层叠装置以及层叠方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201280017405.5 | 申请日 | 2012-04-06 | 公开(公告)号 | CN103460490A | 公开(公告)日 | 2013-12-18 |
| 申请人 | 日产自动车株式会社; | 发明人 | 渡边正司; 油原浩; 山下学; | ||||
| 摘要 | 第一把持部(114)在第一平台(121)与层叠平台(141)之间往复移动，另一方面，第二把持部(115)在层叠平台(141)与第二平台(1318)之间往复移动，当第一把持部(114)把持在第一平台(121)上已调整过 水 平方向上的 位置 的隔离件- 电极 组装体(20)时，第二把持部(115)在层叠平台(141)上释放第二电极(30)，当第一把持部(114)在层叠平台(141)上释放隔离件-电极组装体(20)时，第二把持部(115)把持在第二平台(131)上已调整过水平方向上的位置的第二电极(30)。本 发明 提供一种能够高效且高 精度 地层 叠以隔离件夹持第一电极所成的隔离件-电极组装体以及极性与第一电极不同的第二电极的层叠装置以及层叠方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种层叠装置，用于交替地层叠以隔离件夹持第一电极所成的隔离件-电极组装体以及极性与上述第一电极不同的第二电极，该层叠装置的特征在于，具有： |
||||||
| 说明书全文 | 层叠装置以及层叠方法技术领域[0001] 本发明涉及层叠装置以及层叠方法。 背景技术[0004] 作为与其相关联的技术，从缩短锂离子二次电池的制造时间的观点出发，提出了如下述的专利文献1所示的制造装置。专利文献1所公开的制造装置具有输送以隔离件包装的阳极板(以下称为阳极包装体)的第一输送机、输送阴极板的第二输送机、输送阳极包装体与阴极板的层叠体的第三输送机以及使两个吸附装置摇动的摇动装置。两个吸附装置中的一个吸附装置在第一输送机与第三输送机之间摇动，吸附保持第一输送机上的阳极包装体来在第三输送机上释放。另一个吸附装置在第二输送机与第三输送机之间摇动，吸附保持第二输送机上的阴极板来在第三输送机上释放。根据这种结构，通过由两个吸附装置将阳极包装体和阴极板交替释放在第三输送机上，能够在第三输送机上高效地层叠阳极包装体和阴极板。 [0005] 专利文献1：日本特开平04-101366号公报 发明内容[0006] 发明要解决的问题 [0007] 在上述的制造装置中，由第一输送机和第二输送机一片一片地输送来的阳极包装体和阴极板是由吸附装置直接吸附保持的，因此吸附装置吸附保持阳极包装体和阴极板时的位置精度不高。在未以高位置精度吸附保持阳极包装体和阴极板的情况下，无法高精度地层叠阳极包装体和阴极板，二次电池的质量会降低。因此，在上述的制造装置中，在第三输送机上配置定位用的保持件，将阳极包装体和阴极板插入到保持件的内部来进行层叠。如果利用吸附装置将阳极包装体和阴极板插入到保持件的内部，则阳极包装体和阴极板的侧面与保持件的内壁抵接从而对阳极包装体和阴极板进行定位，阳极包装体与阴极板的层叠精度提高。 [0008] 然而，包装阳极板的隔离件柔软而易于弯折。因而，存在以下的问题：在将阳极包装体插入到保持件的内部、阳极包装体的侧面与保持件的内壁抵接的情况下，隔离件的端部会弯折，阳极包装体未被正确定位。在阳极包装体未被正确定位的情况下，无法得到足够的层叠精度。 [0009] 本发明是为了解决上述问题而完成的。因而，本发明的目的在于提供一种能够高效且高精度地层叠以隔离件夹持第一电极所成的隔离件-电极组装体以及极性与第一电极不同的第二电极的层叠装置以及层叠方法。 [0010] 用于解决问题的方案 [0011] 本发明的第一方式是一种用于交替地层叠以隔离件夹持第一电极所成的隔离件-电极组装体以及极性与上述第一电极不同的第二电极的层叠装置。上述层叠装置具有第一平台、第二平台、层叠平台、第一调整部、第二调整部、第一把持部以及第二把持部。上述第一平台上载置上述隔离件-电极组装体。上述第二平台上载置上述第二电极。上述层叠平台上交替地层叠上述隔离件-电极组装体和上述第二电极。上述第一调整部对上述第一平台在水平方向上的位置进行调整，来调整上述隔离件-电极组装体在上述第一平台上的位置。上述第二调整部对上述第二平台在水平方向上的位置进行调整，来调整上述第二电极在上述第二平台上的位置。上述第一把持部把持并释放上述隔离件-电极组装体。上述第二把持部把持并释放上述第二电极。上述第一把持部在上述第一平台与上述层叠平台之间往复移动，另一方面，上述第二把持部在上述层叠平台与上述第二平台之间往复移动。当上述第一把持部把持在上述第一平台上已调整过位置的上述隔离件-电极组装体时，上述第二把持部在上述层叠平台上释放上述第二电极。当上述第一把持部在上述层叠平台上释放上述隔离件-电极组装体时，上述第二把持部把持在上述第二平台上已调整过位置的上述第二电极。 [0012] 本发明的第二方式是一种用于交替地层叠以隔离件夹持第一电极所成的隔离件-电极组装体以及极性与上述第一电极不同的第二电极的层叠方法。上述层叠方法使第一把持部在载置上述隔离件-电极组装体的第一平台与交替地层叠上述隔离件-电极组装体和上述第二电极的层叠平台之间往复移动。另一方面，上述层叠方法使第二把持部在上述层叠平台与载置上述第二电极的第二平台之间往复移动。当通过调整上述第一平台在水平方向上的位置来使上述第一把持部把持在该第一平台上已调整过位置的上述隔离件-电极组装体时，使上述第二把持部在上述层叠平台上释放上述第二电极。当使上述第一把持部在上述层叠平台上释放上述隔离件-电极组装体时，通过调整上述第二平台在水平方向上的位置来使上述第二把持部把持在该第二平台上已调整过位置的上述第二电极。附图说明 [0013] 图1是示出锂离子二次电池的外观的立体图。 [0014] 图2是锂离子二次电池的分解立体图。 [0015] 图3是袋装正极和负极的俯视图。 [0016] 图4是表示将负极重叠于袋装正极的情形的俯视图。 [0017] 图5是表示薄片层叠装置的概要俯视图。 [0018] 图6是表示薄片层叠装置的立体图。 [0019] 图7是沿图6的箭头方向观察的正极供给部的主视图。 [0020] 图8是正极供给部的俯视图。 [0021] 图9是层叠部的立体图。 [0023] 图11是随在图10之后的图。 [0024] 图12是随在图11之后的图。 [0025] 图13是随在图12之后的图。 [0026] 图14是随在图13之后的图。 [0027] 图15是随在图14之后的图。 [0028] 图16是表示在层叠平台上层叠袋装正极时的层叠机械臂的各部的动作的一例的时间图。 [0029] 图17是表示在层叠平台上层叠袋装正极时的层叠机械臂的各部的动作的其它例的时间图。 [0030] 图18是用于说明层叠部的动作的图。 [0031] 图19是随在图18之后的图。 [0032] 图20是随在图19之后的图。 [0033] 图21是随在图20之后的图。 [0034] 图22是随在图21之后的图。 [0035] 图23是随在图22之后的图。 [0036] 图24是表示夹具的变形例的立体图。 具体实施方式[0037] 下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，图面的尺寸比率有时会为了便于说明而被夸张，与实际的比率不同。 [0038] 首先，参照图1和图2来说明由薄片层叠装置形成的锂离子二次电池(层叠型电池)。图1是示出锂离子二次电池的外观的立体图，图2是锂离子二次电池的分解立体图。 [0039] 如图1所示，锂离子二次电池10具有扁平的矩形形状，正极引线11和负极引线12是从外壳材料13的同一端部导出的。外壳材料13的内部容纳有进行充放电反应的发电元件(电池元件)15。如图2所示，发电元件15是交替地层叠袋装正极20和负极30而形成的。 [0040] 如图3的(A)所示，袋装正极20是以隔离件40夹持正极22而成的，该正极22是在薄片状的正极集电体的两面形成正极活性物质层21而成的。两片隔离件40在端部利用接合部41而相互接合，形成为袋状。在正极22中，在正极集电体的极耳部分23以外的部分形成有正极活性物质层21，极耳部分23从袋状的隔离件40导出。 [0041] 如图3的(B)所示，负极30是在薄片状的负极集电体的两面形成负极活性物质层31而成的。在负极30中，在负极集电体的极耳部分33以外的部分形成有负极活性物质层 31。 [0042] 当在袋装正极20上重叠负极30时如图4所示。如图4所示，俯视观察时负极活性物质层31形成为比正极22的正极活性物质层21大一圈。此外，交替地层叠袋装正极20和负极30来制造锂离子二次电池的方法本身即为一般性的锂离子二次电池的制造方法，因此省略详细的说明。 [0043] 接着，说明用于组装上述的发电元件15的薄片层叠装置。 [0044] 图5是表示薄片层叠装置的概要俯视图，图6是表示薄片层叠装置的立体图，图7是沿图6的箭头方向观察的正极供给部的主视图，图8是正极供给部的俯视图。 [0045] 如图5和图6所示，薄片层叠装置100具有层叠机械臂110、正极供给部120、负极供给部130、层叠部140以及控制部150。正极供给部120和负极供给部130配置于以层叠机械臂110为中心而相互对置的位置，层叠部140配置于与正极供给部120和负极供给部130形成90度的角度的位置。层叠机械臂110、正极供给部120、负极供给部130以及层叠部140由控制部150来进行控制。 [0046] 层叠机械臂110交替地层叠袋装正极20和负极30来形成发电元件(层叠体)15。层叠机械臂110具有由第一臂部111和第二臂部112构成的L字状臂113以及分别设置于第一臂部111和第二臂部112的前端部的第一吸附盘114和第二吸附盘115。第一臂部111和第二臂部112在以驱动轴116为基准相互形成90度的角度的方向上延伸设置。通过利用臂驱动部117对驱动轴116进行驱动，L字状臂113在水平方向上摇动90度。另外，通过对驱动轴116进行驱动，L字状臂113升降。第一吸附盘114吸附保持袋装正极20并使其脱离。第二吸附盘115吸附保持负极30并使其脱离。 [0047] 通过使L字状臂113摇动90度，第一吸附盘114在正极供给部120与层叠部140之间往复移动，第二吸附盘115在层叠部140与负极供给部130之间往复移动。换言之，对第一吸附盘114和第二吸附盘115分别位于正极供给部120和层叠部140的上方的第一状态、以及第一吸附盘114和第二吸附盘115分别位于层叠部140和负极供给部130的上方的第二状态进行切换。另外，通过使L字状臂113升降，第一吸附盘114相对于正极供给部120或层叠部140接近远离，第二吸附盘115相对于负极供给部130或层叠部140接近远离。 [0048] 正极供给部120提供袋装正极20。正极供给部120具有载置袋装正极20的正极供给平台121以及使正极供给平台121在水平面内移动或旋转的平台驱动部122。正极供给平台121一片一片地接收并载置通过前工序制作并由吸附输送机123输送来的袋装正极20。正极供给平台121也是吸附输送机，吸附将来自吸附输送机123的负压解除后的袋装正极20，并通过输送负压来固定到大致中央。在袋装正极20被第一吸附盘114吸附时，正极供给平台121解除吸附。平台驱动部122通过使正极供给平台121在水平面内移动或旋转来调节正极供给平台121上的袋装正极20的位置。平台驱动部122具有三个电动机，使正极供给平台121在水平面内移动或旋转。 [0049] 正极供给平台121的宽度比吸附输送机123的宽度窄，构成为袋装正极20的端部突出的结构。虽然在图5和图6中省略了图示，但是如图7和图8所示，正极供给平台121的两侧设置有透明的支承台124。支承台124支承从正极供给平台121突出的袋装正极20的端部。另外，在与支承台124对应的位置处设置有夹具125。夹具125与支承台124一起夹住袋装正极20的端部来将其固定。支承台124和夹具125都是可动式的，当在正极供给平台121上载置袋装正极20时，该支承台124和夹具125以支承和固定袋装正极20的端部的方式接近袋装正极20。 [0050] 另外，在正极供给平台121的下方配置有光源126，在上方配置有摄像头127。光源126设置于透明的支承台124的下方，对袋装正极20的端部照射光。光源126照射以规定的透射率以上透过隔离件40而不透过正极22(被反射或被吸收)的波长的光。摄像头127对袋装正极20进行拍摄，来识别正极供给平台121上的正极22(袋装正极20)的位置。 摄像头127接收从光源126投射而虽然被正极22切断但是透过隔离件40的光，来识别正极22的位置。也就是说，基于正极22的影子来识别正极22的位置。基于由摄像头127识别出的正极22的位置信息，来调整正极22(袋装正极20)的水平位置。通过该调整，第一吸附盘114每次都能够拾取已对正极22的位置进行正确定位的袋装正极20。 [0051] 返回到图5和图6，负极供给部130提供负极30。负极供给部130具有载置负极30的负极供给平台131以及使负极供给平台131在水平面内移动或旋转的平台驱动部132。负极供给平台131一片一片地接收并载置通过前工序制作并由吸附输送机133输送来的负极30。负极供给平台131也是吸附输送机，吸附将来自吸附输送机133的负压解除后的负极30，并通过输送负压来固定到大致中央。在负极30被第二吸附盘115吸附时，负极供给平台131解除吸附。平台驱动部132通过使负极供给平台131在水平面内移动或旋转来调节负极供给平台131上的负极30的位置。平台驱动部132具有三个电动机，使负极供给平台131在水平面内移动或旋转。 [0052] 另外，在负极供给平台131的上方配置有光源136和摄像头137。光源136对负极30照射不透过负极30的(被反射或被吸收)波长的光。摄像头137对负极30进行拍摄，来识别负极供给平台131上的负极30的位置。摄像头137例如接收从光源136投射而在负极30处进行反射的光，来识别负极30的位置。基于由摄像头137识别出的负极30的位置信息，来调整负极30的水平位置。通过该调整，第二吸附盘115每次都能够拾取已进行正确定位的负极30。 [0053] 层叠部140是利用层叠机械臂110交替地层叠所输送的袋装正极20和负极30的场所，保持袋装正极20与负极30的层叠体，直到层叠了规定片数的袋装正极20和负极30为止。当层叠了规定片数的袋装正极20和负极30而完成了发电元件15时，层叠部140在后工序中提供发电元件15。 [0054] 图9是层叠部的立体图。层叠部140具有交替地层叠袋装正极20和负极30的层叠平台141、升降层叠平台141的高度调整部142、按压袋装正极20与负极30的层叠体的夹具143以及驱动夹具143的夹具驱动部144。 [0055] 层叠平台141上载置有托盘(未图示)，在托盘上交替地层叠袋装正极20和负极30。高度调整部142例如由滚珠丝杠和电动机构成，根据袋装正极20和负极30的层叠的进展来使层叠平台141下降。高度调整部142使层叠平台141下降以将袋装正极20与负极30的层叠体的上表面的高度维持为大致固定。 [0056] 夹具143由从上部按压袋装正极20与负极30的层叠体的夹头143a以及支承夹头143a的支承轴143b构成。夹头143a的横截面具有台形形状。通过支承轴143b对夹头143a向下方施力，该夹头143a利用底面按压层叠体的最上面。 [0057] 夹具驱动部144通过支承轴143b使夹头143a转动并使其上升到固定的高度。而且，夹具驱动部144使转动180度后的夹头143a下降。夹具驱动部144具有：具备凸轮槽的凸轮结构(未图示)，该凸轮槽与支承轴143b侧面的突出销(未图示)卡合，用于使夹头143a转动并且使其上升固定量；以及致动器(未图示)，其用于升降支承轴143b。致动器例如是气缸。另外，夹具驱动部144中具备用于对夹头143a向下方施力的弹簧(未图示)。 [0058] 在如上那样构成的薄片层叠装置100中，正极供给平台121和负极供给平台131上所载置的袋装正极20和负极30被层叠机械臂110拾取而交替地输送到层叠平台141上。通过将袋装正极20和负极30交替地输送到层叠平台141上，来形成袋装正极20与负极30的层叠体。 [0059] 此外，在本实施方式中，构成为以下结构：第一臂部111和第二臂部112在相互形成90度的角度的方向上延伸设置，L字状臂113摇动90度。然而，第一臂部111和第二臂部112能够以形成90度以外的规定角度的方式延伸设置。在这种情况下，L字状臂113也构成为以规定角度进行摇动，正极供给部120、负极供给部130以及层叠部140的配置也与摇动角度相应地进行调整。 [0060] 接着，参照图10～图23来说明本实施方式的薄片层叠装置100的动作。 [0061] 首先，说明层叠机械臂110的动作。图10～图15是用于说明层叠机械臂110对袋装正极20和负极30的层叠动作的图。此外，下面，说明从利用层叠机械臂110层叠袋装正极20的阶段起的动作。 [0062] 如图10所示，在利用层叠机械臂110层叠袋装正极20的阶段，层叠机械臂110的第一吸附盘114以吸附保持袋装正极20的状态位于层叠平台141的上方。另一方面，层叠机械臂110的第二吸附盘115位于负极供给平台131的上方。在层叠平台141上层叠有袋装正极20和负极30。在负极供给平台131上载置有负极30。基于由摄像头137获取到的位置信息来调整负极供给平台131上的负极30的水平位置，以使得第二吸附盘115能够在正确的位置吸附保持负极30。具体地说，以使负极30的中心点位于规定的位置、负极30为固定的姿势的方式调整负极30的水平位置。 [0063] 接着，L字状臂113下降规定的移动量(参照图11)。通过使L字状臂113下降，第一吸附盘114和第二吸附盘115分别移动到层叠平台141和负极供给平台131的附近。然后，第一吸附盘114的负压被解除，原本由第一吸附盘114吸附保持的袋装正极20脱离。 其结果，袋装正极20被层叠到层叠体的最上部。另一方面，在第二吸附盘115的底面产生负压，第二吸附盘115吸附保持负极供给平台131上的负极30。由于已预先调整了负极供给平台131上的负极30的水平位置，因此第二吸附盘115能够在正确的位置吸附保持负极 30。 [0064] 接着，L字状臂113上升上述移动量(参照图12)。通过使L字状臂113上升，第一吸附盘114和第二吸附盘115分别移动到层叠平台141和负极供给平台131的上方。此时，第二吸附盘115以吸附保持负极30的状态上升，从而从负极供给平台131拾取负极30。 [0065] 接着，L字状臂113沿逆时针方向转动90度(参照图13)。通过使L字状臂113转动90度，第一吸附盘114和第二吸附盘115分别移动到正极供给平台121和层叠平台141的上方。第二吸附盘115吸附保持着负极30。另外，在正极供给平台121上载置有袋装正极20。基于由摄像头127获取到的位置信息对正极供给平台121上的袋装正极20的水平位置进行调整，使得第一吸附盘114能够在正确的位置吸附保持袋装正极20(正极22)。具体地说，以使正极22的中心点位于规定的位置、正极22为固定的姿势的方式调整袋装正极20的水平位置。 [0066] 接着，L字状臂113下降上述移动量(参照图14)。通过使L字状臂113下降，第一吸附盘114和第二吸附盘115分别移动到正极供给平台121和层叠平台141的附近。然后，第二吸附盘115的负压被解除，原本由第二吸附盘115吸附保持的负极30脱离。其结果，负极30被层叠到层叠体的最上部。另一方面，在第一吸附盘114的底面产生负压，第一吸附盘114吸附保持正极供给平台121上的袋装正极20。由于已预先调整了正极供给平台121上的袋装正极20的水平位置，因此第一吸附盘114能够在正确的位置吸附保持袋装正极20(正极22)。 [0067] 接着，L字状臂113上升上述移动量(参照图15)。通过使L字状臂113上升，第一吸附盘114和第二吸附盘115分别移动到正极供给平台121和层叠平台141的上方。此时，第一吸附盘114以吸附保持袋装正极20的状态上升，从而从正极供给平台121拾取袋装正极20。 [0068] 然后，L字状臂113沿顺时针方向转动90度。通过使L字状臂113转动90度，第一吸附盘114和第二吸附盘115分别移动到层叠平台141和负极供给平台131的上方(参照图10)。 [0069] 通过重复上述的动作，将袋装正极20和负极30交替地输送到层叠平台141上，在层叠平台141上交替地层叠袋装正极20和负极30。通过层叠规定片数的袋装正极20和负极30，来形成作为发电元件15的层叠体。 [0070] 此时，第一吸附盘114和第二吸附盘115在正极供给平台121和负极供给平台131上拾取已调整过位置的袋装正极20和负极30，在层叠平台141上的已决定的位置处使该袋装正极20和负极30脱离。根据这种结构，仅利用层叠机械臂110的L字状臂113的固定的摇动动作，就能够在层叠平台141上高精度地层叠袋装正极20和负极30。也就是说，能够利用结构简单的层叠机械臂110来在层叠平台141上高精度地层叠袋装正极20和负极30。另外，无需在第一臂部111和第二臂部112的前端部设置用于调整袋装正极20和负极 30的水平方向的位置的机构，能够使第一臂部111和第二臂部112轻量化。通过使第一臂部111和第二臂部112轻量化，能够使第一臂部111和第二臂部112高速移动。因而，能够使袋装正极20和负极30的层叠高速化。 [0071] 图16是表示在层叠平台上层叠袋装正极时的层叠机械臂的各部的动作的一例的时间图。图16的(A)是表示第一吸附盘114的负压产生动作的启动/停止(ON/OFF)的时间图，图16的(B)是表示第二吸附盘115的负压产生动作的启动/停止的时间图。图16的(C)是表示L字状臂113在铅直方向上的移动速度的时间图。 [0072] 如上所述，在层叠平台141上层叠袋装正极20的阶段，从吸附保持着袋装正极20的第一吸附盘114位于层叠平台141的上方的状态(参照图10)，L字状臂113下降规定的移动量(参照图11)。 [0073] 如图16的(C)所示，L字状臂113例如以固定的速度V下降。如果L字状臂113下降规定的移动量而停止，则如图16的(A)所示，第一吸附盘114的负压产生动作从启动切换为停止，第一吸附盘114的负压被解除。通过解除负压，袋装正极20从第一吸附盘114脱离。 [0074] 另一方面，如图16的(B)所示，第二吸附盘115的负压产生动作从停止切换为启动，在第二吸附盘115的底面产生负压。如果在第二吸附盘115的底面产生负压，则负极供给平台131上的负极30被第二吸附盘115吸附。之后，在由第二吸附盘115吸附保持负极30的状态下，L字状臂113以速度V上升规定的移动量(参照图12)。 [0075] 在本实施方式中，将从第一吸附盘114开始解除负压到L字状臂113即将开始上升为止的期间T1(参照图16的(A))的第一吸附盘114的动作定义为释放袋装正极20的动作。另外，将从第二吸附盘115开始产生负压到L字状臂113即将开始上升为止的期间T2(参照图16的(B))的第二吸附盘115的动作定义为把持负极30的动作。 [0076] 同样地，将在层叠平台141上层叠负极30的阶段(参照图13～图15)、从第二吸附盘115开始解除负压到L字状臂113即将开始上升为止的期间的第二吸附盘115的动作定义为释放负极30的动作。另一方面，将在拾取正极供给平台121上的袋装正极20时、从第一吸附盘114开始产生负压到L字状臂113即将开始上升为止的期间的第一吸附盘114的动作定义为把持袋装正极20的动作。 [0077] 此外，将从第一吸附盘114把持袋装正极20到第一吸附盘114释放袋装正极20为止的第一吸附盘114的动作定义为输送袋装正极20的动作。另外，将从第二吸附盘115把持负极30到第二吸附盘115释放负极30为止的第二吸附盘115的动作定义为输送负极30的动作。 [0078] 如图16所示，由第一吸附盘114释放袋装正极20的动作(与时间T1对应)与由第二吸附盘115把持负极30的动作(与时间T2对应)在时间上重复。同样地，由第一吸附盘114把持袋装正极20的动作与由第二吸附盘115释放负极30的动作在时间上重复。 [0079] 此外，在图16中，第一吸附盘114的负压产生动作从启动切换为停止的时间点与第二吸附盘115的负压产生动作从停止切换为启动的时间点几乎一致。然而，第一吸附盘114的负压产生动作从启动切换为停止的时间点与第二吸附盘115的负压产生动作从停止切换为启动的时间点也可以不一致。 [0080] 例如，也可以如图17所示那样，在第一吸附盘114的负压产生动作从启动切换为停止之后，使第二吸附盘115的负压产生动作从停止切换为启动。在这种情况下，由第一吸附盘114释放袋装正极20的动作与由第二吸附盘115把持负极30的动作在时间上也有一部分是重复的。 [0081] 接着，参照图18～图23来说明层叠部140的动作。在层叠部140中，在每次袋装正极20或负极30新层叠在层叠平台141上时层叠平台141下降，从而将袋装正极20与负极30的层叠体的最上面的高度维持为大致固定。此外，下面，说明利用第一吸附盘114在层叠平台141上层叠袋装正极20时的层叠部140的动作。 [0082] 图18是表示即将层叠袋装正极前的层叠平台和夹具的状态的示意图。在层叠平台141上隔着托盘190，袋装正极20和负极30交替地层叠。在袋装正极20与负极30的层叠体的最上部层叠着负极30，负极30的缘部被夹头143a的一端的底面按压。层叠机械臂110的第一吸附盘114位于层叠平台141的上方，第一吸附盘114吸附保持着袋装正极20。 [0083] 接着，第一吸附盘114下降到层叠平台141的附近(参照图19)。第一吸附盘114以吸附保持袋装正极20的状态下降规定的移动量。通过使第一吸附盘114下降，袋装正极20被层叠到层叠体的最上部。此时，夹头143a被袋装正极20的缘部覆盖(参照图19的虚线所围起的部分)。 [0084] 接着，夹头143a上升并转动90度(参照图20)。具体地说，被袋装正极20的缘部覆盖的夹头143a上升并转动90度。通过使夹头143a上升并转动90度，来使夹头143a位于最上部的袋装正极20的斜上方。在此，夹头143a的上升量ΔX为大于一片袋装正极20的厚度的大致固定的值。当夹头143a上升时，袋装正极20的缘部被夹头143a举起。通过被夹头143a举起，袋装正极20的缘部被暂时掀起并复原。 [0085] 接着，夹头143a再转动90度(参照图21)。具体地说，夹头143a再上升规定量并转动90度。通过使夹头143a再转动90度，来使夹头143a的相反侧的端部位于袋装正极20的上方。此外，图20和图21所示的夹头143a转动90度再转动90度的动作是连续进行的。 [0086] 接着，夹头143a下降(参照图22)。通过使夹头143a下降，来使夹头143a的另一端的底面从上部按压袋装正极20的缘部。 [0087] 然后，第一吸附盘114上升，并且层叠平台141下降(参照图23)。第一吸附盘114上升上述移动量，并且层叠平台141下降规定的下降量。具体地说，层叠平台141下降规定的下降量，使得层叠袋装正极20后的层叠体的最上面的高度与层叠袋装正极20前的层叠体的最上面的高度H大致相同。在此，下降量例如是指袋装正极20和负极30的厚度的平均值。 [0088] 如上，如果新的袋装正极20(或负极30)层叠到正被夹头143a按压着的层叠体的上部，则夹头143a暂时退避到斜上方，之后，按压新的袋装正极20。此时，层叠平台141下降规定的下降量以使得层叠体的最上面的高度维持为大致固定。只要层叠平台141下降而层叠体的最上面的高度维持为大致固定，那么即使层叠体的厚度随着袋装正极20和负极30的层叠的进展而增加，也能够将夹头143a的上升量维持为小于层叠体的最终厚度的大致固定的值。例如，从层叠工序的最初到最后，能够将夹头143a的上升量维持为与几片袋装正极20相当的厚度。因而，与夹具的上升量大于层叠体的最终厚度的情况相比，伴随夹具143的上升动作的袋装正极20和负极30的缘部的掀起程度降低。即，能够避免对袋装正极20和负极30施加大的变形地层叠袋装正极20和负极30。 [0089] 另外，根据本实施方式的层叠部140，在重复层叠袋装正极20和负极30的期间，将层叠体的最上面的高度维持为大致固定，因此能够使第一吸附盘114和第二吸附盘115在铅直方向上的移动量(行程)固定。也就是说，能够利用结构简单的层叠机械臂110来在层叠平台141上层叠袋装正极20和负极30。另外，无需在第一臂部111和第二臂部112的前端部设置用于校正第一吸附盘114和第二吸附盘115在铅直方向上的位置的机构，从而能够使第一臂部111和第二臂部112轻量化。通过使第一臂部111和第二臂部112轻量化，能够使第一臂部111和第二臂部112高速移动。因而，能够使袋装正极20与负极30的层叠高速化。 [0090] 此外，在本实施方式中，层叠平台141在每次在层叠体上层叠新的袋装正极20或负极30时，下降与袋装正极20和负极30的厚度的平均值相当的下降量。然而，也可以与本实施方式不同地，层叠平台141在每次在层叠体上层叠新的袋装正极20或负极30时，下降与新层叠的袋装正极20或负极30的厚度相同的量。或者，层叠平台141还可以在每次层叠了规定片数(例如各两片)的袋装正极20和负极30时下降。 [0091] 此外，在本说明书中，夹头的上升量(移动量)“大致固定”这样的记载不仅包括退避到袋装正极20或负极30的斜上方的夹头143a的上升量始终固定的情况，也包括上升量稍微变动的情况。例如，如果在每次在层叠体上层叠新的袋装正极20(或负极30)时，层叠平台141下降与新层叠的袋装正极20(或负极30)的厚度相同的量，则夹头143a的上升量始终维持为固定。另一方面，如果层叠平台141下降与袋装正极20和负极30的厚度的平均值相当的下降量，则夹头143a的上升量变动与上述平均值与袋装正极20的厚度之差以及上述平均值与负极30的厚度之差相当的量。在本说明书中，夹头的上升量“大致固定”这样的记载包括如上所述那样与层叠平台141的下降动作相应地夹头143a的上升量稍微变动的情况。 [0092] 接着，参照图24来说明夹具的变形例。 [0093] 图24是表示夹具的变形例的立体图。如图24所示，变形例所涉及的夹具143具有横截面呈圆弧状的夹头143a。具体地说，与袋装正极20和负极30的底面分别接触的夹头143a的上表面沿长度方向形成为圆弧状。 [0094] 根据这种结构，袋装正极20或负极30的底面与夹头143a的上表面的接触变得顺滑，能够抑制在夹头143a上升时夹头143a的上表面对袋装正极20或负极30的底面造成的损伤。 [0095] 此外，优选的是，夹头143a的上表面不仅沿长度方向形成为圆弧状，沿与长度方向正交的方向也形成为圆弧状。 [0096] 如上，所说明的本实施方式起到以下的效果。 [0097] (a)在即将被第一吸附盘和第二吸附盘吸附保持之前，袋装正极和负极的位置被分别调整，因此第一吸附盘和第二吸附盘能够以高位置精度分别吸附保持袋装正极和负极。因而，能够高效且高精度地层叠袋装正极和负极。另外，在正极供给平台和负极供给平台侧，对袋装正极和负极的水平位置进行调整，因此能够将层叠机械臂的结构简化，且能够使第一臂部和第二臂部轻量化。通过使第一臂部和第二臂部轻量化，能够使第一臂部和第二臂部高速动作。由此，能够使袋装正极和负极的层叠高速化。另外，无需在层叠平台上使袋装正极和负极的侧面与定位构件(例如保持件)抵接来进行袋装正极和负极的定位，因此与定位构件抵接的隔离件的端部不会弯折。因而，能够形成高质量的二次电池。 [0098] (b)能够将层叠机械臂的两个臂部以任意的角度延伸设置，因此能够与应用薄片层叠装置的空间相应地实现多种配置。 [0099] (c)利用摄像头来拍摄袋装正极和负极，识别袋装正极和负极的位置，因此能够使用图像处理来容易地调整袋装正极和负极的水平位置。 [0100] (d)对袋装正极内部的正极的位置进行调整，因此能够使正极与负极的位置相匹配。因而，与使袋装正极与负极的位置相匹配的情况相比，锂离子二次电池的性能提高。 [0101] (e)为了将层叠于层叠平台上的袋装正极和负极的层叠体的最上面在铅直方向上的位置维持为大致固定而使层叠平台下降，因此能够将第一吸附盘和第二吸附盘在铅直方向上的移动量维持为固定。因而，能够将层叠机械臂的结构简化。另外，无需在第一臂部和第二臂部的前端部设置校正高度的机构，从而能够使第一臂部和第二臂部轻量化。由此，能够使袋装正极和负极的层叠高速化。 [0102] (f)利用夹具按压袋装正极和负极的层叠体，因此防止在层叠时袋装正极和负极的位置偏移。因而，能够高精度地层叠袋装正极和负极。 [0103] 以上，说明了本发明的实施方式，但是这些实施方式不过是为了使本发明易于理解而记载的例示，本发明并不限定于该实施方式。本发明的技术范围并不限于上述实施方式等所公开的具体技术事项，也包括基于该具体技术事项能够容易地导出的各种变形、变更、代替技术等。 [0104] 例如，在上述的实施方式中，列举了交替地层叠以隔离件夹持正极所成的袋装正极和负极的情况为例来进行了说明。然而，也可以交替地层叠以隔离件夹持负极所成的袋装负极和正极。 [0105] 另外，利用本发明的层叠装置而形成的二次电池也并不限定于从外壳材料的同一端部导出正极引线和负极引线的方式，例如，也可以是从外壳材料的两端分别导出正极引线和负极引线的方式的二次电池。 [0106] 本申请主张2011年4月7日申请的日本专利申请第2011-085788号以及2012年3月23日申请的日本专利申请第2012-067848号的优先权，通过参照而引用了这些申请的全部内容。 [0107] 产业上的可利用性 [0108] 根据本发明，在即将被第一把持部和第二把持部把持之前对隔离件-电极组装体和第二电极的位置进行调整，因此第一把持部和第二把持部能够以高位置精度分别把持隔离件-电极组装体和第二电极。因而，能够高效且高精度地层叠隔离件-电极组装体和第二电极。 [0109] 附图标记说明 [0110] 10：锂离子二次电池；20：袋装正极(隔离件-电极组装体)；22：正极(第一电极)；30：负极(第二电极)；40：隔离件；100：薄片层叠装置(层叠装置)；110：层叠机械臂；111、112：臂部；113：L字状臂；114、115：吸附盘(把持部)；116：驱动轴；117：臂驱动部；120：正极供给部；121：正极供给平台(第一平台)；122、132：平台驱动部(调整部)；126、136：光源；127、137：摄像头(摄像部)；130：负极供给部；131：负极供给平台(第二平台)；140：层叠部；141：层叠平台；142：高度调整部；143：夹具；144：夹具驱动部。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈