の位置を規定しながら、4つのセパレータ付き正極11が搬送部23(保持部33)から排出され、それぞれ積層台73に積層される(図8参照)。
Subsequently, when the
続いて、制御部29は、上述した図19のステップS05と同様の判定により、積層を完了するか否かを判定する(ステップS15)。積層を完了すると判定された場合(ステップS15:YES)、制御部29は、排出部25の制御を終了する。一方、積層を完了すると判定されなかった場合(ステップS15:NO)、制御部29は、積層部27側(第2領域Rp2)の保持部33の高さ位置が積層部27に対して相対的に変化する循環動作(すなわち、上述した循環部材32の復帰運転)が発生するまで、排出部25の動作を停止する(ステップS16:NO)。制御部29は、上記循環動作が発生したことを確認すると(すなわち、制御部29が循環部材32を復帰運転に切り替えると)、ステップS11に戻り、排出部25の制御を継続する(ステップS16:YES)。
Subsequently, the
次に、図21を用いて、排出部26の制御フローについて説明する。図21は、排出部26の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では一例として、負極9が積層台73に最初に積層されるものと定められている。このため、負極9の排出部26の制御フローにおいては、1枚目の負極9を積層台73に積層する場合の制御フロー(ステップS21〜S24)は、2枚目以降の負極9を積層台73に積層する場合の制御フロー(ステップS25〜S30)と一部異なる。
Next, the control flow of the
具体的には、負極9が積層台73に最初に積層されるため、1枚目の負極9を積層台73に積層する場合には、セパレータ付き正極11側の動作確認をする必要がない。このため、1枚目の負極9を積層台73に積層する場合の制御フロー(ステップS21〜S24)においては、他極側の動作確認(図20のステップS12に対応するステップ)が省略される。また、負極9が1枚だけ積層された状態では積層完了しないため、積層完了か否かの判定(図20のステップS15に対応するステップ)も省略される。
Specifically, since the
一方、2枚目以降の負極9を積層台73に積層する場合の制御フロー(ステップS25〜S30)は、上述した排出部25の制御フロー(図20のステップS11〜16)と同様である。
On the other hand, the control flow (steps S25 to S30) for stacking the second and subsequent
以上説明したように、電極積層装置20では、保持部33に保持されているセパレータ付き正極11は、押し部材51及び押し部材52によって、側壁36の内壁面36aに沿って積層部27に向かって押し出され、保持部33の幅方向における押し部材51及び押し部材52の距離は、セパレータ付き正極11を押し出すにつれて小さくなる。押し部材51及び押し部材52は、保持部33の幅方向においてセパレータ付き正極11を挟んで互いに対向して配置されているので、セパレータ付き正極11は、保持部33の幅方向における押し部材51及び押し部材52の距離が小さくなるに従い、押し部材51と当接し、押し部材52に向けて移動させられる。これにより、保持部33の幅方向におけるセパレータ付き正極11の位置が規制されながら、セパレータ付き正極11が排出されて、積層される。このように、セパレータ付き正極11の排出と保持部33の幅方向におけるセパレータ付き正極11の位置決めとが、押し部材51及び押し部材52によるセパレータ付き正極11の押し出し動作によって実現される。
As described above, in the
同様に、電極積層装置20では、保持部43に保持されている負極9は、押し部材61及び押し部材62によって、側壁46の内壁面46aに沿って積層部27に向かって押し出され、保持部43の幅方向における押し部材61及び押し部材62の距離は、負極9を押し出すにつれて小さくなる。押し部材61及び押し部材62は、保持部43の幅方向において負極9を挟んで互いに対向して配置されているので、負極9は、保持部43の幅方向における押し部材61及び押し部材62の距離が小さくなるに従い、押し部材61と当接し、押し部材62に向けて移動させられる。これにより、保持部43の幅方向における負極9の位置が規制されながら、負極9が排出されて、積層される。このように、負極9の排出と保持部43の幅方向における負極9の位置決めとが、押し部材61及び押し部材62による負極9の押し出し動作によって実現される。その結果、セパレータ付き正極11及び負極9の積層速度を向上することが可能となる。
Similarly, in the
また、押し部材52は、保持部33の幅方向には移動せずに、排出方向に沿ってのみ移動する。このため、押し部材52(規制面57b)によって、保持部33の幅方向におけるセパレータ付き正極11の基準位置が規定される。これにより、セパレータ付き正極11を基準位置に位置決めすることができる。同様に、押し部材62は、保持部43の幅方向には移動せずに、排出方向に沿ってのみ移動する。このため、押し部材62(規制面67b)によって、保持部43の幅方向における負極9の基準位置が規定される。これにより、負極9を基準位置に位置決めすることができる。
Further, the pushing
押し部材51は、押出面55aをセパレータ付き正極11の側縁11dに押し当てることによって、セパレータ付き正極11を排出方向に移動させ、規制面55bをセパレータ付き正極11の上縁11aに押し当てることによって、セパレータ付き正極11を保持部33の幅方向に移動させ、押し部材52の規制面57bに当接させる。押し部材52は、押出面57aをセパレータ付き正極11の側縁11dに押し当てることによって、セパレータ付き正極11を排出方向に移動させる。このため、押し部材51,52の押し出し動作によって、セパレータ付き正極11を押し部材52に向かって移動させながら、積層部27に向かって排出することができる。
The pressing
同様に、押し部材61は、押出面65aを負極9の側縁9dに押し当てることによって、負極9を排出方向に移動させ、規制面65bを負極9の上縁9aに押し当てることによって、負極9を保持部43の幅方向に移動させ、押し部材62の規制面67bに当接させる。押し部材62は、押出面67aを負極9の側縁9dに押し当てることによって、負極9を排出方向に移動させる。このため、押し部材61,62の押し出し動作によって、負極9を押し部材62に向かって移動させながら、積層部27に向かって排出することができる。
Similarly, the pushing
また、調整部材77によって、保持部33,43の幅方向におけるセパレータ付き正極11の底縁11b及び負極9の底縁9bが積層台73の内壁面79aに当接するので、積層台73に載置された状態で、保持部33,43の幅方向におけるセパレータ付き正極11及び負極9の位置を合わせることができる。このため、セパレータ付き正極11及び負極9の排出時において、保持部33,43の幅方向におけるセパレータ付き正極11及び負極9の位置がずれたとしても、積層台73において、保持部33,43の幅方向におけるセパレータ付き正極11及び負極9の位置を調整することが可能となる。また、調整部材77の当接による移動は、排出時のわずかなずれを修正するためのものであり、移動量は小さく、排出が済んだ後の保持部33,43の移動と並行して行われる。このため、調整部材77の当接による移動によって、積層に要する時間が増加することはない。
Further, the adjusting
また、第1領域Rp1において、セパレータ付き正極11が保持部33に供給され、第2領域Rp2において、セパレータ付き正極11が積層部27に排出される。このため、セパレータ付き正極11が一定の間隔で供給されない場合でも、循環部材32を上下方向に移動させることにより、セパレータ付き正極11を複数の保持部33に順に供給することが可能となる。同様に、第1領域Rn1において、負極9が保持部43に供給され、第2領域Rn2において、負極9が積層部27に排出される。このため、負極9が一定の間隔で供給されない場合でも、循環部材42を上下方向に移動させることにより、負極9を複数の保持部43に順に供給することが可能となる。
Further, in the first region Rp1, the
また、2以上のセパレータ付き正極11が同時に積層部27に排出されて積層され、2以上の負極9が同時に積層部27に排出されて積層されるので、積層部27へのセパレータ付き正極11及び負極9の排出速度を下げても、電極の積層の高速化を確保することができる。積層部27へのセパレータ付き正極11及び負極9の排出速度を下げることにより、セパレータ付き正極11及び負極9を積層部27に排出する際におけるセパレータ付き正極11及び負極9に加わる衝撃を軽減することができる。
Further, since two or more
(第2実施形態)
次に、図22を参照して、第2実施形態に係る電極積層装置を説明する。図22は、第2実施形態に係る電極積層装置を示す側面図である。
(Second embodiment)
Next, with reference to FIG. 22, an electrode stacking device according to the second embodiment will be described. FIG. 22 is a side view showing the electrode stacking device according to the second embodiment.
図22に示される電極積層装置20Aは、供給部21が搬送部23にセパレータ付き正極11を供給する位置、供給部22が搬送部23に負極9を供給する点、搬送部24及び排出部26を備えていない点、並びに、排出部25、積層部27及び制御部29に代えて排出部25A、積層部27A及び制御部29Aを備える点で電極積層装置20と主に相違する。
In the
供給部21は、第2領域Rp2側において、積層部27よりも上方に設けられる。供給部21は、第2領域Rp2においてセパレータ付き正極11を保持部33に供給する。供給部21は、側縁11dが供給部21の搬送方向の下流に位置し、面11eが上を向き、面11fが供給部21の支持面21aと接触を成すように載置された状態で、セパレータ付き正極11を搬送及び供給する。
The
供給部22は、搬送部23に対して供給部21と反対側に設けられる。供給部22は、第1領域Rp1において負極9を保持部33に供給する。供給部22は、側縁9cが供給部22の搬送方向の下流に位置し、面9fが上を向き、面9eが供給部22の支持面22aと接触を成すように載置された状態で、負極9を搬送及び供給する。供給部22の搬送方向は、供給部21の搬送方向と反対である。
The
供給部22によって保持部33に供給された負極9は、第1領域Rp1では、面9eが一方の側壁36の内壁面36aと接触を成すように一方の側壁36に支持されているが、第3領域Rp3において反転される。そして、第2領域Rp2では、負極9は、面9fが他方の側壁36の内壁面36aと接触を成すように他方の側壁36に支持される。そして、第2領域Rp2において、保持部33に保持されている負極9の上に重なるように、セパレータ付き正極11が供給部21によって保持部33に供給される。つまり、負極9の面9eとセパレータ付き正極11の面11fとが接触を成すように重ね合される。
In the first region Rp1, the
排出部25Aは、搬送部23からセパレータ付き正極11及び負極9の組を排出する点、並びに、押し部材51及び押し部材52に代えて、押し部材51A(第1部材)及び押し部材52A(第2部材)を備える点で排出部25と相違する。具体的には、排出部25Aは、循環経路Lpの第2領域Rp2に位置する保持部33に保持されているセパレータ付き正極11及び負極9の組を、保持部33から積層部27に向けて排出する。排出部25Aは、循環部材32に対して供給部22と反対側に配置され、供給部21よりも下方に位置する。押し部材51A,52Aは、保持部33の幅方向において位置決めしながら積層部27に排出する対象を、4つのセパレータ付き正極11ではなく、1組のセパレータ付き正極11及び負極9としている点で、押し部材51,52と相違する。つまり、押し部材51A,52Aは、1つの突出部55,57(図7参照)を備えている。
The discharging
積層部27Aは、壁部75及び壁部76に代えて壁部75A及び壁部76Aを備える点、並びに1段の積層台73を備える点で積層部27と相違する。壁部75Aには、1つのスリット75aが設けられている点で、壁部75と相違する。壁部76Aには、スリット76aが設けられていない点で、壁部76と相違する。
The
制御部29Aは、複数の保持部33のそれぞれに順に負極9及びセパレータ付き正極11が供給されるように、循環部材32の外周面32aの循環速度及び循環部材32の上下方向の移動速度(昇降速度)を調整する。また、制御部29Aは、供給部22から保持部33に負極9が供給される際に、外周面32aの循環速度と同じ速度で循環部材32を下降させる。制御部29Aは、供給部21から保持部33にセパレータ付き正極11が供給される際に、外周面32aの循環速度と同じ速度で循環部材32を上昇させると共に、保持部33に保持されているセパレータ付き正極11及び負極9の組を排出部25Aに排出させる。
The
以上説明したように、電極積層装置20Aにおいても、電極積層装置20と同様の効果が奏される。
As described above, also in the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、保持部33は、保持部33の幅方向に直交する断面がU字状の部材であるが、板状部材であってもよい。保持部43も同様に板状部材であってもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the holding
また、押し部材51,52は、セパレータ付き正極11を押し出すにつれて保持部33の幅方向における互いの距離が小さくなるように移動すればよく、押し部材51の移動経路は直線でなくてもよい。また、押し部材52の押し出し動作には、排出方向の成分と保持部33の幅方向の成分とが含まれてもよい。つまり、押し部材52は、セパレータ付き正極11を押し出すにつれて押し部材51に向かって移動してもよい。押し部材51A,52Aについても同様である。
Further, the pushing
また、押し部材61,62は、負極9を押し出すにつれて保持部43の幅方向における互いの距離が小さくなるように移動すればよく、押し部材61の移動経路は直線でなくてもよい。また、押し部材62の押し出し動作には、排出方向の成分と保持部43の幅方向の成分とが含まれてもよい。つまり、押し部材62は、負極9を押し出すにつれて押し部材61に向かって移動してもよい。
Further, the pushing
また、セパレータ付き正極11の高さHpと負極9の高さHnとが同じであってもよい。この場合、調整部材77は、複数のセパレータ付き正極11及び負極9をまとめて押圧することによって、複数のセパレータ付き正極11及び負極9を位置合わせしてもよい。
Further, the height Hp of the
また、電極積層装置20は、積層体取出部28を備えていなくてもよい。この場合、積層台73に積層された積層体70は、例えば、ロボットアーム等の他の搬送機構によって取り出される。
Further, the
また、図23に示されるように、電極積層装置20は、押し部材52に代えて、ガイド部材52C(第2部材)を備えてもよく、押し部材62に代えて、ガイド部材62C(第2部材)を備えてもよい。ガイド部材52Cは、複数のローラ58と、複数のローラ58を回転可能に支持する支持体59と、を有する。ローラ58は、例えば円柱状である。複数のローラ58は、排出方向(ここでは、X軸方向)に沿って配列されている。ローラ58は、内壁面36aと交差する方向に延びる回転軸を有し、当該回転軸の周りに回転する。ガイド部材62Cは、複数のローラ68と、複数のローラ68を回転可能に支持する支持体69と、を有する。ローラ68は、例えば円柱状である。複数のローラ68は、排出方向(ここでは、X軸方向)に沿って配列されている。ローラ68は、内壁面46aと交差する方向に延びる回転軸を有し、当該回転軸の周りに回転する。この構成では、複数のローラ58の外周面によって、保持部33の幅方向におけるセパレータ付き正極11の基準位置が規定され、複数のローラ68の外周面によって、保持部43の幅方向における負極9の基準位置が規定される。
Further, as shown in FIG. 23, the
押し部材51によって、セパレータ付き正極11が排出方向に向かうと共に、ガイド部材52Cに向かう。そして、セパレータ付き正極11の底縁11bがローラ58の外周面に当接すると、セパレータ付き正極11は外周面に沿って排出方向に移動させられる。このように、ガイド部材52Cを駆動する必要がないので、排出部25の構成を簡単化することが可能となる。同様に、押し部材61によって、負極9が排出方向に向かうと共に、ガイド部材62Cに向かう。そして、負極9の底縁9bがローラ58の外周面に当接すると、負極9は外周面に沿って排出方向に移動させられる。このように、ガイド部材62Cを駆動する必要がないので、排出部26の構成を簡単化することが可能となる。なお、電極積層装置20Aも同様に、押し部材52Aに代えてガイド部材52Cを備えてもよい。
By the pushing
さらに、上記実施形態では、蓄電装置1がリチウムイオン二次電池であるが、電極積層装置20は、例えばニッケル水素電池等の他の二次電池、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタ等の蓄電装置における電極の積層にも適用可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the power storage device 1 is a lithium ion secondary battery, but the
また、上記実施形態では、正極8が袋状のセパレータ10に包まれた状態であるセパレータ付き正極11と、負極9と、が交互に積層台73に積層されるが、特にその形態には限られない。セパレータ付き正極11は、セパレータ間に正極8が収容されていればよく、セパレータ10は袋状でなくてもよい。例えば、セパレータ10の構造として、シート状の2枚のセパレータの外周の数点のみが溶着されたセパレータであってもよい。また、正極8と、負極9が袋状のセパレータ10に包まれた状態であるセパレータ付き負極と、が交互に積層台73に積層されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the positive electrode with a
また、供給部21は、支持面21aに対向する面とは反対側の面にシート状のセパレータが貼り付けられた状態の正極を搬送部23に供給し、供給部22は、支持面22aと対向する面とは反対側の面にシート状のセパレータが貼り付けられた状態の負極を搬送部24に供給してもよい。この場合、積層台73には、正極と負極とがシート状のセパレータを介して積層される。
Further, the
また、正極8では、金属箔14の両面に正極活物質層15が設けられていなくてもよく、一方の面に正極活物質層15が設けられていてもよい。同様に、負極9では、金属箔16の両面に負極活物質層17が設けられていなくてもよく、一方の面に負極活物質層17が設けられていてもよい。
Further, in the
9…負極(電極)、9a…上縁(端縁)、9d…側縁(端縁)、11…セパレータ付き正極(電極)、11a…上縁(端縁)、11d…側縁(端縁)、20,20A…電極積層装置、23…搬送部、24…搬送部、25,25A…排出部、26…排出部、27,27A…積層部、32…循環部材、32a…外周面、33…保持部(支持部)、36…側壁、36a…内壁面(支持面)、42…循環部材、42a…外周面、43…保持部(支持部)、46…側壁、46a…内壁面(支持面)、51,51A…押し部材(第1部材)、52,52A…押し部材(第2部材)、52C…ガイド部材(第2部材)、55a…押出面、55b…規制面、57a…押出面、57b…規制面、58…ローラ、61…押し部材(第1部材)、62…押し部材(第2部材)、62C…ガイド部材(第2部材)、65a…押出面、65b…規制面、68…ローラ、73…積層台、77…調整部材、79a…内壁面、Ln…循環経路、Lp…循環経路、Rn1…第1領域、Rn2…第2領域、Rp1…第1領域、Rp2…第2領域。 9... Negative electrode (electrode), 9a... Upper edge (edge), 9d... Side edge (edge), 11... Positive electrode with separator (electrode), 11a... Upper edge (edge), 11d... Side edge (edge) ), 20, 20A... Electrode stacking device, 23... Conveying section, 24... Conveying section, 25, 25A... Ejecting section, 26... Ejecting section, 27, 27A... Laminating section, 32... Circulating member, 32a... Outer peripheral surface, 33 ... holding part (supporting part), 36... side wall, 36a... inner wall surface (supporting surface), 42... circulating member, 42a... outer peripheral surface, 43... holding part (supporting part), 46... side wall, 46a... inner wall surface (supporting) Surface), 51, 51A... pushing member (first member), 52, 52A... pushing member (second member), 52C... guide member (second member), 55a... extruding surface, 55b... regulating surface, 57a... extruding Surfaces, 57b... Regulating surface, 58... Roller, 61... Pushing member (first member), 62... Pushing member (second member), 62C... Guide member (second member), 65a... Extrusion surface, 65b... Regulating surface , 68... Roller, 73... Laminating stand, 77... Adjusting member, 79a... Inner wall surface, Ln... Circulation path, Lp... Circulation path, Rn1... First area, Rn2... Second area, Rp1... First area, Rp2... Second area.
Claims (7)
前記支持部から前記電極を排出する排出部と、
前記排出部によって排出された前記電極が積層される積層部と、
を備え、
前記排出部は、前記支持部に支持されている前記電極を前記支持面に沿って前記積層部に向かう第1方向に押し出すための第1部材及び第2部材を備え、
前記第1部材及び前記第2部材は、前記第1方向と交差する前記支持面に沿った第2方向において前記電極を挟んで互いに対向して配置され、前記電極を押し出すにつれて前記第2方向における互いの距離が小さくなるように移動する、電極積層装置。 A supporting portion having a supporting surface for supporting the sheet-shaped electrode to be supplied,
A discharge part for discharging the electrode from the support part,
A stacking part in which the electrodes discharged by the discharge part are stacked,
Equipped with
The discharge unit includes a first member and a second member for pushing the electrode supported by the support unit in a first direction toward the stacked unit along the support surface,
The first member and the second member are arranged to face each other across the electrode in a second direction along the support surface intersecting the first direction, and in the second direction as the electrode is pushed out. An electrode stacking device that moves so that the mutual distance becomes smaller.
前記第2部材は、前記第1方向に沿って移動する、請求項1に記載の電極積層装置。 The first member moves toward the second member as the electrode is pushed out,
The electrode stacking device according to claim 1, wherein the second member moves along the first direction.
前記複数のローラは、前記第1方向に沿って配列されている、請求項1に記載の電極積層装置。 The second member has a plurality of rollers that rotate around a rotation axis that extends in a direction intersecting with the support surface,
The electrode stacking device according to claim 1, wherein the plurality of rollers are arranged along the first direction.
前記第1部材は、前記押出面を前記第1方向における前記電極の端縁に押し当てることによって、前記電極を前記第1方向に移動させ、前記規制面を前記第2方向における前記電極の端縁に押し当てることによって、前記電極を前記第2方向に移動させる、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の電極積層装置。 The first member has a pushing surface that intersects the first direction, and a restricting surface that intersects the second direction,
The first member moves the electrode in the first direction by pressing the pushing surface against the end edge of the electrode in the first direction, and the regulation surface is an end of the electrode in the second direction. The electrode stacking device according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode is moved in the second direction by being pressed against an edge.
前記積層台は、前記第2方向と交差する内壁面を有し、
前記調整部材は、前記積層台に載置された前記電極を前記内壁面に向かって押圧する、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の電極積層装置。 The stacking unit includes a stacking table on which the electrode is placed, and an adjusting member for adjusting the position of the electrode in the second direction,
The stacking table has an inner wall surface that intersects the second direction,
The electrode stacking device according to any one of claims 1 to 4, wherein the adjusting member presses the electrode placed on the stacking table toward the inner wall surface.
前記搬送部は、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面を有すると共に上下方向に移動可能な循環部材と、複数の前記支持部と、を備え、
前記支持部は、前記循環部材の前記外周面に設けられ、
前記電極は、前記循環経路のうちの前記外周面が上昇する第1領域において、前記支持部に供給され、前記循環経路のうちの前記外周面が下降する第2領域において、前記積層部に排出される、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の電極積層装置。 Further comprising a transfer unit for transferring the electrode,
The transport unit includes a circulation member that has an outer peripheral surface that circulates so as to form a circulation path that rises and then descends, and a vertically movable movable circulation member, and a plurality of the support units,
The support portion is provided on the outer peripheral surface of the circulation member,
The electrode is supplied to the support portion in a first region of the circulation path where the outer peripheral surface rises, and is discharged to the laminated portion in a second region of the circulation path where the outer peripheral surface falls. The electrode stacking device according to any one of claims 1 to 5.
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