输送装置和输送方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380008294.6

申请日:

2013.02.13

公开号:

CN104106168A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 10/04申请日:20130213|||公开

IPC分类号:

H01M10/04; H01M4/04

主分类号:

H01M10/04

申请人:

日产自动车株式会社; 汽车能源供应公司

发明人:

菅野广; 深田隆司; 植草敬介; 谷本理

地址:

日本神奈川县

优先权:

2012.02.13 JP 2012-028374

专利代理机构:

北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277

代理人:

刘新宇;张会华

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内容摘要

本发明提供在更换供给辊时也不会停止设备、能够提高生产率的输送装置和输送方法。本发明的输送装置具有:移动部,其以能够输送自卷绕有作为电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料的供给辊送出的上述电池原材料的方式保持该电池原材料,并且能够通过变更其位置,使输送路径伸缩;以及第1固定部件,其设于比上述移动部靠上述电池原材料的输送方向上游侧的位置,能够固定上述电池原材料,在利用上述第1固定部件固定了上述电池原材料的状态下,上述移动部以使上述输送路径变短的方式变更位置。本发明的输送方法在将上述电池原材料自卷绕有该电池原材料的供给辊送出的同时输送该电池原材料,其中,在更换上述供给辊时,利用设于输送路径的第1固定部件固定上述电池原材料,变更在比该第1固定部件靠上述电池原材料的输送方向下游侧的位置以能够输送上述电池原材料的方式保持该电池原材料的移动部的位置,从而使输送路径缩短,在将位于上述移动部的上述电池原材料向下游侧供给的同时更换上述供给辊。

权利要求书

权利要求书1.  一种输送装置,其中,该输送装置具有:移动部,其以能够输送自卷绕有作为电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料的供给辊送出的上述电池原材料的方式保持该电池原材料,并且能够通过变更该移动部的位置,使输送路径伸缩;以及第1固定部件,其设于比上述移动部靠上述电池原材料的输送方向的上游侧的位置,能够固定上述电池原材料,在利用上述第1固定部件固定上述电池原材料的状态下,上述移动部以使上述输送路径变短的方式变更位置。2.  根据权利要求1所述的输送装置,其中,该输送装置还具有:检测部件,其用于检测上述电池原材料;以及控制部件,其在根据来自上述检测部件的检测信号来确定上述电池原材料的终端时,利用上述第1固定部件固定上述电池原材料。3.  根据权利要求1所述的输送装置,其中,该输送装置还具有:引出部件,其在上述输送路径上设于比上述移动部靠上述输送方向的下游侧的位置,通过牵拉上述电池原材料而间歇地拉出该电池原材料;以及第2固定部件,其设于比上述引出部件靠上述输送方向的下游侧的位置,在上述引出部件拉出预定长度的上述电池原材料时,固定上述电池原材料。4.  根据权利要求1~3中任一项所述的输送装置,其中,在解除了上述第1固定部件对上述电池原材料的固定之后,上述移动部以使上述输送路径再次变长的方式变更位置。5.  根据权利要求4所述的输送装置,其中,在利用上述引出部件重复地进行多次拉出动作的整个期间里,上述移动 部以使上述输送路径变长的方式变更位置。6.  根据权利要求1~5中任一项所述的输送装置,其中,上述供给辊以能够旋转的方式保持在能够移动的支承台上,在利用上述第1固定部件固定上述电池原材料之后能够连同支承台一起更换。7.  一种输送方法,其在将作为电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料自卷绕有该电池原材料的供给辊送出的同时输送该电池原材料,其中,在更换上述供给辊时,利用设于输送路径的第1固定部件固定上述电池原材料,变更在比该第1固定部件靠上述电池原材料的输送方向的下游侧的位置以能够输送上述电池原材料的方式保持该电池原材料的移动部的位置,从而使输送路径缩短,在将位于上述移动部的上述电池原材料向下游侧供给的同时更换上述供给辊。8.  根据权利要求7所述的输送方法,其中,在利用检测上述电池原材料的检测部件确定上述电池原材料的终端时,利用上述第1固定部件固定上述电池原材料。9.  根据权利要求7或8所述的输送方法,其中,利用设置在输送路径中的第2固定部件固定上述电池原材料,通过设于比该第2固定部件靠上述电池原材料的输送方向的上游侧的位置而牵拉电池原材料,间歇地拉出该电池原材料。10.  根据权利要求7~9中任一项所述的输送方法,其中,在解除了上述第1固定部件对上述电池原材料的固定之后,以使上述输送路径再次变长的方式变更上述移动部的位置。11.  根据权利要求10所述的输送方法,其中,在重复地多次进行上述电池原材料的拉出动作的整个期间里,以使上述输送路径变长的方式变更上述移动部的位置。12.  根据权利要求7~11中任一项所述的输送方法,其中,在利用上述第1固定部件固定上述电池原材料之后,将上述供给辊连同以能够使该供给辊旋转的方式保持该供给辊的能够移动的支承台一起更换。

说明书

说明书输送装置和输送方法
技术领域
本发明涉及用于输送作为要被剪切出电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料的输送装置和输送方法。
背景技术
近年来使用了这样的一种电池,该电池包括隔着隔膜交替地重叠多个作为电极的正极和负极而成的电极体。作为制造这种电池的电极体的方法,例如在专利文献1中记载有这样的方法:通过将作为电极和隔膜的原材料的带状的电池原材料自卷绕有该电池原材料的供给辊拉出并重叠地卷绕在卷取轴上,从而制造卷状的电极体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平2009-256052号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所述的方法中,在供给辊的电池原材料用完或者变少时,需要暂时停止设备,将供给辊更换为新的供给辊。但是,在停止设备的期间里不进行生产,生产率降低。
本发明即是为了解决上述课题而完成的,其目的在于,提供在更换供给辊时也不必停止设备、能够提高生产率的输送装置和输送方法。
用于解决问题的方案
本发明的输送装置包括:移动部,其以能够输送自卷绕有作为电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料的供给辊送出的电池原材料的方式保持 该电池原材料,并且通过能够变更其位置使输送路径伸缩;以及第1固定部件,其设于比移动部靠电池原材料的输送方向的上游侧的位置,能够固定电池原材料。在利用第1固定部件固定了电池原材料的状态下,上述移动部以输送路径变短的方式变更位置。
附图说明
图1是表示本实施方式的输送装置的概略图。
图2是表示扁平型电池的立体图。
图3是表示扁平型电池的分解立体图。
图4是表示本实施方式的输送装置的概略结构图。
图5是表示电池原材料的俯视图。
图6是表示支承供给辊的辊支承台的俯视图。
图7是表示从图6中的7线方向观察到的辊支承台的俯视图。
图8是表示支承供给辊的辊支承台和制动力赋予部件的俯视图。
图9是用于说明本实施方式的输送装置的动作的俯视图。
图10是表示即将利用引出部从上游侧拉出电池原材料之前的俯视图。
图11是表示利用引出部从上游侧拉出电池原材料时的俯视图。
图12是表示即将利用引出部向下游侧输送电池原材料之前的俯视图。
图13是表示在利用引出部向下游侧输送电池原材料时的俯视图。
图14是表示利用缓冲部夹具固定了电池原材料时的俯视图。
图15是表示从缓冲部向下游侧供给电池原材料时的俯视图。
图16是表示为了利用自动连接部进行自动连接而固定了电池原材料时的俯视图。
图17是表示在自动连接部中切断电池原材料时的俯视图。
图18是表示输出前一个供给辊时的自动连接部的俯视图。
图19是表示输入新的供给辊时的自动连接部的俯视图。
图20是表示在自动连接部中将电池原材料相互间连接时的俯视图。
图21是表示自动连接部完成连接时的俯视图。
图22是表示前一个电池原材料和新的电池原材料的俯视图,(A)表示进行连接之前的电池原材料,(B)表示校正了位置时的电池原材料,(C)表示进行了连接之后的电池原材料。
图23是表示解除了缓冲部夹具对电池原材料的固定时的俯视图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。另外,在附图的说明中对相同的元件标注相同的附图标记,省略重复的说明。为了便于说明,附图的尺寸比率有所夸张,与实际的比率不同。
如图1所示,本实施方式的输送装置100是这样的装置:在将作为构成电池的电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料W自卷绕有该电池原材料的供给辊110拉出而输送的同时,自电池原材料W剪切出电极。
电池
首先,参照图2和图3说明电池10。
如图2、图3所示,电池10例如是扁平型的锂离子二次电池,层叠电极体11与电解液一同收纳在外封装构件50内。电池10具有从外封装构件50导出到外部的正极引线14和负极引线15。
层叠电极体11通过将正极20、负极30以及隔膜40按顺序层叠而形成。正极20例如具有由LiMn2O4等锂-过渡金属复合氧化物构成的正极活性物质层。负极30例如具有由碳和锂-过渡金属复合氧化物构成的负极活性物质层。隔膜40例如由可渗透电解质的具有透气性的多孔状的PE(聚乙烯)形成。
正极20以大致矩形形状形成,是通过在极薄的片状的正极集电体的两个面上形成正极活性物质层21而形成的。正极20在端部形成有正极引板22,该正极引板22不在正极集电体上涂敷正极活性物质并连接于正极引线14。
负极30以大致矩形形状形成,是通过在极薄的片状的负极集电体的两个面上形成负极活性物质层而形成的。负极30在端部形成有负极引板32,该负极引板32不在负极集电体上涂敷负极活性物质并连接于负极引线15。
从轻量化和导热性的方面考虑,外封装构件50由利用聚丙烯薄膜等绝缘体包覆铝、不锈钢、镍、铜等金属(包含合金)而成的高分子-金属复合层压膜等片材构成。外封装构件50具有覆盖层叠电极体11的主体部51和在主体部51的周缘延伸的外周部52,外周部52的一部分或者全部利用热熔接接合。
输送装置
接着,说明本实施方式的输送装置100。在本实施方式中,使用正极20作为剪切出的元件进行说明,但也能够应用于剪切负极30、隔膜40。
如图1、图4所示,输送装置100包括:原材料供给部200,其用于自供给辊110供给电池原材料W,该供给辊110卷绕有作为正极20的原材料的带状的电池原材料W;以及输送部300,其利用多个辊将供给来的电池原材料W折回的同时进行输送。输送装置100还包括用于自输送来的电池原材料W剪切出电极并将该电极输出的剪切部400、和用于总体地控制输送装置100整体的控制部500(控制部件)。
原材料供给部200包括用于将供给辊110以能够旋转的方式保持的辊支承台210、用于使辊支承台210自动地接近或者离开输送部300的支承台移动机构220、以及用于对供给辊110的旋转赋予制动力的制动力赋予部件230。此外,原材料供给部200还包括用于测量卷绕在供给辊110上的电池原材料W的厚度的辊检测部件240和用于校正供给辊110的位置的辊位置校正部件250。
供给辊110通过在圆筒状的芯材111上卷绕宽度比芯材111窄的恒定宽度的电池原材料W而形成。本实施方式的电池原材料W供正极用,如图5所示,交替地配置在成为正极集电体的导电构件上涂敷有正极活性物质的活性物质部W1和未涂敷正极活性物质的引板部W2。通过如图4的单点划线所示自电池原材料W剪切出正极20,活性物质部W1的一部分构成正极活性物质层 21,引板部W2的一部分构成正极引板22。在电池原材料W终端(位于供给辊110的内周侧的端部)的稍靠始端侧(供给辊110的外周侧)的位置设有终端标记M,该终端标记M用于表示在自外周侧依次拉出电池原材料W时终端接近的情况。终端标记M例如由贯通孔等形成。
如图6、图7所示,辊支承台210包括构成框体的支承台主体部211、用于将芯材111以能够旋转的方式保持的保持辊212、以及与自供给辊110拉出的电池原材料W接触的旋转辊213和保持板214。
支承台主体部211包括构成用于保持供给辊110的框体的上部支承部215、设于下端的底座216、以及将支承台主体部211以能够相对于底座216移动的方式支承的直线导轨217。上部支承部215通过借助直线导轨217配置在底座216的上部,能够沿着供给辊110的轴线方向移动。
保持辊212分别与供给辊110的芯材111的两端相对应地隔着比芯材111的直径窄的间隔而大致水平地两个两个地并列设置,以能够相对于上部支承部215自由地旋转的方式设置。因而,通过在大致水平地排列的两个保持辊212之间且上方配置芯材111,能够将供给辊110以能够旋转的方式支承。
旋转辊213以能够旋转的方式安装在上部支承部215,在其与固定于上部支承部215的保持板214之间以恒定的高度保持有自供给辊110拉出的电池原材料W。
如图1所示,支承台移动机构220包括能够升降移动和水平移动的两个移动台221A、221B和用于使移动台221A、221B升降移动和水平移动的移动机构(未图示)。
移动台221A、221B能够分别载置辊支承台210,能够将载置于输入输出位置A1的辊支承台210向与输送部300相邻的连接位置A2输送,而且能够从连接位置A2向输入输出位置A1输送辊支承台210。此外,为了容易输入和输出辊支承台210,移动台221A、221B包括能够使辊支承台210沿水平方向移动的多个支承台移动用辊222。移动台221A、221B能够分别各自移动,能够在利用一个移动台221A输出电池原材料W耗尽的旧的供给辊110的同时,利 用另一个移动台221B输入新的供给辊110。
如图1、图8所示,制动力赋予部件230配置在辊支承台210的上方,该辊支承台210配置在连接位置A2。制动力赋予部件230包括能够接近/离开支承在辊支承台210上的供给辊110的芯材111的轴线方向两端的制动辊231和用于使制动辊231升降的辊移动机构232。制动辊231连接于能够调整旋转负荷的制动器等制动机构233,能够利用控制部500调整旋转负荷。制动机构233例如能够应用通过利用摩擦将动能转换为热能而减低速度的机械机构、电动机等利用电力的机构、利用流体的运动阻力的机构等,但只要能够控制制动力,就没有特别的限定。
如图1所示,辊检测部件240是激光位移计,其与支承在配置于连接位置A2的辊支承台210上的供给辊110的卷绕有电池原材料W的部位相对,配置在供给辊110的半径外侧方向。辊检测部件240检测距供给辊110的距离,向控制部500发送检测出的信号。控制部500能够根据检测信号计算出供给辊110的电池原材料W的剩余量。另外,辊检测部件240只要能够确定供给辊110上的电池原材料W的剩余量,就并不限定于激光位移计,例如也可以是利用除激光之外的手段的位移计、重量计、照相机等图像装置。
辊位置校正部件250包括马达、气缸等驱动源,其被控制部500控制,将利用辊支承台210的直线导轨217以能够移动的方式支承的上部支承部215向与输送方向正交的水平方向推压而使上部支承部215移动。
输送部300包括用于将新的另一个电池原材料W连接于前一个进行输送的电池原材料W的自动连接部310、能够使电池原材料W的输送路径伸缩的缓冲部320、以及用于将电池原材料W间歇地每次拉出恒定长度的引出部330。输送部300还包括用于矫正电池原材料W的弯曲的矫正辊340。
自动连接部310以能够与移动台221A、221B上的辊支承台210连结的方式设置。如图22的(A)所示,自动连接部310具有在供给辊110的电池原材料W耗尽而更换为新的供给辊110时自动地将更换前的电池原材料W的终端部Wf与更换后的电池原材料W的始端部Ws连接的功能。能够利用控制部500 控制自动连接部310的动作。
如图1所示,自动连接部310包括用于切断电池原材料W的切断部311、用于将电池原材料W相互间接合的接合部313、连接部第1夹具315和连接部第2夹具316、第1摄像部317(检测部件)、用于支承电池原材料W的下方的支承部318。
切断部311能够从上方接近和离开电池原材料W,包括通过接近而切断电池原材料W的锐利的切断刃312。
接合部313能够从上方接近和离开电池原材料W,包括用于在前一个电池原材料W的终端部Wf和下一个电池原材料W的始端部Ws之间粘贴带T的带粘贴机构314,该带T在一个面涂敷有粘接剂(粘合剂)。带粘贴机构314例如是自卷绕有带T的辊依次拉出带T并将其按压来粘贴的机构。另外,接合部313只要能够将电池原材料W相互间接合,则其结构就没有限定。
连接部第1夹具315配置在比切断部311和接合部313靠上游侧的位置,能够从上方接近和离开电池原材料W,能够在其与下方的支承部318之间夹持并固定电池原材料W。
连接部第2夹具316配置在比切断部311和接合部313靠下游侧的位置,能够从上方接近和离开电池原材料W,能够在其与下方的支承部318之间夹持并固定电池原材料W。
第1摄像部317以能够从上方观察电池原材料W的方式设置,能够向控制部500发送拍摄到的图像。由第1摄像部317拍摄到的图像用于识别电池原材料W的终端标记M,确定供给辊110的更换时期。并且,由第1摄像部317拍摄到的图像用于在更换供给辊110时确定更换后的电池原材料W的始端部Ws相对于更换前的电池原材料W的终端部Wf的宽度方向上的偏移α(参照图22的(A))。将确定出的偏移α用作由辊位置校正部件250对供给辊110进行校正的校正量。
缓冲部320包括在固定的位置以能够旋转的方式设置且以能够输送电池原材料W的方式保持该电池原材料W的固定辊321A、321B、321C和以能够 移动的方式设置且以能够输送电池原材料W的方式保持该电池原材料W的能够旋转的缓冲辊322A、322B(移动部)。缓冲部320还包括用于保持电池原材料W的缓冲部夹具323(第1固定部件)。
3个固定辊321A、321B、321C大致水平地排列配置,能够同时上下移动的两个缓冲辊322A、322B以交替地夹在这3个固定辊321A、321B、321C之间的方式配置。缓冲辊322A、322B能够利用由马达、气缸等驱动的升降机构上下移动,利用控制部500控制移动。在缓冲辊322A、322B下降时,输送路径的长度伸长,在缓冲辊322A、322B上升时,输送路径的长度缩短。
缓冲部夹具323以能够接近和离开上游侧的固定辊321A的方式设置,能够在其与固定辊321A之间夹持并固定电池原材料W。
缓冲辊322A、322B通常位于下端,在更换供给辊110时,在缓冲部夹具323和固定辊321A之间夹持电池原材料W而停止从上游侧供给电池原材料W的状态下,该缓冲辊322A、322B向上方移动。由此,输送路径的长度缩短,能够向下游侧输送与缩短相对应的量的电池原材料W,不必停止下游侧的电池原材料W的剪切就能够在上游侧更换供给辊110。
引出部330包括在固定的位置以能够旋转的方式设置且以能够输送电池原材料W的方式保持该电池原材料W的两个固定辊331A、331B和以能够移动且能够旋转的方式设置且以能够输送电池原材料W的方式保持该电池原材料W的1个引出辊332(引出部件)。引出部330还包括用于保持电池原材料W的引出部第1夹具333和引出部第2夹具334(第2固定部件)。
固定辊331A、331B水平地排列配置,能够上下移动的1个引出辊332以夹在这两个固定辊331A、331B之间的方式配置。引出辊332能够利用由马达、缸体等驱动的升降机构上下移动,利用控制部500控制移动。在引出辊332下降时,输送路径的长度伸长,在引出辊332上升时,输送路径的长度缩短。
引出部第1夹具333以能够接近和离开上游侧的固定辊331A的方式设置,能够在其与固定辊331A之间夹持并固定电池原材料W。此外,引出部第2夹具334以能够接近和离开下游侧的固定辊331B的方式设置,能够在其与固定 辊331B之间夹持并固定电池原材料W。
引出部330通过使引出辊332、引出部第1夹具333以及引出部第2夹具334连动,从而能够自供给辊110间歇地每次拉出恒定长度的电池原材料W。
矫正辊340是以能够输送电池原材料W的方式保持该电池原材料W的能够旋转的辊,其具有矫正因卷绕在供给辊110而弯曲的电池原材料W的习惯性打卷的功能。矫正辊340与电池原材料W的、在卷绕于供给辊110时构成外周面的面、即习惯性打卷成为凸状的面接触,使习惯性打卷的凸状弯曲成凹状的同时进行输送。矫正辊340的外径形成得小于与电池原材料W的、在卷绕于供给辊110时构成内周面的面、即习惯性打卷成为凹状的面接触的、设置在输送路径中的其他辊的外径。由此,与矫正辊340接触的电池原材料W以比接触于与相反面接触的其他辊的情况小的曲率半径向习惯性打卷的反方向弯曲,能够矫正电池原材料W的习惯性打卷。
而且,在矫正辊340中,作为进入到矫正辊340的电池原材料W的角度和从矫正辊340出来的电池原材料W的角度之差的折回角度成为约180度。另外,折回角度优选为90度以上且180度以下,但也可以小于90度,只要进入到矫正辊340的电池原材料W和从矫正辊340出来的电池原材料W不干涉,就也可以大于180度。通过极力增大折回角度,矫正弯曲的电池原材料W的习惯性打卷的效果进一步提高。
剪切部400包括用于支承电池原材料W的下表面的支承台410、用于吸附电池原材料W并使其移动的吸附输送部420、以及用于自电池原材料W冲裁剪切出正极20的电极冲裁部430。剪切部400还包括第2摄像部450和用于吸附剪切出的正极20并将其输出的吸附输出部440。
吸附输送部420设置在利用控制部500控制的机械手(未图示)上而能够移动,其包括通过连接于负压供给源(未图示)而利用负压产生吸附力的吸附头421。
电极冲裁部430包括与剪切出的正极20的形状相对应的切断刃431和利用控制部500控制且使切断刃431升降的冲压装置432。
吸附输出部440设置在利用控制部500控制的机械手(未图示)上而能够移动,其包括通过连接于负压供给源(未图示)而利用负压产生吸附力的吸附头441。
第2摄像部450以能够从上方观察电池原材料W的方式设置,能够向控制部500发送拍摄到的图像。由第2摄像部450摄像到的图像用于识别电池原材料W的活性物质部W1和引板部W2(参照图5),并用于根据活性物质部W1的输送方向的长度的差异确定利用自动连接部310接合的部位。在确定利用自动连接部310接合的部位时,与确定出的输送方向的长度相应地变更吸附输出部440对电池原材料W输送的输送距离,以使在适当的位置剪切之后的电池原材料W。另外,在之后的工序中除去包含利用自动连接部310接合的部位在内的电极。
接着,说明本实施方式的输送装置100的作用。
如图9所示,输送装置100通常在移动台221A(或者221B)上的辊支承台210位于连接位置A2并与输送部300相连结的状态下使用。此时,缓冲辊322A、322B位于下端,成为连接部第1夹具315、连接部第2夹具316以及缓冲部夹具323未固定电池原材料W的状态。电池原材料W自辊支承台210通过自动连接部310、缓冲部320以及引出部330延伸至剪切部400。
而且,在辊支承台210的供给辊110中,芯材111利用保持辊212以能够旋转的方式保持,而且芯材111接触于制动力赋予部件230的制动辊231。制动辊231与利用辊检测部件240检测出的距供给辊110的距离相应地利用控制部500调整制动力。供给辊110的电池原材料W越少,则越将制动力调整得越小。
而且,如图10所示,设为利用引出部第2夹具334固定电池原材料W、不利用引出部第1夹具333固定电池原材料W的状态,使位于上方的引出辊332向下方移动,使输送路径的长度伸长。此时,比引出辊332靠下游侧的电池原材料W利用引出部第2夹具334固定,因此不会移动,如图11所示,与输送路径的长度变化相应地自上游侧的供给辊110拉出电池原材料W。
在引出辊332到达下端时,停止自供给辊110拉出电池原材料W。此时, 供给辊110由于惯性力欲继续旋转,但由于利用制动力赋予部件230赋予制动力,因此,在引出辊332停止移动的同时供给辊110也停止旋转。即,利用制动力赋予部件230赋予的制动力被设定为,在引出辊332停止移动的同时供给辊110也停止旋转。这样的制动力依赖于供给辊110的惯性力矩,越自供给辊110拉出电池原材料W该制动力越小。即,若将制动力设定为在引出辊332停止的同时较多地卷绕有刚刚更换之后的电池原材料W的供给辊110停止,则在电池原材料W被拉出而供给辊110的惯性力矩变小时,制动力变得过大,很难拉出。相反,若将制动力设定为在引出辊332停止的同时使电池原材料W被拉出一定程度的供给辊110停止,则在刚刚更换之后的供给辊110中惯性力矩较大,制动力不足。若制动力不足,则即使引出辊332停止,供给辊110也不会停止旋转,供给所需程度以上的电池原材料W,导致电池原材料W松弛。因而,通过与利用辊检测部件240检测出的距供给辊110的距离相应地利用控制部500调整制动力,从而能够不依赖于供给辊110的惯性力矩变化而使供给辊110良好且间歇地旋转。
在引出辊332到达下端时,如图12所示,利用引出部第1夹具333固定电池原材料W,引出部第2夹具334对电池原材料W的固定解除。然后,剪切部400的吸附输送部420吸附保持电池原材料W,使电池原材料W向输送方向移动而配置在电极冲裁部431的下方(参照图9)。此时,由于引出部第1夹具333固定电池原材料W,因此,如图14所示,比引出部第1夹具333靠上游侧的电池原材料W不移动而引出辊332上升,从而输送路径的长度缩短,从引出部300向下游侧拉出预定长度的电池原材料W。
而且,由于在剪切部400的下游侧设有矫正辊340,因此,电池原材料W被矫正了习惯性打卷,从而在不作用张力的自然状态下成为接近平坦的状态。由此,能够良好地利用吸附输送部420吸附电池原材料W以及利用吸附输出部440吸附正极20。
接着,使冲压装置432工作而使切断刃431下降,自电池原材料W剪切出正极20。之后,使切断刃431上升,利用吸附输出部440吸附保持正极20,将 正极20输出至下一个工序。
在引出辊332上升之后,如图10所示,再次设为利用引出部第2夹具334固定电池原材料W、不由引出部第1夹具333固定电池原材料W的状态。而且,与上述同样再次使位于上方的引出辊332向下方移动,自上游侧的供给辊110拉出电池原材料W。这样,通过利用控制部500使引出辊332、引出部第1夹具333以及引出部第2夹具334连动地反复进行动作,从而能够与剪切的正极20的长度相对应地间歇地每次拉出预定长度的电池原材料W。
在反复自供给辊110间歇地拉出电池原材料W时,供给辊110的电池原材料W减少。而且,在电池原材料W的终端标记M达到第1摄像部317的摄像范围时,自第1摄像部317接收到信号的控制部500判断出供给辊110的更换时期,如图14所示,使缓冲部夹具323工作而固定电池原材料W。并且,如图16所示,控制部500使连接部第1夹具315和连接部第2夹具316工作而固定电池原材料W。然后,缓冲部夹具323继续固定电池原材料W,直到自动连接部310完成电池原材料W的连接为止。因而,即使引出部330的引出辊332下降,也无法自供给辊110拉出电池原材料W,但如图15所示,通过使缓冲辊322A、322B上升而缩短输送路径,从而能够自缓冲部320供给所需要的电池原材料W。由此,在更换供给辊110时,也能够不使剪切部400剪切正极20的动作停止而继续进行。此外,在本实施方式中,由于设有两个缓冲辊322A、322B,因此,能够自缓冲部320供给比1个缓冲辊的情况长的电池原材料W,能够争取更长的供给辊110的更换时间。
而且,在继续剪切正极20的同时,在自动连接部310中,如图17所示,在利用连接部第1夹具315和连接部第2夹具316固定了电池原材料W的状态下,利用切断部311切断电池原材料W。之后,如图18所示,解除连接部第1夹具315对电池原材料W的固定,能够更换供给辊110。另外,连接部第2夹具316维持着固定了电池原材料W的状态。
接着,如图1所示,利用辊移动机构232使制动辊231上升,使位于连接位置A2的移动台221A向输入输出位置A1移动。此外,在输入输出位置A1处, 设置有新的供给辊110的另一个辊支承台210以设置于另一个移动台221B的状态待机。因而,在使保持使用完毕的供给辊110的移动台221A向输入输出位置A1移动的同时,使保持新的供给辊110的移动台221B向连接位置A2移动,从而能够在短时间内更换供给辊110。
在保持新的供给辊110的移动台221B位于连接位置A2时,如图19所示,利用第1摄像部317拍摄更换前的旧的电池原材料W的终端部Wf和更换后的新的电池原材料W的始端部Ws。然后,如图22的(A)所示,利用控制部500确定更换后的电池原材料W的始端部Ws相对于更换前的电池原材料W的终端部Wf的宽度方向上的偏移α。然后,将确定出的偏移α作为校正量,使辊位置校正部件250工作,从而使供给辊110在轴线方向上移动。在辊位置校正部件250工作时,在辊支承台210中,通过使由直线导轨217以能够移动的方式支承的上部支承部215移动,从而使供给辊110移动。由此,如图22的(B)所示,更换后的电池原材料W的始端部Ws的宽度方向的位置与更换前的电池原材料W的终端部Wf的宽度方向位置一致。
在更换后的电池原材料W的始端部Ws的宽度方向上的位置与更换前的电池原材料W的终端部Wf的宽度方向上的位置一致时,如图19所示,使连接部第1夹具315工作而固定新的电池原材料W的始端部Ws。之后,如图20、图22的(C)所示,使接合部313工作,在更换前的电池原材料W的终端部Wf和更换后的电池原材料W的始端部Ws之间粘贴带T进行接合。
在电池原材料W相互间的连接完成时,如图21所示,解除连接部第1夹具315和连接部第2夹具316对电池原材料W的固定,并且如图23所示,也解除缓冲部夹具323对电池原材料W的固定。由此,设于供给辊110和引出部330之间的多个夹具对电池原材料W的固定全部被解除,能够自供给辊110拉出电池原材料W。
而且,在利用引出部330重复进行自供给辊110拉出电池原材料W的动作的同时,由剪切部400剪切出正极20,但在此期间内,使移动到上方的缓冲辊322A、322B移动至到达下端为止。在利用引出部330进行多次拉出动作的 整个过程中缓冲辊322A、322B进行移动。另外,只要在更换下一个供给辊110之前完成缓冲辊322A、322B向下端的移动,则该时间、时机等就没有特别的限定。
而且,在利用自动连接部310接合的部位到达第2摄像部450的摄像范围时,如图22的(C)所示,控制部500根据拍摄到的图像确定活性物质部W1的输送方向上的间隔L1。而且,在检测出包含利用自动连接部310连接的部位在内的活性物质部的间隔L2时,根据间隔L2与间隔L1的差异确定为连接的部位。而且,与确定的输送方向上的间隔L1、L2相应地变更吸附输出部440的输送距离,以使能够在适当的位置切断之后的电池原材料W。另外,在之后的工序中将包含利用自动连接部310连接的部位在内的部分除去。
剪切出的正极20在之后的工序中夹着隔膜40与负极30层叠,构成层叠电极体11。
像以上那样,本实施方式包括通过变更位置而能够使输送路径伸缩的缓冲辊322A、322B和设于比缓冲辊322A、322B靠电池原材料W的输送方向的上游侧的位置且能够固定电池原材料W的缓冲部夹具323。而且,在利用缓冲部夹具323固定了电池原材料W的状态下,缓冲辊322A、322B以使输送路径变短的方式变更位置。因而,在更换供给辊110时,能够从缓冲部320向下游侧供给所需要的电池原材料W,不停止设备就能够更换供给辊110,能够提高生产率。
此外,本实施方式包括用于检测电池原材料W的第1摄像部317和根据来自第1摄像部317的信号来确定电池原材料W的终端并利用缓冲部夹具323固定电池原材料W的控制部500。因而,能够自动地识别供给辊110的更换时期,自动地更换。
此外,本实施方式包括在输送路径上设于比缓冲部320靠输送方向的下游侧的位置且通过牵拉电池原材料W而间歇地每次拉出预定长度的电池原材料W的引出部330和设于比引出部330靠下游侧的位置且在引出部330拉出电池原材料W时将电池原材料W固定的引出部第2夹具334。因而,在自供给 辊110或者缓冲部320拉出电池原材料W时,能够利用引出部第2夹具334固定电池原材料W,能够可靠地将电池原材料W不是朝向上游侧而是朝向下游侧输送。
此外,由于在解除了缓冲部夹具323对电池原材料W的固定之后,缓冲辊322A、322B以输送路径再次变长的方式变更位置,因此,不停止设备就能够多次更换供给辊110,生产率上升。
此外,由于缓冲辊322A、322B在利用引出部330重复地进行多次拉出动作的期间里以输送路径变长的方式变更位置,因此,能够延长输送路径而争取更换时间。此外,由于能够长时间地使输送路径伸长,因此,通过延长输送路径能够极力减少作用于电池原材料W的张力的变化,能够良好地维持电池原材料W的拉出和输送。
此外,供给辊110以能够旋转的方式保持在能够移动的辊支承台210上,在利用缓冲部夹具323固定了电池原材料W之后,能够连同辊支承台210一起更换。因此,能够预先将新的供给辊110设置在辊支承台210上,能够提高生产率。
变形例
本发明并不限定于上述的实施方式,能够适当地变形。例如,电池也可以不是二次电池。此外,也可以用来输送负极30、隔膜40,而不是输送正极20。
此外,缓冲辊322A、322B的数量也可以是1个,或者也可以是3个以上。
此外,缓冲辊322A、322B、引出辊332等与电池原材料W接触的所有辊都能够旋转,但只要表面为低摩擦且电池原材料W能够顺畅地滑移,就也可以使用无法旋转的构件来替代辊。
此外,为了判断供给辊110的更换时期,也可以根据由辊检测部件240(检测部件)检测出的电池原材料W的剩余量来判断,或者根据剪切出的正极20的数量来判断,而不是观察电池原材料W的终端标记M。
此外,在自动连接部310中设有连接部第1夹具315和连接部第2夹具316, 但也可以在辊支承台210上设置其他的夹具来替代上游侧的连接部第1夹具315。
此外,为了对供给辊110赋予制动力,也可以将不旋转的构件按压在芯材111上,通过调整按压力来调整制动力,而不使能够旋转的制动辊231接触于芯材111。
此外,也可以不与由辊检测部件240检测出的距供给辊110的距离相应地调整制动辊231的制动力,或者与该与由辊检测部件240检测出的距供给辊110的距离相应地调整制动辊231的制动力的做法相组合地针对电池原材料W的各拉出动作调整制动力。因而,例如也可以通过在供给辊110从停止的状态开始旋转时不赋予制动力或者使制动力极小而使供给辊110易于旋转,在供给辊110开始旋转之后赋予或者增大所需要的制动力。
本申请基于2012年2月13日申请的日本专利申请编号2012-028374号,参照其公开内容,将其整体编入。
附图标记说明
10、电池;20、正极(电极);30、负极(电极);40、隔膜;100、输送装置;110、供给辊;210、辊支承台(支承台);317、第1摄像部(检测部件);322A、322B、缓冲辊(移动部);323、缓冲部夹具(第1固定部件);332、引出辊(引出部件);334、引出部第2夹具(第2固定部件);500、控制部(控制部件);W、电池原材料。

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1、(10)申请公布号 CN 104106168 A (43)申请公布日 2014.10.15 CN 104106168 A (21)申请号 201380008294.6 (22)申请日 2013.02.13 2012-028374 2012.02.13 JP H01M 10/04(2006.01) H01M 4/04(2006.01) (71)申请人 日产自动车株式会社 地址 日本神奈川县 申请人 汽车能源供应公司 (72)发明人 菅野广 深田隆司 植草敬介 谷本理 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11277 代理人 刘新宇 张会华 (54) 发明名称 输。

2、送装置和输送方法 (57) 摘要 本发明提供在更换供给辊时也不会停止设 备、 能够提高生产率的输送装置和输送方法。本 发明的输送装置具有 : 移动部, 其以能够输送自 卷绕有作为电极或者隔膜的原材料的带状的电池 原材料的供给辊送出的上述电池原材料的方式保 持该电池原材料, 并且能够通过变更其位置, 使输 送路径伸缩 ; 以及第 1 固定部件, 其设于比上述 移动部靠上述电池原材料的输送方向上游侧的位 置, 能够固定上述电池原材料, 在利用上述第 1 固 定部件固定了上述电池原材料的状态下, 上述移 动部以使上述输送路径变短的方式变更位置。本 发明的输送方法在将上述电池原材料自卷绕有该 电池原材。

3、料的供给辊送出的同时输送该电池原材 料, 其中, 在更换上述供给辊时, 利用设于输送路 径的第 1 固定部件固定上述电池原材料, 变更在 比该第 1 固定部件靠上述电池原材料的输送方向 下游侧的位置以能够输送上述电池原材料的方式 保持该电池原材料的移动部的位置, 从而使输送 路径缩短, 在将位于上述移动部的上述电池原材 料向下游侧供给的同时更换上述供给辊。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.08.06 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/053376 2013.02.13 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/122092 JA 。

4、2013.08.22 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图12页 (10)申请公布号 CN 104106168 A CN 104106168 A 1/2 页 2 1. 一种输送装置, 其中, 该输送装置具有 : 移动部, 其以能够输送自卷绕有作为电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料的 供给辊送出的上述电池原材料的方式保持该电池原材料, 并且能够通过变更该移动部的位 置, 使输送路径伸缩 ; 以及 第 1 固定部件, 其设于比上述移动部靠上述电池原材料的输送方。

5、向的上游侧的位置, 能够固定上述电池原材料, 在利用上述第 1 固定部件固定上述电池原材料的状态下, 上述移动部以使上述输送路 径变短的方式变更位置。 2. 根据权利要求 1 所述的输送装置, 其中, 该输送装置还具有 : 检测部件, 其用于检测上述电池原材料 ; 以及 控制部件, 其在根据来自上述检测部件的检测信号来确定上述电池原材料的终端时, 利用上述第 1 固定部件固定上述电池原材料。 3. 根据权利要求 1 所述的输送装置, 其中, 该输送装置还具有 : 引出部件, 其在上述输送路径上设于比上述移动部靠上述输送方向的下游侧的位置, 通过牵拉上述电池原材料而间歇地拉出该电池原材料 ; 以。

6、及 第 2 固定部件, 其设于比上述引出部件靠上述输送方向的下游侧的位置, 在上述引出 部件拉出预定长度的上述电池原材料时, 固定上述电池原材料。 4. 根据权利要求 1 3 中任一项所述的输送装置, 其中, 在解除了上述第 1 固定部件对上述电池原材料的固定之后, 上述移动部以使上述输送 路径再次变长的方式变更位置。 5. 根据权利要求 4 所述的输送装置, 其中, 在利用上述引出部件重复地进行多次拉出动作的整个期间里, 上述移动部以使上述输 送路径变长的方式变更位置。 6. 根据权利要求 1 5 中任一项所述的输送装置, 其中, 上述供给辊以能够旋转的方式保持在能够移动的支承台上, 在利用。

7、上述第 1 固定部件 固定上述电池原材料之后能够连同支承台一起更换。 7. 一种输送方法, 其在将作为电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材料自卷绕有该 电池原材料的供给辊送出的同时输送该电池原材料, 其中, 在更换上述供给辊时, 利用设于输送路径的第 1 固定部件固定上述电池原材料, 变更 在比该第 1 固定部件靠上述电池原材料的输送方向的下游侧的位置以能够输送上述电池 原材料的方式保持该电池原材料的移动部的位置, 从而使输送路径缩短, 在将位于上述移 动部的上述电池原材料向下游侧供给的同时更换上述供给辊。 8. 根据权利要求 7 所述的输送方法, 其中, 在利用检测上述电池原材料的检测部件确。

8、定上述电池原材料的终端时, 利用上述第 1 固定部件固定上述电池原材料。 9. 根据权利要求 7 或 8 所述的输送方法, 其中, 权 利 要 求 书 CN 104106168 A 2 2/2 页 3 利用设置在输送路径中的第 2 固定部件固定上述电池原材料, 通过设于比该第 2 固定 部件靠上述电池原材料的输送方向的上游侧的位置而牵拉电池原材料, 间歇地拉出该电池 原材料。 10. 根据权利要求 7 9 中任一项所述的输送方法, 其中, 在解除了上述第 1 固定部件对上述电池原材料的固定之后, 以使上述输送路径再次变 长的方式变更上述移动部的位置。 11. 根据权利要求 10 所述的输送方法。

9、, 其中, 在重复地多次进行上述电池原材料的拉出动作的整个期间里, 以使上述输送路径变长 的方式变更上述移动部的位置。 12. 根据权利要求 7 11 中任一项所述的输送方法, 其中, 在利用上述第 1 固定部件固定上述电池原材料之后, 将上述供给辊连同以能够使该供 给辊旋转的方式保持该供给辊的能够移动的支承台一起更换。 权 利 要 求 书 CN 104106168 A 3 1/10 页 4 输送装置和输送方法 技术领域 0001 本发明涉及用于输送作为要被剪切出电极或者隔膜的原材料的带状的电池原材 料的输送装置和输送方法。 背景技术 0002 近年来使用了这样的一种电池, 该电池包括隔着隔膜。

10、交替地重叠多个作为电极的 正极和负极而成的电极体。作为制造这种电池的电极体的方法, 例如在专利文献 1 中记载 有这样的方法 : 通过将作为电极和隔膜的原材料的带状的电池原材料自卷绕有该电池原材 料的供给辊拉出并重叠地卷绕在卷取轴上, 从而制造卷状的电极体。 0003 现有技术文献 0004 专利文献 0005 专利文献 1 : 日本特开平 2009 256052 号公报 发明内容 0006 发明要解决的问题 0007 在专利文献 1 所述的方法中, 在供给辊的电池原材料用完或者变少时, 需要暂时 停止设备, 将供给辊更换为新的供给辊。但是, 在停止设备的期间里不进行生产, 生产率降 低。 0。

11、008 本发明即是为了解决上述课题而完成的, 其目的在于, 提供在更换供给辊时也不 必停止设备、 能够提高生产率的输送装置和输送方法。 0009 用于解决问题的方案 0010 本发明的输送装置包括 : 移动部, 其以能够输送自卷绕有作为电极或者隔膜的原 材料的带状的电池原材料的供给辊送出的电池原材料的方式保持该电池原材料, 并且通过 能够变更其位置使输送路径伸缩 ; 以及第 1 固定部件, 其设于比移动部靠电池原材料的输 送方向的上游侧的位置, 能够固定电池原材料。在利用第 1 固定部件固定了电池原材料的 状态下, 上述移动部以输送路径变短的方式变更位置。 附图说明 0011 图 1 是表示本。

12、实施方式的输送装置的概略图。 0012 图 2 是表示扁平型电池的立体图。 0013 图 3 是表示扁平型电池的分解立体图。 0014 图 4 是表示本实施方式的输送装置的概略结构图。 0015 图 5 是表示电池原材料的俯视图。 0016 图 6 是表示支承供给辊的辊支承台的俯视图。 0017 图 7 是表示从图 6 中的 7 线方向观察到的辊支承台的俯视图。 0018 图 8 是表示支承供给辊的辊支承台和制动力赋予部件的俯视图。 说 明 书 CN 104106168 A 4 2/10 页 5 0019 图 9 是用于说明本实施方式的输送装置的动作的俯视图。 0020 图 10 是表示即将利。

13、用引出部从上游侧拉出电池原材料之前的俯视图。 0021 图 11 是表示利用引出部从上游侧拉出电池原材料时的俯视图。 0022 图 12 是表示即将利用引出部向下游侧输送电池原材料之前的俯视图。 0023 图 13 是表示在利用引出部向下游侧输送电池原材料时的俯视图。 0024 图 14 是表示利用缓冲部夹具固定了电池原材料时的俯视图。 0025 图 15 是表示从缓冲部向下游侧供给电池原材料时的俯视图。 0026 图 16 是表示为了利用自动连接部进行自动连接而固定了电池原材料时的俯视 图。 0027 图 17 是表示在自动连接部中切断电池原材料时的俯视图。 0028 图 18 是表示输出前。

14、一个供给辊时的自动连接部的俯视图。 0029 图 19 是表示输入新的供给辊时的自动连接部的俯视图。 0030 图 20 是表示在自动连接部中将电池原材料相互间连接时的俯视图。 0031 图 21 是表示自动连接部完成连接时的俯视图。 0032 图 22 是表示前一个电池原材料和新的电池原材料的俯视图, (A) 表示进行连接之 前的电池原材料, (B) 表示校正了位置时的电池原材料, (C) 表示进行了连接之后的电池原 材料。 0033 图 23 是表示解除了缓冲部夹具对电池原材料的固定时的俯视图。 具体实施方式 0034 下面, 参照附图说明本发明的实施方式。 另外, 在附图的说明中对相同的。

15、元件标注 相同的附图标记, 省略重复的说明。为了便于说明, 附图的尺寸比率有所夸张, 与实际的比 率不同。 0035 如图1所示, 本实施方式的输送装置100是这样的装置 : 在将作为构成电池的电极 或者隔膜的原材料的带状的电池原材料W自卷绕有该电池原材料的供给辊110拉出而输送 的同时, 自电池原材料 W 剪切出电极。 0036 电池 0037 首先, 参照图 2 和图 3 说明电池 10。 0038 如图2、 图3所示, 电池10例如是扁平型的锂离子二次电池, 层叠电极体11与电解 液一同收纳在外封装构件 50 内。电池 10 具有从外封装构件 50 导出到外部的正极引线 14 和负极引线。

16、 15。 0039 层叠电极体 11 通过将正极 20、 负极 30 以及隔膜 40 按顺序层叠而形成。正极 20 例如具有由 LiMn2O4等锂过渡金属复合氧化物构成的正极活性物质层。负极 30 例如具有 由碳和锂过渡金属复合氧化物构成的负极活性物质层。隔膜 40 例如由可渗透电解质的 具有透气性的多孔状的 PE( 聚乙烯 ) 形成。 0040 正极 20 以大致矩形形状形成, 是通过在极薄的片状的正极集电体的两个面上形 成正极活性物质层 21 而形成的。正极 20 在端部形成有正极引板 22, 该正极引板 22 不在正 极集电体上涂敷正极活性物质并连接于正极引线 14。 0041 负极 3。

17、0 以大致矩形形状形成, 是通过在极薄的片状的负极集电体的两个面上形 说 明 书 CN 104106168 A 5 3/10 页 6 成负极活性物质层而形成的。负极 30 在端部形成有负极引板 32, 该负极引板 32 不在负极 集电体上涂敷负极活性物质并连接于负极引线 15。 0042 从轻量化和导热性的方面考虑, 外封装构件 50 由利用聚丙烯薄膜等绝缘体包覆 铝、 不锈钢、 镍、 铜等金属 ( 包含合金 ) 而成的高分子金属复合层压膜等片材构成。外封 装构件 50 具有覆盖层叠电极体 11 的主体部 51 和在主体部 51 的周缘延伸的外周部 52, 外 周部 52 的一部分或者全部利用。

18、热熔接接合。 0043 输送装置 0044 接着, 说明本实施方式的输送装置100。 在本实施方式中, 使用正极20作为剪切出 的元件进行说明, 但也能够应用于剪切负极 30、 隔膜 40。 0045 如图 1、 图 4 所示, 输送装置 100 包括 : 原材料供给部 200, 其用于自供给辊 110 供 给电池原材料W, 该供给辊110卷绕有作为正极20的原材料的带状的电池原材料W ; 以及输 送部300, 其利用多个辊将供给来的电池原材料W折回的同时进行输送。 输送装置100还包 括用于自输送来的电池原材料 W 剪切出电极并将该电极输出的剪切部 400、 和用于总体地 控制输送装置 10。

19、0 整体的控制部 500( 控制部件 )。 0046 原材料供给部200包括用于将供给辊110以能够旋转的方式保持的辊支承台210、 用于使辊支承台210自动地接近或者离开输送部300的支承台移动机构220、 以及用于对供 给辊110的旋转赋予制动力的制动力赋予部件230。 此外, 原材料供给部200还包括用于测 量卷绕在供给辊 110 上的电池原材料 W 的厚度的辊检测部件 240 和用于校正供给辊 110 的 位置的辊位置校正部件 250。 0047 供给辊 110 通过在圆筒状的芯材 111 上卷绕宽度比芯材 111 窄的恒定宽度的电池 原材料 W 而形成。本实施方式的电池原材料 W 供。

20、正极用, 如图 5 所示, 交替地配置在成为正 极集电体的导电构件上涂敷有正极活性物质的活性物质部 W1 和未涂敷正极活性物质的引 板部 W2。通过如图 4 的单点划线所示自电池原材料 W 剪切出正极 20, 活性物质部 W1 的一 部分构成正极活性物质层 21, 引板部 W2 的一部分构成正极引板 22。在电池原材料 W 终端 ( 位于供给辊 110 的内周侧的端部 ) 的稍靠始端侧 ( 供给辊 110 的外周侧 ) 的位置设有终 端标记M, 该终端标记M用于表示在自外周侧依次拉出电池原材料W时终端接近的情况。 终 端标记 M 例如由贯通孔等形成。 0048 如图 6、 图 7 所示, 辊支。

21、承台 210 包括构成框体的支承台主体部 211、 用于将芯材 111 以能够旋转的方式保持的保持辊 212、 以及与自供给辊 110 拉出的电池原材料 W 接触的 旋转辊 213 和保持板 214。 0049 支承台主体部211包括构成用于保持供给辊110的框体的上部支承部215、 设于下 端的底座216、 以及将支承台主体部211以能够相对于底座216移动的方式支承的直线导轨 217。上部支承部 215 通过借助直线导轨 217 配置在底座 216 的上部, 能够沿着供给辊 110 的轴线方向移动。 0050 保持辊 212 分别与供给辊 110 的芯材 111 的两端相对应地隔着比芯材 。

22、111 的直径 窄的间隔而大致水平地两个两个地并列设置, 以能够相对于上部支承部 215 自由地旋转的 方式设置。因而, 通过在大致水平地排列的两个保持辊 212 之间且上方配置芯材 111, 能够 将供给辊 110 以能够旋转的方式支承。 0051 旋转辊 213 以能够旋转的方式安装在上部支承部 215, 在其与固定于上部支承部 说 明 书 CN 104106168 A 6 4/10 页 7 215 的保持板 214 之间以恒定的高度保持有自供给辊 110 拉出的电池原材料 W。 0052 如图 1 所示, 支承台移动机构 220 包括能够升降移动和水平移动的两个移动台 221A、 221。

23、B 和用于使移动台 221A、 221B 升降移动和水平移动的移动机构 ( 未图示 )。 0053 移动台 221A、 221B 能够分别载置辊支承台 210, 能够将载置于输入输出位置 A1 的 辊支承台 210 向与输送部 300 相邻的连接位置 A2 输送, 而且能够从连接位置 A2 向输入输 出位置 A1 输送辊支承台 210。此外, 为了容易输入和输出辊支承台 210, 移动台 221A、 221B 包括能够使辊支承台 210 沿水平方向移动的多个支承台移动用辊 222。移动台 221A、 221B 能够分别各自移动, 能够在利用一个移动台 221A 输出电池原材料 W 耗尽的旧的供。

24、给辊 110 的同时, 利用另一个移动台 221B 输入新的供给辊 110。 0054 如图 1、 图 8 所示, 制动力赋予部件 230 配置在辊支承台 210 的上方, 该辊支承台 210 配置在连接位置 A2。制动力赋予部件 230 包括能够接近 / 离开支承在辊支承台 210 上 的供给辊 110 的芯材 111 的轴线方向两端的制动辊 231 和用于使制动辊 231 升降的辊移动 机构 232。制动辊 231 连接于能够调整旋转负荷的制动器等制动机构 233, 能够利用控制部 500 调整旋转负荷。制动机构 233 例如能够应用通过利用摩擦将动能转换为热能而减低速 度的机械机构、 电。

25、动机等利用电力的机构、 利用流体的运动阻力的机构等, 但只要能够控制 制动力, 就没有特别的限定。 0055 如图 1 所示, 辊检测部件 240 是激光位移计, 其与支承在配置于连接位置 A2 的辊 支承台210上的供给辊110的卷绕有电池原材料W的部位相对, 配置在供给辊110的半径外 侧方向。辊检测部件 240 检测距供给辊 110 的距离, 向控制部 500 发送检测出的信号。控 制部 500 能够根据检测信号计算出供给辊 110 的电池原材料 W 的剩余量。另外, 辊检测部 件 240 只要能够确定供给辊 110 上的电池原材料 W 的剩余量, 就并不限定于激光位移计, 例 如也可以。

26、是利用除激光之外的手段的位移计、 重量计、 照相机等图像装置。 0056 辊位置校正部件 250 包括马达、 气缸等驱动源, 其被控制部 500 控制, 将利用辊支 承台 210 的直线导轨 217 以能够移动的方式支承的上部支承部 215 向与输送方向正交的水 平方向推压而使上部支承部 215 移动。 0057 输送部300包括用于将新的另一个电池原材料W连接于前一个进行输送的电池原 材料 W 的自动连接部 310、 能够使电池原材料 W 的输送路径伸缩的缓冲部 320、 以及用于将 电池原材料 W 间歇地每次拉出恒定长度的引出部 330。输送部 300 还包括用于矫正电池原 材料 W 的弯。

27、曲的矫正辊 340。 0058 自动连接部 310 以能够与移动台 221A、 221B 上的辊支承台 210 连结的方式设置。 如图 22 的 (A) 所示, 自动连接部 310 具有在供给辊 110 的电池原材料 W 耗尽而更换为新的 供给辊 110 时自动地将更换前的电池原材料 W 的终端部 Wf 与更换后的电池原材料 W 的始 端部 Ws 连接的功能。能够利用控制部 500 控制自动连接部 310 的动作。 0059 如图 1 所示, 自动连接部 310 包括用于切断电池原材料 W 的切断部 311、 用于将电 池原材料 W 相互间接合的接合部 313、 连接部第 1 夹具 315 和。

28、连接部第 2 夹具 316、 第 1 摄 像部 317( 检测部件 )、 用于支承电池原材料 W 的下方的支承部 318。 0060 切断部 311 能够从上方接近和离开电池原材料 W, 包括通过接近而切断电池原材 料 W 的锐利的切断刃 312。 0061 接合部 313 能够从上方接近和离开电池原材料 W, 包括用于在前一个电池原材料 说 明 书 CN 104106168 A 7 5/10 页 8 W 的终端部 Wf 和下一个电池原材料 W 的始端部 Ws 之间粘贴带 T 的带粘贴机构 314, 该带 T 在一个面涂敷有粘接剂 ( 粘合剂 )。带粘贴机构 314 例如是自卷绕有带 T 的辊。

29、依次拉出带 T 并将其按压来粘贴的机构。另外, 接合部 313 只要能够将电池原材料 W 相互间接合, 则其 结构就没有限定。 0062 连接部第 1 夹具 315 配置在比切断部 311 和接合部 313 靠上游侧的位置, 能够从 上方接近和离开电池原材料 W, 能够在其与下方的支承部 318 之间夹持并固定电池原材料 W。 0063 连接部第 2 夹具 316 配置在比切断部 311 和接合部 313 靠下游侧的位置, 能够从 上方接近和离开电池原材料 W, 能够在其与下方的支承部 318 之间夹持并固定电池原材料 W。 0064 第 1 摄像部 317 以能够从上方观察电池原材料 W 的。

30、方式设置, 能够向控制部 500 发送拍摄到的图像。由第 1 摄像部 317 拍摄到的图像用于识别电池原材料 W 的终端标记 M, 确定供给辊 110 的更换时期。并且, 由第 1 摄像部 317 拍摄到的图像用于在更换供给辊 110 时确定更换后的电池原材料 W 的始端部 Ws 相对于更换前的电池原材料 W 的终端部 Wf 的宽 度方向上的偏移 ( 参照图 22 的 (A)。将确定出的偏移 用作由辊位置校正部件 250 对 供给辊 110 进行校正的校正量。 0065 缓冲部 320 包括在固定的位置以能够旋转的方式设置且以能够输送电池原材料 W 的方式保持该电池原材料 W 的固定辊 321。

31、A、 321B、 321C 和以能够移动的方式设置且以能够 输送电池原材料 W 的方式保持该电池原材料 W 的能够旋转的缓冲辊 322A、 322B( 移动部 )。 缓冲部 320 还包括用于保持电池原材料 W 的缓冲部夹具 323( 第 1 固定部件 )。 0066 3 个固定辊 321A、 321B、 321C 大致水平地排列配置, 能够同时上下移动的两个缓冲 辊 322A、 322B 以交替地夹在这 3 个固定辊 321A、 321B、 321C 之间的方式配置。缓冲辊 322A、 322B能够利用由马达、 气缸等驱动的升降机构上下移动, 利用控制部500控制移动。 在缓冲 辊 322A。

32、、 322B 下降时, 输送路径的长度伸长, 在缓冲辊 322A、 322B 上升时, 输送路径的长度 缩短。 0067 缓冲部夹具323以能够接近和离开上游侧的固定辊321A的方式设置, 能够在其与 固定辊 321A 之间夹持并固定电池原材料 W。 0068 缓冲辊 322A、 322B 通常位于下端, 在更换供给辊 110 时, 在缓冲部夹具 323 和固 定辊 321A 之间夹持电池原材料 W 而停止从上游侧供给电池原材料 W 的状态下, 该缓冲辊 322A、 322B 向上方移动。由此, 输送路径的长度缩短, 能够向下游侧输送与缩短相对应的量 的电池原材料 W, 不必停止下游侧的电池原。

33、材料 W 的剪切就能够在上游侧更换供给辊 110。 0069 引出部 330 包括在固定的位置以能够旋转的方式设置且以能够输送电池原材料 W 的方式保持该电池原材料W的两个固定辊331A、 331B和以能够移动且能够旋转的方式设置 且以能够输送电池原材料 W 的方式保持该电池原材料 W 的 1 个引出辊 332( 引出部件 )。引 出部 330 还包括用于保持电池原材料 W 的引出部第 1 夹具 333 和引出部第 2 夹具 334( 第 2 固定部件 )。 0070 固定辊 331A、 331B 水平地排列配置, 能够上下移动的 1 个引出辊 332 以夹在这两 个固定辊 331A、 331。

34、B 之间的方式配置。引出辊 332 能够利用由马达、 缸体等驱动的升降机 构上下移动, 利用控制部 500 控制移动。在引出辊 332 下降时, 输送路径的长度伸长, 在引 说 明 书 CN 104106168 A 8 6/10 页 9 出辊 332 上升时, 输送路径的长度缩短。 0071 引出部第 1 夹具 333 以能够接近和离开上游侧的固定辊 331A 的方式设置, 能够在 其与固定辊 331A 之间夹持并固定电池原材料 W。此外, 引出部第 2 夹具 334 以能够接近和 离开下游侧的固定辊 331B 的方式设置, 能够在其与固定辊 331B 之间夹持并固定电池原材 料 W。 007。

35、2 引出部 330 通过使引出辊 332、 引出部第 1 夹具 333 以及引出部第 2 夹具 334 连 动, 从而能够自供给辊 110 间歇地每次拉出恒定长度的电池原材料 W。 0073 矫正辊 340 是以能够输送电池原材料 W 的方式保持该电池原材料 W 的能够旋转的 辊, 其具有矫正因卷绕在供给辊 110 而弯曲的电池原材料 W 的习惯性打卷的功能。矫正辊 340 与电池原材料 W 的、 在卷绕于供给辊 110 时构成外周面的面、 即习惯性打卷成为凸状的 面接触, 使习惯性打卷的凸状弯曲成凹状的同时进行输送。矫正辊 340 的外径形成得小于 与电池原材料W的、 在卷绕于供给辊110时。

36、构成内周面的面、 即习惯性打卷成为凹状的面接 触的、 设置在输送路径中的其他辊的外径。由此, 与矫正辊 340 接触的电池原材料 W 以比接 触于与相反面接触的其他辊的情况小的曲率半径向习惯性打卷的反方向弯曲, 能够矫正电 池原材料 W 的习惯性打卷。 0074 而且, 在矫正辊 340 中, 作为进入到矫正辊 340 的电池原材料 W 的角度和从矫正辊 340 出来的电池原材料 W 的角度之差的折回角度成为约 180 度。另外, 折回角度优选为 90 度以上且 180 度以下, 但也可以小于 90 度, 只要进入到矫正辊 340 的电池原材料 W 和从矫 正辊 340 出来的电池原材料 W 。

37、不干涉, 就也可以大于 180 度。通过极力增大折回角度, 矫正 弯曲的电池原材料 W 的习惯性打卷的效果进一步提高。 0075 剪切部400包括用于支承电池原材料W的下表面的支承台410、 用于吸附电池原材 料 W 并使其移动的吸附输送部 420、 以及用于自电池原材料 W 冲裁剪切出正极 20 的电极冲 裁部 430。剪切部 400 还包括第 2 摄像部 450 和用于吸附剪切出的正极 20 并将其输出的吸 附输出部 440。 0076 吸附输送部 420 设置在利用控制部 500 控制的机械手 ( 未图示 ) 上而能够移动, 其包括通过连接于负压供给源 ( 未图示 ) 而利用负压产生吸附。

38、力的吸附头 421。 0077 电极冲裁部 430 包括与剪切出的正极 20 的形状相对应的切断刃 431 和利用控制 部 500 控制且使切断刃 431 升降的冲压装置 432。 0078 吸附输出部 440 设置在利用控制部 500 控制的机械手 ( 未图示 ) 上而能够移动, 其包括通过连接于负压供给源 ( 未图示 ) 而利用负压产生吸附力的吸附头 441。 0079 第 2 摄像部 450 以能够从上方观察电池原材料 W 的方式设置, 能够向控制部 500 发送拍摄到的图像。由第 2 摄像部 450 摄像到的图像用于识别电池原材料 W 的活性物质部 W1 和引板部 W2( 参照图 5)。

39、, 并用于根据活性物质部 W1 的输送方向的长度的差异确定利用 自动连接部 310 接合的部位。在确定利用自动连接部 310 接合的部位时, 与确定出的输送 方向的长度相应地变更吸附输出部 440 对电池原材料 W 输送的输送距离, 以使在适当的位 置剪切之后的电池原材料W。 另外, 在之后的工序中除去包含利用自动连接部310接合的部 位在内的电极。 0080 接着, 说明本实施方式的输送装置 100 的作用。 0081 如图 9 所示, 输送装置 100 通常在移动台 221A( 或者 221B) 上的辊支承台 210 位 说 明 书 CN 104106168 A 9 7/10 页 10 于。

40、连接位置 A2 并与输送部 300 相连结的状态下使用。此时, 缓冲辊 322A、 322B 位于下端, 成为连接部第 1 夹具 315、 连接部第 2 夹具 316 以及缓冲部夹具 323 未固定电池原材料 W 的 状态。电池原材料 W 自辊支承台 210 通过自动连接部 310、 缓冲部 320 以及引出部 330 延伸 至剪切部 400。 0082 而且, 在辊支承台 210 的供给辊 110 中, 芯材 111 利用保持辊 212 以能够旋转的方 式保持, 而且芯材 111 接触于制动力赋予部件 230 的制动辊 231。制动辊 231 与利用辊检测 部件 240 检测出的距供给辊 1。

41、10 的距离相应地利用控制部 500 调整制动力。供给辊 110 的 电池原材料 W 越少, 则越将制动力调整得越小。 0083 而且, 如图 10 所示, 设为利用引出部第 2 夹具 334 固定电池原材料 W、 不利用引出 部第 1 夹具 333 固定电池原材料 W 的状态, 使位于上方的引出辊 332 向下方移动, 使输送路 径的长度伸长。此时, 比引出辊 332 靠下游侧的电池原材料 W 利用引出部第 2 夹具 334 固 定, 因此不会移动, 如图11所示, 与输送路径的长度变化相应地自上游侧的供给辊110拉出 电池原材料 W。 0084 在引出辊332到达下端时, 停止自供给辊11。

42、0拉出电池原材料W。 此时, 供给辊110 由于惯性力欲继续旋转, 但由于利用制动力赋予部件 230 赋予制动力, 因此, 在引出辊 332 停止移动的同时供给辊 110 也停止旋转。即, 利用制动力赋予部件 230 赋予的制动力被设 定为, 在引出辊 332 停止移动的同时供给辊 110 也停止旋转。这样的制动力依赖于供给辊 110 的惯性力矩, 越自供给辊 110 拉出电池原材料 W 该制动力越小。即, 若将制动力设定为 在引出辊 332 停止的同时较多地卷绕有刚刚更换之后的电池原材料 W 的供给辊 110 停止, 则在电池原材料 W 被拉出而供给辊 110 的惯性力矩变小时, 制动力变得。

43、过大, 很难拉出。相 反, 若将制动力设定为在引出辊 332 停止的同时使电池原材料 W 被拉出一定程度的供给辊 110停止, 则在刚刚更换之后的供给辊110中惯性力矩较大, 制动力不足。 若制动力不足, 则 即使引出辊332停止, 供给辊110也不会停止旋转, 供给所需程度以上的电池原材料W, 导致 电池原材料 W 松弛。因而, 通过与利用辊检测部件 240 检测出的距供给辊 110 的距离相应 地利用控制部 500 调整制动力, 从而能够不依赖于供给辊 110 的惯性力矩变化而使供给辊 110 良好且间歇地旋转。 0085 在引出辊 332 到达下端时, 如图 12 所示, 利用引出部第 。

44、1 夹具 333 固定电池原材 料W, 引出部第2夹具334对电池原材料W的固定解除。 然后, 剪切部400的吸附输送部420 吸附保持电池原材料 W, 使电池原材料 W 向输送方向移动而配置在电极冲裁部 431 的下方 ( 参照图 9)。此时, 由于引出部第 1 夹具 333 固定电池原材料 W, 因此, 如图 14 所示, 比引出 部第 1 夹具 333 靠上游侧的电池原材料 W 不移动而引出辊 332 上升, 从而输送路径的长度 缩短, 从引出部 300 向下游侧拉出预定长度的电池原材料 W。 0086 而且, 由于在剪切部400的下游侧设有矫正辊340, 因此, 电池原材料W被矫正了习。

45、 惯性打卷, 从而在不作用张力的自然状态下成为接近平坦的状态。 由此, 能够良好地利用吸 附输送部 420 吸附电池原材料 W 以及利用吸附输出部 440 吸附正极 20。 0087 接着, 使冲压装置 432 工作而使切断刃 431 下降, 自电池原材料 W 剪切出正极 20。 之后, 使切断刃431上升, 利用吸附输出部440吸附保持正极20, 将正极20输出至下一个工 序。 0088 在引出辊 332 上升之后, 如图 10 所示, 再次设为利用引出部第 2 夹具 334 固定电 说 明 书 CN 104106168 A 10 8/10 页 11 池原材料 W、 不由引出部第 1 夹具 。

46、333 固定电池原材料 W 的状态。而且, 与上述同样再次使 位于上方的引出辊 332 向下方移动, 自上游侧的供给辊 110 拉出电池原材料 W。这样, 通过 利用控制部 500 使引出辊 332、 引出部第 1 夹具 333 以及引出部第 2 夹具 334 连动地反复进 行动作, 从而能够与剪切的正极 20 的长度相对应地间歇地每次拉出预定长度的电池原材 料 W。 0089 在反复自供给辊 110 间歇地拉出电池原材料 W 时, 供给辊 110 的电池原材料 W 减 少。而且, 在电池原材料 W 的终端标记 M 达到第 1 摄像部 317 的摄像范围时, 自第 1 摄像部 317 接收到信。

47、号的控制部 500 判断出供给辊 110 的更换时期, 如图 14 所示, 使缓冲部夹具 323 工作而固定电池原材料 W。并且, 如图 16 所示, 控制部 500 使连接部第 1 夹具 315 和连 接部第 2 夹具 316 工作而固定电池原材料 W。然后, 缓冲部夹具 323 继续固定电池原材料 W, 直到自动连接部 310 完成电池原材料 W 的连接为止。因而, 即使引出部 330 的引出辊 332 下降, 也无法自供给辊 110 拉出电池原材料 W, 但如图 15 所示, 通过使缓冲辊 322A、 322B 上 升而缩短输送路径, 从而能够自缓冲部 320 供给所需要的电池原材料 W。

48、。由此, 在更换供给 辊 110 时, 也能够不使剪切部 400 剪切正极 20 的动作停止而继续进行。此外, 在本实施方 式中, 由于设有两个缓冲辊322A、 322B, 因此, 能够自缓冲部320供给比1个缓冲辊的情况长 的电池原材料 W, 能够争取更长的供给辊 110 的更换时间。 0090 而且, 在继续剪切正极 20 的同时, 在自动连接部 310 中, 如图 17 所示, 在利用连接 部第 1 夹具 315 和连接部第 2 夹具 316 固定了电池原材料 W 的状态下, 利用切断部 311 切 断电池原材料 W。之后, 如图 18 所示, 解除连接部第 1 夹具 315 对电池原材。

49、料 W 的固定, 能 够更换供给辊 110。另外, 连接部第 2 夹具 316 维持着固定了电池原材料 W 的状态。 0091 接着, 如图 1 所示, 利用辊移动机构 232 使制动辊 231 上升, 使位于连接位置 A2 的 移动台 221A 向输入输出位置 A1 移动。此外, 在输入输出位置 A1 处, 设置有新的供给辊 110 的另一个辊支承台 210 以设置于另一个移动台 221B 的状态待机。因而, 在使保持使用完毕 的供给辊 110 的移动台 221A 向输入输出位置 A1 移动的同时, 使保持新的供给辊 110 的移 动台 221B 向连接位置 A2 移动, 从而能够在短时间内更换供给辊 110。 0092 在保持新的供给辊110的移动台221B位于连接位置A2时, 如图19所示, 利用第1 摄像部 317 拍摄更换前的旧的电池原材料 W 的终端部 Wf 和更换后的新的电。

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