專利名稱：卷繞元件的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造內(nèi)置于充電電池等中的卷繞元件的制造裝置。
背景技術(shù)：
比如，用作鋰離子電池等的充電電池的卷繞元件通過(guò)卷繞由在表面上涂敷活性物質(zhì)的正電極箔和負(fù)電極箔，與兩個(gè)分隔件形成的帶狀體的方式構(gòu)成。在過(guò)去，作為卷取帶狀體，獲得卷繞元件用的裝置，人們知道有下述的類型，其包括呈圓板狀，可將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)；兩個(gè)卷芯，其可按照相對(duì)該轉(zhuǎn)臺(tái)的表面而進(jìn)出的方式設(shè)置，在一對(duì)卷芯片之間具有狹縫(比如，參照專利文獻(xiàn)1等)。如果對(duì)該裝置的卷繞元件的制造方法進(jìn)行具體描述，則首先使轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，由此，在卷取帶狀體之前，處于隱沒(méi)狀態(tài)的卷取前卷芯移到帶狀體的卷取位置，并且卷取有帶狀體的卷取后卷芯移到卷繞元件的取下位置。此時(shí)，分隔件處于架設(shè)于材料的供給機(jī)構(gòu)和卷取后卷芯之間的狀態(tài)，使卷取前卷芯突出，由此，將分隔件插入上述狹縫中。接著，在兩卷芯之間，切斷分隔件，并且在供給分隔件和兩電極箔(帶狀體)的同時(shí)，使卷取前卷芯旋轉(zhuǎn)，由此，卷取帶狀體，獲得卷繞元件。在以后，反復(fù)進(jìn)行上述步驟，在兩卷芯上，交替地進(jìn)行帶狀體的卷取?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平111657 號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，近年，電池需求增加，要求生產(chǎn)性的進(jìn)一步的提高。在此方面，在上述技術(shù)中，形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，在將卷芯移動(dòng)到卷取位置之后，將分隔件設(shè)置于卷芯的狹縫中， 接著，卷取帶狀體。即，卷芯移到規(guī)定的卷取位置，從此，只能經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，卷取帶狀體， 這樣，具有導(dǎo)致卷繞元件的制造所需要的周期的增加的情況，進(jìn)而，無(wú)法確保充分的生產(chǎn)性的危險(xiǎn)。另外，人們還考慮通過(guò)使轉(zhuǎn)臺(tái)、卷芯的旋轉(zhuǎn)速度提高等的高速地使裝置動(dòng)作的方式，謀求生產(chǎn)性的提高。但是，如果隨便地高速地使裝置動(dòng)作，則具有產(chǎn)生呈薄的帶狀的分隔件、電極箔的緊貼等的故障，阻礙卷繞芯的穩(wěn)定生產(chǎn)的危險(xiǎn)。本發(fā)明是針對(duì)上述情況而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種卷繞元件的制造裝置，其不要求裝置的高速動(dòng)作，可縮短卷繞元件的制造的周期，生產(chǎn)性可顯著地提高。下面分項(xiàng)地對(duì)適合于達(dá)到上述目的的場(chǎng)合的各技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。另外，根據(jù)需要，在相應(yīng)的技術(shù)方案的后面，記載有特有的作用效果。技術(shù)方案1 涉及一種卷繞元件的制造裝置，其中，分別按照重合方式卷繞呈帶狀的正電極箔、負(fù)電極箔和分隔件，其特征在于該制造裝置包括圓板狀的轉(zhuǎn)臺(tái)，其可將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)；
卷芯，其可相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)而進(jìn)出，并且將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，在外周上，卷取上述兩電極箔和上述兩個(gè)分隔件；一對(duì)分隔件支承部件，其可沿上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，上述卷芯包括至少兩個(gè)卷芯片，其沿本身的中心軸而延伸；狹縫，其形成于卷芯片之間，設(shè)置上述分隔件，上述卷芯沿上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向間歇地設(shè)置多個(gè)，并且各卷芯伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，依次移動(dòng)到上述兩電極箔，以及上述分隔件的卷取位置，上述分隔件支承部件可在上述分隔件架設(shè)于本身上的狀態(tài)，支承上述分隔件，上述兩電極箔和上述分隔件的卷取前的上述卷芯的卷取前卷芯按照下述方式構(gòu)成，該方式為在伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，到達(dá)上述卷取位置之前，一邊使支承上述分隔件的上述分隔件支承部件沿與上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向移動(dòng)，一邊使處于隱沒(méi)狀態(tài)的上述卷取前卷芯突出，由此，在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前的位置，可在上述狹縫中，設(shè)置通過(guò)上述分隔件支承部件支承的分隔件。按照上述技術(shù)方案1，卷取電極箔和分隔件之前的卷取前卷芯在到達(dá)卷取位置之前，分隔件支承部件支承分隔件的狀態(tài)，沿與轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向移動(dòng)。即，迎向卷取前卷芯，支承分隔件的分隔件支承部件移動(dòng)。于是，使卷取前卷芯突出，由此，在卷取前卷芯到達(dá)卷取位置之前，可將分隔件設(shè)置于卷取前卷芯的狹縫中。于是，在比過(guò)去早的階段， 比如，在卷取前卷芯移向卷取位置之后，可卷取帶狀體。由此，不要求裝置的高速動(dòng)作，可縮短卷繞元件的制造所要求的周期。其結(jié)果是，可謀求生產(chǎn)性的顯著的提高。技術(shù)方案2 涉及根據(jù)技術(shù)方案1所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于上述卷芯按照下述方式構(gòu)成，該方式為在伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)時(shí)，沿與其中心軸相垂直的方向的上述狹縫的伸出方向，相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸朝向放射方向延伸；按照下述方式，在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前的位置，可將上述分隔件設(shè)置于上述狹縫中，該方式為從下述時(shí)刻，沿與上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向，并且按照與上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度相同的旋轉(zhuǎn)速度，使上述分隔件支承部件移動(dòng)，同時(shí)，使上述卷取前卷芯突出，該時(shí)刻為上述狹縫位置和其伸出方向，與上述分隔件中的架設(shè)于上述分隔件支承部件上的部分的位置和其長(zhǎng)度方向基本一致的時(shí)刻。按照上述技術(shù)方案2，從狹縫的位置和其伸出方向與通過(guò)分隔件支承部件支承的分隔件的位置和長(zhǎng)度方向基本一致的時(shí)刻起，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)臺(tái)的移動(dòng)的狹縫的移動(dòng)，分隔件支承部件移動(dòng)。接著，在轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承部件同步地移動(dòng)的過(guò)程中，使卷取前卷芯突出，由此，可在該狹縫中設(shè)置分隔件。即，按照上述技術(shù)方案2不停止轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，可將分隔件設(shè)置于狹縫中，可謀求卷繞元件的制造所需要的周期的進(jìn)一步的縮短。其結(jié)果是，可謀求生產(chǎn)性的進(jìn)一步的提高。技術(shù)方案3 涉及根據(jù)技術(shù)方案1所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于上述卷芯按照下述方式構(gòu)成，該方式為在伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)時(shí)，沿與其中心軸相垂直的方向的上述狹縫的伸出方向相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸，朝向放射方向而延伸；按照下述方式，在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前的位置，可將上述分隔件設(shè)置于上述狹縫中，該方式為以下述狀態(tài)可停止上述轉(zhuǎn)臺(tái)和上述分隔件支承部件，在停止?fàn)顟B(tài)，使上述卷取前卷芯突出，該狀態(tài)為在上述狹縫的位置和其伸出方向，與上述分隔件中的架設(shè)于上述分隔件支承部件上的部分的位置和其長(zhǎng)度方向基本一致的狀態(tài)。按照上述技術(shù)方案3，在狹縫的位置和其伸出方向，與通過(guò)分隔件支承部件支承的分隔件的位置和長(zhǎng)度方向基本一致的狀態(tài)，使轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承部件停止，在兩者停止?fàn)顟B(tài)，使卷取前卷芯突出，可將分隔件設(shè)置于該狹縫中。于是，可更加確實(shí)地將分隔件設(shè)置于狹縫中，可謀求卷繞元件的穩(wěn)定制造。技術(shù)方案4 涉及技術(shù)方案1 3中的任何一項(xiàng)所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前，上述卷取前卷芯將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，開始上述分隔件的卷取。按照上述技術(shù)方案4，由于在卷取前卷芯到達(dá)卷取位置之前，開始分隔件的卷取， 故可更進(jìn)一步地縮短卷繞元件的制造所需要的周期，可謀求生產(chǎn)性的進(jìn)一步的提高。技術(shù)方案5 涉及技術(shù)方案1 4中的任何一項(xiàng)所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于上述分隔件支承部件為可沿相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸的放射方向，相互接近離開移動(dòng)的分隔件支承輥。按照上述技術(shù)方案5，由于分隔件通過(guò)輥支承，故可更確實(shí)地防止使分隔件支承輥移動(dòng)到卷取前卷芯側(cè)時(shí)等的場(chǎng)合的分隔件的破損。另外，分隔件支承輥按照可相互接近離開移動(dòng)的方式構(gòu)成，通過(guò)使兩者離開，分隔件中的架設(shè)于分隔件支承輥上的部位可具有一定程度的長(zhǎng)度。其結(jié)果是，在使卷取前卷芯突出時(shí)，可使分隔件更進(jìn)一步確實(shí)地設(shè)置于該狹縫中。


圖1為表示卷繞元件的制造裝置的簡(jiǎn)要主視圖；圖2為表示卷取機(jī)構(gòu)等的放大主視圖；圖3為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，電極箔的切斷等的放大主視圖；圖4為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承輥的移動(dòng)的放大主視圖；圖5為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承輥的移動(dòng)的放大主視圖；圖6為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承輥的移動(dòng)的放大主視圖；圖7為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承輥的移動(dòng)的放大主視圖；圖8為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承輥的移動(dòng)的放大主視圖；圖9為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，轉(zhuǎn)臺(tái)和分隔件支承輥的移動(dòng)的放大主視圖；圖10為表示在帶狀體的卷取步驟，分隔件支承輥暫時(shí)停止的狀態(tài)的放大主視圖；圖11為表示在帶狀體的卷取步驟，在狹縫中設(shè)置分隔件的步驟的放大主視圖；圖12為用于說(shuō)明分隔件設(shè)置狹縫中之后的轉(zhuǎn)臺(tái)等的移動(dòng)的放大主視圖13為用于說(shuō)明分隔件設(shè)置狹縫中之后的轉(zhuǎn)臺(tái)等的移動(dòng)的放大主視圖；圖14為用于說(shuō)明分隔件設(shè)置狹縫中之后的轉(zhuǎn)臺(tái)等的移動(dòng)的放大主視圖；圖15為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，分隔件的卷取、負(fù)電極箔的插入等的放大主視圖；圖16為用于說(shuō)明在帶狀體的卷取步驟，正電極箔的插入等的放大主視圖；圖17為表示電池元件的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，對(duì)一個(gè)實(shí)施形式進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)通過(guò)本實(shí)施形式的卷繞元件的制造裝置獲得的作為卷繞元件的鋰離子電池元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖17所示的那樣，鋰離子電池元件(在下面稱為“電池元件”)1 按照卷繞由兩個(gè)分隔件2、3和正電極箔4和負(fù)電極箔5構(gòu)成的帶狀體6的方式構(gòu)成。另外， 在圖17中，為了便于說(shuō)明，按照以分隔件2、3、正電極箔4、負(fù)電極箔5的相互間距而間隔開的方式表示。分隔件2、3分別呈同一寬度的帶狀，由絕緣體(比如，聚丙烯(PP)等)構(gòu)成，以便防止不同的電極箔4、5相互接觸，發(fā)生短路的情況。另外，在本實(shí)施形式中，使用兩個(gè)分隔件2、3，但也可代替兩個(gè)分隔件2、3而采用將中間部分彎成兩個(gè)部分的1個(gè)分隔件。正電極箔4和負(fù)電極箔5通過(guò)規(guī)定的金屬材料而形成，具有與分隔件2、3基本相同的寬度。另外，在正電極箔4的內(nèi)外兩個(gè)面上，涂敷正極活性物質(zhì)(比如，鈷酸鋰粒子等)， 在負(fù)電極箔5的內(nèi)外兩個(gè)面上，涂敷負(fù)極活性物質(zhì)(比如，含有硅等的粒子)。另外，經(jīng)由該活性物質(zhì)，可進(jìn)行正電極箔4和負(fù)電極箔5之間的離子交換。具體來(lái)說(shuō)，在充電時(shí)，離子從正電極箔4側(cè)移向負(fù)電極箔5側(cè)，與此相反，在放電時(shí)，離子從負(fù)電極箔5側(cè)移向正電極箔 4側(cè)。此外，圖中未示出的多個(gè)正極導(dǎo)線從正電極箔4的寬度方向的一端緣伸出，并且圖中未示出的多個(gè)負(fù)極導(dǎo)線從負(fù)電極箔5的寬度方向的另一端緣伸出。在獲得鋰電子時(shí)，上述電池元件1設(shè)置于由金屬制成，呈筒狀的電池容器(圖中未示出)的內(nèi)部，并且分別匯聚上述正極導(dǎo)線和負(fù)極導(dǎo)線。于是，匯聚的正極導(dǎo)線與正極端子部件(圖中未示出)連接，并且同樣匯聚的負(fù)極導(dǎo)線與負(fù)極端子部件(圖中未示出)連接， 兩端子部件按照將上述電容器的兩端開口封閉的方式設(shè)置，由此，可獲得鋰離子電池。下面對(duì)制造上述電池元件1的制造裝置10進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示的那樣，電池元件1的制造裝置10包括用于卷取上述帶狀體6的卷取機(jī)構(gòu)11 ；用于將正電極箔4供給到卷取機(jī)構(gòu)11側(cè)的正電極箔供給機(jī)構(gòu)31 ；用于將負(fù)電極箔 5供給到卷取機(jī)構(gòu)11側(cè)的負(fù)電極箔供給機(jī)構(gòu)41 ；用于將上述分隔件2、3分別供給到卷取機(jī)構(gòu)11側(cè)的分隔件供給機(jī)構(gòu)51、61。正電極箔供給機(jī)構(gòu)31包括正電極箔原料32，其中，正電極箔4呈卷狀卷繞，按照將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而可自由旋轉(zhuǎn)的方式支承；正電極箔插入機(jī)構(gòu)33，其用于將正電極箔4供給導(dǎo)向到卷取機(jī)構(gòu)11 ；正電極箔切斷切割器34，其用于切斷正電極箔4。上述正電極箔插入機(jī)構(gòu)33按照可相對(duì)卷取機(jī)構(gòu)11，接近離開地移動(dòng)的方式構(gòu)成， 另外，在其前端部，設(shè)置可夾持上述正電極箔4的一對(duì)夾持輥33R。上述夾持輥33R由截面呈圓形狀，可沿正電極箔4的供給方向旋轉(zhuǎn)，另一方面，沿與上述供給方向相反的方向不可
7旋轉(zhuǎn)的單向輥構(gòu)成。在將正電極箔4供向卷取機(jī)構(gòu)11 一側(cè)時(shí)，通過(guò)夾持輥33R夾持正電極箔4的起始端部，并且使正電極箔插入機(jī)構(gòu)33接近上述卷取機(jī)構(gòu)11，由此，在由后述的卷芯 13(14)和按壓輥18夾持的兩個(gè)分隔件2、3之間，插入正電極箔4的起始端部。正電極箔切斷切割器34按照夾持正電極箔4的供給通路的方式，設(shè)置于正電極箔 4的供給通路的下游側(cè)。另外，正電極箔切斷切割器34按照可相對(duì)正電極箔4的供給通路， 接近離開地移動(dòng)的方式構(gòu)成，為了將正電極箔4供向卷取機(jī)構(gòu)11側(cè)，在正電極箔插入機(jī)構(gòu) 33相對(duì)卷取機(jī)構(gòu)11側(cè)而接近移動(dòng)時(shí)，通過(guò)與正電極箔4的供給通路離開的方式，不妨礙正電極箔插入機(jī)構(gòu)33的移動(dòng)。另外，正電極箔4的切斷在通過(guò)夾持輥33R夾持正電極箔4的狀態(tài)進(jìn)行。此外，在正電極箔4的供給通路的中途，設(shè)置用于對(duì)正電極箔4施加規(guī)定的張力， 防止正電極箔4的松弛的正電極箔張力施加機(jī)構(gòu)(圖中未示出)。另外，在正電極箔供給機(jī)構(gòu)31中，在正電極箔原料32用完前，設(shè)置正電極箔自動(dòng)中繼機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，其實(shí)現(xiàn)新的正電極箔原料32的起始端部，與即將用完的正電極箔原料32的最終端部的連接。由此， 可進(jìn)行相對(duì)卷取機(jī)構(gòu)11的正電極箔4的連續(xù)供給。 上述負(fù)電極箔供給機(jī)構(gòu)41包括負(fù)電極箔原料42，其中，負(fù)電極箔5呈卷狀卷繞，以可自由旋轉(zhuǎn)的方式支承；負(fù)電極箔插入機(jī)構(gòu)43 ；負(fù)電極箔切斷器44。負(fù)電極箔插入機(jī)構(gòu)43與上述正電極箔插入機(jī)構(gòu)33相同，按照可相對(duì)卷取機(jī)構(gòu)11 接近離開地移動(dòng)的方式構(gòu)成，另外，在其前端部，具有可夾持上述負(fù)電極箔5的一對(duì)夾持輥 43R。夾持輥43R由單向輥構(gòu)成，其截面呈圓形，可沿負(fù)電極箔5的供給方向旋轉(zhuǎn)，另一方面，沿與上述供給方向相反的方向，不能旋轉(zhuǎn)。相對(duì)卷取機(jī)構(gòu)11的負(fù)電極箔5的供給通過(guò)下述方式進(jìn)行，該方式為使夾持負(fù)電極箔5的起始端部的負(fù)電極箔插入機(jī)構(gòu)43接近卷取機(jī)構(gòu)11，在由卷芯13(14)和按壓輥18夾持的兩個(gè)分隔件2、3之間，插入負(fù)電極箔5的起始端部。此外，負(fù)電極箔切斷器44按照夾持負(fù)電極箔5的供給通路的方式設(shè)置，按照可相對(duì)負(fù)電極箔5的供給通路，接近離開地移動(dòng)的方式構(gòu)成。另外，負(fù)電極箔5的切斷在通過(guò)夾持輥43R夾持負(fù)電極箔5的狀態(tài)進(jìn)行。另外，在通過(guò)負(fù)電極箔插入機(jī)構(gòu)43的負(fù)電極箔5的供給時(shí)，按照與負(fù)電極箔5的供給通路離開的方式，負(fù)電極箔切斷器44移動(dòng)，不妨礙負(fù)電極箔插入機(jī)構(gòu)43的移動(dòng)。還有，在負(fù)電極箔5的供給通路的中途，設(shè)置負(fù)電極箔張力施加機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，其用于相對(duì)負(fù)電極箔5施加規(guī)定的張力，防止負(fù)電極箔5的松弛。另外，負(fù)電極箔供給機(jī)構(gòu)41包括負(fù)電極箔自動(dòng)中繼機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，可進(jìn)行相對(duì)卷取機(jī)構(gòu)11的負(fù)電極箔5 的連續(xù)供給。另外，分隔件供給機(jī)構(gòu)51 (61)包括分隔件原料52(62)，其中，上述分隔件2(3)呈卷狀卷繞，按照可將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸，進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)的方式支承。另外，在分隔件 2(3)的供給通路的中途，分別設(shè)置用于防止分隔件2(3)的松弛的分隔件張力施加機(jī)構(gòu)(圖中未示出)。還有，分隔件供給機(jī)構(gòu)51 (61)包括用于在帶狀體6的卷繞后，切斷分隔件2、3的分隔件切割器71。分隔件切割器71按照可相對(duì)后述的帶狀體6的卷取位置Pl側(cè)，接近離開的方式構(gòu)成，在分隔件2、3的切斷時(shí)，向卷取位置Pl側(cè)接觸而移動(dòng)。
還有，卷取機(jī)構(gòu)11如圖2所示的那樣，包括轉(zhuǎn)臺(tái)12 ；卷芯13、14 ；作為分隔件支承部件的一對(duì)的分隔件支承輥15、16 ；按壓輥17、18 ；分隔件線伸出用輥19。上述轉(zhuǎn)臺(tái)12呈圓板狀，按照將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸，可朝向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向 (圖中的箭頭方向)旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。上述卷芯13、14，在本身的外周卷取帶狀體6，沿轉(zhuǎn) 臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向間歇地設(shè)置多個(gè)(在本實(shí)施形式中，相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心點(diǎn)而保持對(duì)稱，在轉(zhuǎn)臺(tái)12的外周側(cè)具有兩個(gè))。 卷芯13、14可相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而進(jìn)出，并且以本身的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸的可旋轉(zhuǎn)方式構(gòu)成。并且，卷芯13(14)包括沿其中心軸延伸的兩個(gè)卷芯片13A、13B(14A、14B)，在兩個(gè)卷芯片13A、 13B(14A、14B)之間，形成狹縫13S(14S)。在卷取帶狀體6時(shí)，首先，通過(guò)在將分隔件2、3設(shè)置于上述狹縫13S(14S)中的狀態(tài)，使卷芯13(14)旋轉(zhuǎn)，按照規(guī)定量，卷取分隔件2、3。然后，在分隔件2、3之間插入兩電極箔4、5，使卷芯13(14)旋轉(zhuǎn)，卷取帶狀體6。此外，伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，卷芯13、14移動(dòng)，但是，通過(guò)該轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，一個(gè)卷芯13(14)移到進(jìn)行帶狀體6的卷取的卷取位置P1，另一方面，另一卷芯14(13)移到取下所卷取的帶狀體6的取下位置P2。此外，在本實(shí)施形式中，按照沿與卷芯13、14的中心軸相垂直的方向的上述狹縫13S、14S的伸出方向與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)軸的放射方向一致的方式構(gòu)成，另外，在轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)時(shí)，限制卷芯13、14的旋轉(zhuǎn)。由此，在轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)時(shí)，上述狹縫13S、14S的伸出方向通常與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)軸的放射方向一致。還有，在卷取帶狀體6的卷芯13 (14)從卷取位置Pl移到取下位置P2時(shí)，在該卷芯13(14)的移動(dòng)之前，通過(guò)上述兩個(gè)電極箔切割器34、44，將兩個(gè)電極箔4、5切斷，另一方面，不將分隔件2、3切斷，上述卷芯13 (14)移到取下位置P2。接著，在卷取有帶狀體6的卷芯13(14)移到取下位置P2時(shí)，通過(guò)分隔件切割器71將分隔件2、3切斷。另外，上述卷芯13(14)在取下位置P2，相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而隱沒(méi)，在從取下位置P2移向卷取位置Pl的期間突出。另外，關(guān)于卷芯13(14)的突出時(shí)刻，將在后面進(jìn)行描述。上述分隔件支承輥15、16支承分隔件2、3，使分隔件2、3沿與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向 (卷芯13、14的移動(dòng)方向)相反的一側(cè)移動(dòng)。分隔件支承輥15、16分別以可自由旋轉(zhuǎn)的方式支承，按照相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)軸，沿放射方向間隔開的方式設(shè)置。在本實(shí)施形式中，分隔件支承輥15位于轉(zhuǎn)臺(tái)12的外周側(cè)，分隔件支承輥16設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心側(cè)。此外，分隔件支承輥15按照可沿轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向，相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而移動(dòng)的方式構(gòu)成。另外，分隔件支承輥16可沿轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向和徑向，相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而移動(dòng)。另外， 在帶狀體6的卷取完成的時(shí)刻，分隔件支承輥15、16設(shè)置于位于分隔件2的供給通路的附近的規(guī)定的等待位置P3。上述按壓輥17、18的截面呈圓形，該輥以可自由旋轉(zhuǎn)的方式被支承。另外，按壓輥 17、18按照夾持設(shè)置于上述卷取位置Pl的卷芯13(14)的方式設(shè)置，按照可相互接近離開的方式構(gòu)成。在帶狀體6的卷取時(shí)，按壓輥17、18移動(dòng)到夾持位于卷取位置Pl的卷芯13 (14) 的位置，在其與卷芯13(14)之間，夾持分隔件2、3或電極箔4、5。分隔件線伸出用輥19在分隔件2、3的切斷時(shí)，支承分隔件2、3，按照在突出狀態(tài)設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心。另外，分隔件線伸出輥19包括按照夾持轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心的方式定位的一對(duì)的面對(duì)輥19R1、19R2，在分隔件2、3的切斷時(shí)，分隔件2、3接觸而支承于面對(duì)輥19R1、 19R2 上。
接著，針對(duì)采用上述卷繞元件的制造裝置10的電池元件1的制造方法，對(duì)從在帶狀體6卷取于其中一個(gè)卷芯13上，到在另一卷芯14上，開始帶狀體6的卷取的步驟進(jìn)行說(shuō)
明。 如圖2所示的那樣，如果按照預(yù)定的長(zhǎng)度，在其中一個(gè)卷芯13上卷取帶狀體6，則如圖3所示的那樣，在通過(guò)正電極箔插入機(jī)構(gòu)33 (夾持輥33R)支承正電極箔4的狀態(tài)，將正電極箔4切斷。另外，伴隨該情況，在通過(guò)負(fù)電極箔插入機(jī)構(gòu)43 (夾持輥43R)，支承負(fù)電極箔5的狀態(tài)，將負(fù)電極箔5切斷。接著，如圖4所示的那樣，通過(guò)上述卷芯13卷取兩電極箔 4、5的終端部，并且轉(zhuǎn)臺(tái)12旋轉(zhuǎn)，其中一個(gè)卷芯13移動(dòng)到取下位置P2側(cè)，另一卷芯14 (相當(dāng)于本發(fā)明的“卷取前卷芯”)在相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而隱沒(méi)的狀態(tài)，移到卷取位置Pl側(cè)。另外，對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，開始分隔件支承輥15、16的動(dòng)作。如果對(duì)分隔件支承輥15、16的動(dòng)作進(jìn)行具體描述，則如圖4 圖9所示的那樣，位于上述等待位置P3的分隔件支承輥15 —邊使其與轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心軸的距離維持在一定距離，一邊朝向與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向的相反方向而移動(dòng)，另一方面，位于該等待位置P3的分隔件支承輥16 —邊與分隔件支承輥15離開(一邊接近轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心)，一邊朝向與轉(zhuǎn)臺(tái) 12的旋轉(zhuǎn)方向相反的一側(cè)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。即，分隔件支承輥15、16按照一邊支承分隔件2、3，一邊迎向另一卷芯14的方式移動(dòng)。另外，在本實(shí)施形式中，兩個(gè)分隔件支承軸15、16 —邊維持沿轉(zhuǎn)臺(tái)12的徑向并列的狀態(tài)，一邊移動(dòng)。由此，分隔件2、3中的被兩分隔件支承輥15、16 支承的部位一邊維持相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)軸，沿放射方向延伸的狀態(tài)，一邊移動(dòng)。于是，如圖10所示的那樣，分隔件支承輥15、16在按照規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度而旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的時(shí)刻，停止其移動(dòng)。另外，在該時(shí)刻，分隔件支承輥16接近轉(zhuǎn)臺(tái)12的中心，兩分隔件支承輥15、16之間的間隔至少大于卷芯13、14的外徑。接著，如圖11所示的那樣，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，另一卷芯14移動(dòng)，在該卷芯14的狹縫14S和位置和其伸出方向，與分隔件2、3中的架設(shè)于兩個(gè)分隔件支承輥15、16上的部分的位置和其長(zhǎng)度方向基本一致的時(shí)刻，暫時(shí)停止轉(zhuǎn)臺(tái)12。接著，在該暫時(shí)停止?fàn)顟B(tài)，另一卷芯14相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而突出，分隔件2、3設(shè)置于卷芯14的狹縫14S中。還有，從停止分隔件支承輥15、16的移動(dòng)的時(shí)刻起，按照按壓輥17、18相互接近的方式開始移動(dòng)，并且分隔件切割器71開始移向卷取位置Pl側(cè)。即，開始帶狀體6的卷取， 和為了分隔件2、3的切斷的準(zhǔn)備。接著，如圖12 圖14所示的那樣，在狹縫14S之間，設(shè)置分隔件2、3的狀態(tài)，再次開始轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)，上述卷芯14移到卷取位置Pl。另外，分隔件支承輥15、16 —邊維持一定的相互距離，一邊朝向與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向移動(dòng)。于是，如圖15所示的那樣，在卷芯14到達(dá)卷取位置Pl的同時(shí)，在通過(guò)按壓輥17、 18夾持的狀態(tài)，卷芯14開始旋轉(zhuǎn)，按照規(guī)定量卷取分隔件2、3。在分隔件2、3按照規(guī)定量被卷取之后，夾持負(fù)電極箔5的起始端部的負(fù)電極箔插入機(jī)構(gòu)43接近卷芯14，在分隔件2、 3之間插入負(fù)電極箔5。再有，在負(fù)電極箔5的插入后，在卷芯14旋轉(zhuǎn)了規(guī)定量(比如，1圈)的時(shí)刻，如圖 16所示的那樣，夾持正電極箔4的起始端部的正電極箔插入機(jī)構(gòu)33接近卷芯14，將正電極箔4插入分隔件2、3之間。并且，分隔件切割器71接近支承于卷芯14與上述面對(duì)輥19R2 之間的分隔件2、3，將分隔件2、3切斷。于是，通過(guò)使卷芯14旋轉(zhuǎn)，將分隔件2、3和兩電極箔4、5卷取到卷芯14上。另外，處于下述的狀態(tài)，即，在移動(dòng)到取下位置P2的卷芯13上， 卷取分隔件2、3的終端部，并且取下電池元件1 (帶狀體6)，而且卷芯13相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)12而隱沒(méi)。另外，在相對(duì)卷芯14的分隔件2、3和電極箔4、5的卷取后，按壓輥17、18按照與卷芯14離開的方式移動(dòng)。接著，在按壓輥17、18的移動(dòng)后，分隔件支承輥16移向轉(zhuǎn)臺(tái)12 的徑向外側(cè)，分隔件支承輥15、16設(shè)置于上述等待位置P3。之后，反復(fù)進(jìn)行上述步驟，在各卷芯13、14上，交替地進(jìn)行帶狀體6的卷取。如以上具體描述的那樣，按照本實(shí)施形式，在卷取兩電極箔4、5和分隔件2、3之前的卷芯13(14)到達(dá)卷取位置Pl之前，在分隔件支承輥15、16支承分隔件2、3的狀態(tài)，沿與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向移動(dòng)。即，迎向帶狀體6的卷取前的卷芯13(14)，支承分隔件2、3的分隔件支承輥15、16移動(dòng)。于是，在上述卷芯13(14)到達(dá)卷取位置Pl之前，使上述卷芯13 (14)突出，由此，分隔件2、3設(shè)置于該卷芯13 (14)的狹縫13S(14S)中。于是，卷芯13(14)可在剛移動(dòng)到卷取位置Pl后，卷取帶狀體6，不要求裝置的高速動(dòng)作，可縮短電池元件1的制造所要求的周期。其結(jié)果是，可謀求生產(chǎn)性的顯著的提高。另外，在通過(guò)狹縫13S (14S)的伸出方向和分隔件支承輥15、16而支承的分隔件2、 3的伸出方向一致的狀態(tài)，轉(zhuǎn)臺(tái)12和分隔件支承輥15、16暫時(shí)停止，在兩者暫時(shí)停止的狀態(tài)，使卷芯13(14)突出，由此，將分隔件2、3設(shè)置于該狹縫13S(14S)中。于是，可更加確實(shí)地將分隔件2、3設(shè)置于狹縫13S(14S)中，可謀求電池元件1的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。此外，由于分隔件2、3通過(guò)分隔件支承輥15、16而支承，故可更加確實(shí)防止使分隔件支承輥15、16移向卷芯13(14)側(cè)時(shí)等場(chǎng)合的分隔件2、3的破損。還有，分隔件支承輥15、16按照可相互接近離開移動(dòng)的方式構(gòu)成，使兩者間隔開， 由此，可使分隔件2、3中的架設(shè)于分隔件支承輥15、16上的部位具有一定程度的長(zhǎng)度。其結(jié)果是，在使卷芯13(14)突出時(shí)，可相對(duì)該狹縫13S(14S)，更進(jìn)一步確實(shí)地設(shè)置分隔件2、 3。再有，并不限于上述實(shí)施形式的記載內(nèi)容，比如，也可如下述這樣實(shí)施。顯然，在下面沒(méi)有列舉的其它的應(yīng)用例、變更例也是理所當(dāng)然可能的。(a)在上述實(shí)施形式中，在分隔件2、3設(shè)置于狹縫13S(14S)之后，在卷芯13(14) 到達(dá)卷取位置Pl的同時(shí)，開始分隔件2、3的卷取，但是，也可在卷芯13(14)移向卷取位置 P 1的過(guò)程中，開始分隔件2、3的卷取。在該場(chǎng)合，可更進(jìn)一步縮短電池元件1的制造的周期，可謀求生產(chǎn)性的進(jìn)一步的提高。(b)在上述實(shí)施形式中，在狹縫13S(14S)的位置和其伸出方向，與分隔件2、3中的架設(shè)于兩個(gè)分隔件支承輥15、16上的部分的位置和其長(zhǎng)度方向基本一致的狀態(tài)，暫時(shí)停止轉(zhuǎn)臺(tái)12，在其上，使卷芯13 (14)突出，由此，將分隔件2、3設(shè)置于狹縫13S(14S)中。也可相對(duì)該情況，不暫時(shí)停止轉(zhuǎn)臺(tái)12，沿與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向，并且按照與轉(zhuǎn)臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)速度相同的旋轉(zhuǎn)速度(即，與轉(zhuǎn)臺(tái)12的動(dòng)作同步)，使分隔件支承輥15、16移動(dòng)，同時(shí)， 使卷芯13(14)突出，由此，在狹縫13S(14S)中，設(shè)置分隔件2、3。在該場(chǎng)合，可謀求電池元件1的制造的周期的進(jìn)一步的縮短，可更加進(jìn)一步地提高生產(chǎn)性。(c)在上述實(shí)施形式中，卷取機(jī)構(gòu)11具有兩個(gè)卷芯13、14，但是，卷芯的數(shù)量并不限于此，也可具有3個(gè)以上的卷芯。
(d)在上述實(shí)施形式中，作為正極活性物質(zhì)，列舉鈷酸鋰粒子，但是，比如，也可采用鎳酸鋰、錳酸鋰等的其它含鋰金屬氧化物等。另外，作為負(fù)極活性物質(zhì)，列舉含有氟等的粒子，但是，作為負(fù)極活性物質(zhì)，也可采用比如碳質(zhì)材料等。
(e)在上述實(shí)施形式中，通過(guò)PP形成分隔件2、3，但是，也可通過(guò)其它的絕緣性材料形成分隔件2、3。(f)在上述實(shí)施形式中，支承分隔件2、3的作為分隔件支承部件采用分隔件支承輥15、16，但是，也可這樣，作為分隔件支承部件采用桿狀部件，將分隔件2、3支承于該桿狀部件的外周面上。
權(quán)利要求
1.一種卷繞元件的制造裝置，其中，分別按照重合方式卷繞呈帶狀的正電極箔、負(fù)電極箔和分隔件，其特征在于該制造裝置包括圓板狀的轉(zhuǎn)臺(tái)，其可將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)；卷芯，其可相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)而進(jìn)出，并且將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，由此在外周上卷取上述兩電極箔和上述兩個(gè)分隔件；一對(duì)分隔件支承部件，其可沿上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，上述卷芯包括至少兩個(gè)卷芯片，其沿本身的中心軸而延伸；狹縫，其形成于卷芯片之間，設(shè)置上述分隔件，上述卷芯沿上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向間歇地設(shè)置多個(gè)，并且各卷芯伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)， 依次移動(dòng)到上述兩電極箔以及上述分隔件的卷取位置，上述分隔件支承部件可在上述分隔件架設(shè)于本身上的狀態(tài)，支承上述分隔件，上述兩電極箔和上述分隔件的卷取前的上述卷芯的卷取前卷芯按照下述方式構(gòu)成，該方式為在伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，到達(dá)上述卷取位置之前，一邊使支承上述分隔件的上述分隔件支承部件沿與上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向移動(dòng)，一邊使處于隱沒(méi)狀態(tài)的上述卷取前卷芯突出，由此，在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前的位置，可在上述狹縫中，設(shè)置通過(guò)上述分隔件支承部件支承的分隔件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于上述卷芯按照下述方式構(gòu)成，該方式為在伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)時(shí)，沿與其中心軸相垂直的方向的上述狹縫的伸出方向相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸，朝向放射方向延伸；按照下述方式，在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前的位置，可將上述分隔件設(shè)置于上述狹縫中，該方式為從下述時(shí)刻，沿與上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向，并且按照與上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度相同的旋轉(zhuǎn)速度，使上述分隔件支承部件移動(dòng)，同時(shí)，使上述卷取前卷芯突出，該時(shí)刻為上述狹縫位置和其伸出方向，與上述分隔件中的架設(shè)于上述分隔件支承部件上的部分的位置和其長(zhǎng)度方向基本一致的時(shí)刻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于上述卷芯按照下述方式構(gòu)成，該方式為在伴隨上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)時(shí)，沿與其中心軸相垂直的方向的上述狹縫的伸出方向相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸，朝向放射方向而延伸；按照下述方式，在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前的位置，可將上述分隔件設(shè)置于上述狹縫中，該方式為以下述狀態(tài)可停止上述轉(zhuǎn)臺(tái)和上述分隔件支承部件，在停止?fàn)顟B(tài)，使上述卷取前卷芯突出，該狀態(tài)為在上述狹縫的位置和其伸出方向，與上述分隔件中的架設(shè)于上述分隔件支承部件上的部分的位置和其長(zhǎng)度方向基本一致的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前，上述卷取前卷芯將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，開始上述分隔件的卷取。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前，上述卷取前卷芯將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，開始上述分隔件的卷取。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于在上述卷取前卷芯到達(dá)上述卷取位置之前，上述卷取前卷芯將本身的中心軸作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，開始上述分隔件的卷取。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任何一項(xiàng)所述的卷繞元件的制造裝置，其特征在于上述分隔件支承部件為可沿相對(duì)上述轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸的放射方向，相互接近離開移動(dòng)的分隔件支承棍。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供卷繞元件的制造裝置，其在不要求裝置的高速動(dòng)作的情況下，可縮短卷繞元件的制造周期。卷繞元件的制造裝置(10)包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)(12)；卷取有電極箔(4、5)和纏繞分隔件(2、3)的卷芯(13、14)；可沿轉(zhuǎn)臺(tái)(12)的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)的分隔件支承輥(15、16)。卷芯(13、14)包括狹縫(13S、14S)，其伴隨轉(zhuǎn)臺(tái)(12)的旋轉(zhuǎn)，依次移動(dòng)到卷取位置(P1)。在電極箔(4、5)等的卷取前的卷芯(13(14))到達(dá)卷取位置(P1)之前，支承分隔件(2、3)的分隔件支承輥(15、16)沿與轉(zhuǎn)臺(tái)(12)的旋轉(zhuǎn)方向的相反方向移動(dòng)，在卷芯(13(14))到達(dá)卷取位置(P1)之前的位置，可將分隔件(2、3)設(shè)置于狹縫(13S(14S))中。
文檔編號(hào)H01M10/058GK102270772SQ20101051035
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者青木寬哉 申請(qǐng)人:Ckd株式會(huì)社