电极层叠装置和电极层叠方法制造方法及图纸

技术编号:18844195 阅读:3 留言:0更新日期:2018-09-05 08:59
电极层叠装置(20)具备:层叠单元(25),其配置在搬运带隔离物的正极(11)的正极搬运单元(21)和搬运负极(9)的负极搬运单元(22)之间,具有供带隔离物的正极(11)和负极(9)交替层叠的多级的层叠部(33);搬运控制部(61),其控制驱动部(28),从而将由正极搬运单元(21)搬运的多个带隔离物的正极(11)保持于与多级的层叠部(33)对应的高度位置,并且控制驱动部(31),从而将由负极搬运单元(22)搬运的多个负极(9)保持于与多级的层叠部(33)对应的高度位置;推出单元(41),其将多个带隔离物的正极(11)向多级的层叠部(33)同时推出;以及推出单元(42),其将多个负极(9)向多级的层叠部(33)同时推出。

Electrode stacking device and electrode stacking method

The electrode stacking device (20) is provided with a stacking unit (25) disposed between a positive transporting unit (21) of an isolation carrying strip (11) and a negative transporting unit (22) of a negative transporting strip (9), and a multistage stacking part (33) of alternating stacking of a positive electrode (11) and a negative electrode (9) of a supply isolation, a transporting control unit (61) and a control driving part (28). A plurality of positive poles (11) with an isolator carried by a positive transfer unit (21) are thus maintained at a height corresponding to a multi-stage stacking part (33) and a driving part (31) is controlled so that a plurality of negative poles (9) carried by a negative transfer unit (22) are maintained at a height corresponding to a multi-stage stacking part (33); and a pushing unit (41), A plurality of positive poles (11) with isolators are simultaneously pushed out to the multistage stack (33) and a pushing unit (42) to push out the plurality of negative poles (9) simultaneously to the multistage stack (33).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极层叠装置和电极层叠方法
本专利技术的一个方面涉及电极层叠装置和电极层叠方法。
技术介绍
在例如锂离子二次电池这样具有层叠型的电极组装体的蓄电装置中,作为将电极层叠的方法,多采用使用了具备吸附单元的机器人的P&P(PickAndPlace:拾取与放置)方式。然而,作为提高蓄电装置的生产线的生产性的方法之一,考虑使生产线高速化。为此,例如在层叠工序中,需要提高电极向层叠部的供应速度(层叠速度)。但是,在使用上述机器人将电极层叠于层叠部的情况下,例如伴有吸附单元的负压控制等,因此难以提高电极的层叠速度,而会成为生产线高速化的阻碍。对此,作为能进行高速层叠的电极层叠装置,已知例如专利文献1、2记载的装置。专利文献1记载的电极层叠装置具备:2个供应机构,其分别供应正极和负极;2个落下移动单元,其相互正交地配置在这些供应机构的下方,使从各供应机构分别供应的正极和负极利用重力落下移动到规定的位置;以及引导层叠单元,其配置在这些落下移动单元的下方,将从各落下移动单元的排出部分别排出的正极和负极依次引导到规定的位置而进行层叠。引导层叠单元具有:底壁,其载置层叠体;以及2个立壁,其相对于该底壁垂直地突出设置,使从落下移动单元的排出部排出来的电极的移动停止而进行定位。在将正极和负极层叠时,向与其中一个立壁相对的方向供应正极,并且向与另一个立壁相对的方向供应负极。供应到引导层叠单元的正极和负极在落下到底壁或者已层叠好的正极和负极上后,与立壁碰撞而停止。然而,在专利文献1的供应机构中,是使从带状的正极材料或者负极材料切断的正极或者负极直接落下到落下移动单元。但是,在一般的层叠型电极中,作为与外部端子之间的电流的通路的极耳具有从矩形的电极主体突出的形状。因此,在将上述供应机构应用到具有极耳的电极的情况下,可想到要在电极生产线上,用输送机等搬运装置对分体的极耳已被接合于电极主体的电极或者通过多次切断而极耳形状已被形成为一体的电极进行搬运后,再使其落下到落下移动单元上。专利文献2记载的电极层叠装置具备:3个供应部,其配置在架台上,分别供应正极、负极和隔离物;3个辊对,其分别夹持并搬运从各供应部供应的正极、负极和隔离物;层叠部,其配置在辊对的搬运方向下游侧,将从各辊对搬运来的正极、负极和隔离物层叠;以及限制单元,其配置于层叠部的端部,限制从各辊对搬运来的正极、负极和隔离物的位置。另外,在使生产线高速化的情况下,也已知仅使时间难以缩短的工序或者处理并行化的方法。例如专利文献3记载的堆存装置将被切断件区分给上下4个分支输送机,被区分后的被切断件在减速输送机上减速后,在分隔为4段的堆存室中层叠。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2012-91372号公报专利文献2:特开2011-258418号公报专利文献3:特开昭59-39653号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1、2记载的电极层叠装置中,与P&P方式相比,能实现电极的层叠的高速化。但是,在使生产线整体更高速化的情况下,会产生以下问题。在用专利文献1的电极层叠装置谋求高速化的情况下,由于仅靠落下移动则供应速度会受到限制,因此需要通过如专利文献2的辊那样的机械单元来提高电极的供应速度。特别是,在从电极生产线搬运和供应电极的情况下,随着生产线的高速化,搬运装置的搬运速度也会提高,需要使供应速度为该搬运速度以上。然而,形成有活性物质层的电极与同尺寸的纸和树脂膜等相比刚性高,当在外周的一边与立壁发生了碰撞的情况下,电极整体会挠曲,然后发生反弹。这种趋势会随着电极的供应速度提高而变得显著。在专利文献1的构成中,即使发生反弹,电极也会由于重力的作用而最终以碰到立壁的状态被定位。但是,如果在反弹后的电极的运动收敛以前供应了下一个电极,则反弹后的运动尚未收敛的电极会被已层叠好的电极和下一个电极夹着而以位置偏移的状态停止。其结果是,会形成最终在内部包含位置偏移的电极的层叠体。为了防止形成如上述这样的层叠体,需要在先层叠的电极的运动收敛后再供应下一个电极。在此,随着电极的搬运速度或者供应速度的提高,为了防止电极的位置偏移,需要将电极的供应间隔设定得长。其结果是,层叠速度触顶。此外,在专利文献2记载的电极层叠装置中,没有在碰撞后对电极位置进行修正的单元,因此,当电极的供应速度提高时,可预料到位置偏移会更显著地变大。如果将专利文献3的结构应用于电极层叠装置,则能避免这种问题。但是,如果使高速搬运的工件急减速,则在搬运装置上会在工件的旋转方向等发生工件的位置偏移。为了不发生这种位置偏移,需要确保用于使工件减速的距离。因此,在各个分支后的搬运路径中需要减速输送机,且减速输送机也难以小型化,因此装置无法避免会大型化。其结果是,为了设置装置所需的空间也会变大。本专利技术的一个方面的目的在于,提供能抑制装置的大型化并且实现层叠速度的高速化的电极层叠装置和电极层叠方法。用于解决问题的方案本专利技术的一个方式的电极层叠装置将由搬运装置供应的电极层叠,形成电极层叠体,电极层叠装置具备:电极支撑部,其接收由搬运装置供应的电极,支撑电极;循环构件,其呈在上下方向上延伸的环状,在其外周面装配有电极支撑部;层叠单元,其隔着循环构件配置在搬运装置的相反侧,具有供电极层叠的多级的层叠部;推出部,其将多个被电极支撑部支撑的电极向多级的层叠部同时推出;以及控制部,其控制循环构件的循环和升降以及推出部的动作,控制部对推出部的动作进行控制,从而以比搬运装置对电极的搬运速度慢的速度将电极向层叠部推出。在这种电极层叠装置中,对电极支撑部依次供应的电极被同时推出到各不相同的层叠部而被层叠。这样,通过将比依次供应的电极的数量多的电极同时推出并层叠,能使将电极向层叠部推出时的排出速度比搬运装置对电极的搬运速度(供应速度)慢。由此,能防止电极层叠的步调降低,并且能抑制电极层叠时电极的位置偏移。因此,根据上述电极层叠装置,能抑制装置的大型化并且实现层叠速度的高速化。电极层叠装置也可以还具备定位单元,其将与搬运装置对电极的搬运方向交叉的方向上的电极的边缘的位置对齐。在这种情况下,在电极的边缘的位置被对齐的状态下将电极向层叠部推出,因此在层叠部中能定位精度良好地将电极层叠。电极支撑部也可以还具有冲击缓和部,其缓和接收电极时对电极的冲击。根据该构成,在将电极供应给电极支撑部时,能抑制电极的活性物质的剥离。即,即使电极向电极支撑部的供应速度为高速,电极支撑部接收电极时对电极的冲击也会被冲击缓和部缓和,由此能抑制电极的活性物质的剥离。本专利技术的另一方式是一种电极层叠装置,其将在正极集电体的表面形成正极活性物质层而成的正极和在负极集电体的表面形成负极活性物质层而成的负极层叠,电极层叠装置的特征在于,具备:第1搬运单元,其搬运正极,具有:在上下方向上延伸的环状的第1循环构件;多个第1支撑部,其装配于第1循环构件的外周面,支撑正极;以及第1驱动部,其使第1循环构件旋转,并且使第1循环构件在上下方向上移动;第2搬运单元,其搬运负极,具有:在上下方向上延伸的环状的第2循环构件;多个第2支撑部,其装配于第2循环构件的外周面,支撑负极;以及第2驱动部,其使第2循环构件旋转,并且使第2循环构件在上下方向上移动;层叠单元,其配置在第1搬运单元和第2搬运单元之本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电极层叠装置,将由搬运装置供应的电极层叠,形成电极层叠体,上述电极层叠装置的特征在于,具备:电极支撑部,其接收由上述搬运装置供应的上述电极,支撑上述电极;循环构件,其呈在上下方向上延伸的环状,在其外周面装配有上述电极支撑部;层叠单元,其隔着上述循环构件配置在上述搬运装置的相反侧,具有供上述电极层叠的多级的层叠部;推出部,其将多个被上述电极支撑部支撑的上述电极向上述多级的层叠部同时推出;以及控制部,其控制上述循环构件的循环和升降以及上述推出部的动作,上述控制部对上述推出部的动作进行控制,从而以比上述搬运装置对上述电极的搬运速度慢的速度将上述电极向上述层叠部推出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.26 JP 2016-012432;2016.06.13 JP 2016-117351.一种电极层叠装置,将由搬运装置供应的电极层叠,形成电极层叠体,上述电极层叠装置的特征在于,具备:电极支撑部,其接收由上述搬运装置供应的上述电极,支撑上述电极;循环构件,其呈在上下方向上延伸的环状,在其外周面装配有上述电极支撑部;层叠单元,其隔着上述循环构件配置在上述搬运装置的相反侧,具有供上述电极层叠的多级的层叠部;推出部,其将多个被上述电极支撑部支撑的上述电极向上述多级的层叠部同时推出;以及控制部,其控制上述循环构件的循环和升降以及上述推出部的动作,上述控制部对上述推出部的动作进行控制,从而以比上述搬运装置对上述电极的搬运速度慢的速度将上述电极向上述层叠部推出。2.根据权利要求1所述的电极层叠装置,还具备定位单元,上述定位单元将与上述搬运装置对上述电极的搬运方向交叉的方向上的上述电极的边缘的位置对齐。3.根据权利要求1或2所述的电极层叠装置,上述电极支撑部还具有冲击缓和部,上述冲击缓和部缓和接收上述电极时对上述电极的冲击。4.一种电极层叠装置,将在正极集电体的表面形成正极活性物质层而成的正极和在负极集电体的表面形成负极活性物质层而成的负极层叠,上述电极层叠装置的特征在于,具备:第1搬运单元,其搬运上述正极,具有:在上下方向上延伸的环状的第1循环构件;多个第1支撑部,其装配于上述第1循环构件的外周面,支撑上述正极;以及第1驱动部,其使上述第1循环构件旋转,并且使上述第1循环构件在上下方向上移动;第2搬运单元,其搬运上述负极,具有:在上下方向上延伸的环状的第2循环构件;多个第2支撑部,其装配于上述第2循环构件的外周面,支撑上述负极;以及第2驱动部,其使上述第2循环构件旋转,并且使上述第2循环构件在上下方向上移动;层叠单元,其配置在上述第1搬运单元和上述第2搬运单元之间,具有供上述正极和上述负极交替层叠的多级的层叠部;搬运控制部,其控制上述第1驱动部,从而将由上述第1搬运单元搬运的多个正极保持于与上述多级的层叠部对应的高度位置,并且控制上述第2驱动部,从而将由上述第2搬运单元搬运的多个负极保持于与上述多级的层叠部对应的高度位置;第1推出单元,其将上述多个正极向上述多级的层叠部同时推出;以及第2推出单元,其将上述多个负极向上述多级的层叠部同时推出。5.根据权利要求4所述的电极层叠装置,还具备:第1壁部,其配置在上述层叠单元和上述第1搬运单元之间,具有供由上述第1推出单元推出的上述多个正极通过的多个第1狭缝;以及第2壁部,其配置在上述层叠单元和上述第2搬运单元之间,具有供由上述第2推出单元推出的上述多个负极通过的多个第2狭缝,上述搬运控制部控制上述第1驱动部,从而将上述多个正极保持于上述多个第1狭缝的高度位置,并且控制上述第2驱动部,从而将上述多个负极保持于上述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员:樱井隼人西原宽恭浅井真也合田泰之
申请(专利权)人:株式会社丰田自动织机
类型:发明
国别省市:日本,JP

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