卷取装置转让专利

申请号 : CN201010510330.7

文献号 : CN102259772B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 樋口守彦

申请人 : CKD株式会社

摘要 :

本发明的课题在于提供一种卷取装置,其可对片的宽度方向的错位进行补正,抑制卷绕元件的质量的降低。卷取装置包括将电极片等供向旋转体的电极片供给机构和将分隔片供向旋转体的分隔件供给机构。通过各片供给机构运送的各片经旋转体在重合的状态作为电池元件而卷绕。在片供给机构上,设置有卷前补正机构等。卷前补正机构包括边缘传感器,该边缘传感器检测片等的宽度方向的位置;补正部,该补正部根据边缘传感器的检测结果和预先存储的卷前补正基准值,对片等的宽度方向的错位进行补正。另外,在旋转体的附近设置检测片等的宽度方向的位置的边缘传感器,根据该边缘传感器的检测结果,对卷前补正基准值进行补正。

权利要求 :

1.一种制造卷绕元件的卷取装置,其包括:

支承机构,该支承机构支承将带状的片呈卷状卷绕的卷材;

卷绕机构,该卷绕机构可卷绕从上述卷材供给的上述片;

切断机构,该切断机构切断上述片;

其特征在于该卷取装置包括:

第1检测机构,该第1检测机构检测上述片的宽度方向的位置;

卷前补正机构,该卷前补正机构根据上述第1检测机构的检测结果与规定的基准值,对上述片的宽度方向的错位进行补正;

第2检测机构,该第2检测机构在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的下游侧,检测上述片的宽度方向的位置;

基准值补正机构,该基准值补正机构根据上述第2检测机构的检测结果,对上述基准值进行补正,其中,上述基准值补正机构根据一个卷绕元件量的每次卷绕对上述基准值进行补正。

2.根据权利要求1所述的卷取装置,其特征在于在本次的卷绕元件的卷绕时,根据相当于在前次的卷绕时的从上述卷绕机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的上述片的宽度方向的位置的平均值,上述基准值补正机构对上述基准值进行补正。

3.一种制造卷绕元件的卷取装置,其包括:

支承机构,该支承机构支承将带状的片呈卷状卷绕的卷材;

卷绕机构,该卷绕机构可卷绕从上述卷材供给的上述片;

切断机构,该切断机构切断上述片;

其特征在于该卷取装置包括:

第1检测机构,该第1检测机构检测上述片的宽度方向的位置;

卷前补正机构,该卷前补正机构根据上述第1检测机构的检测结果与规定的第1基准值,对上述片的宽度方向的错位进行补正;

第2检测机构,该第2检测机构在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的下游侧,检测上述片的宽度方向的位置;

第1基准值补正机构,该第1基准值补正机构根据上述第2检测机构的检测结果,对上述第1基准值进行补正;

第3检测机构,该第3检测机构在上述卷材的下游侧,并且在第1检测机构和上述卷前补正机构的上游侧,检测上述片的宽度方向的位置;

卷材补正机构,该卷材补正机构根据上述第3检测机构的检测结果和规定的第2基准值驱动上述支承机构,对上述片的宽度方向的错位进行补正;

第2基准值补正机构,该第2基准值补正机构根据上述卷前补正机构的驱动量,对上述第2基准值进行补正,其中,上述第1基准值补正机构根据一个卷绕元件量的每次卷绕对上述第1基准值进行补正,上述第2基准值补正机构根据一个卷绕元件量的每次卷绕对上述第2基准值进行补正。

4.根据权利要求3所述的卷取装置,其特征在于在本次的卷绕元件的卷绕时,根据相当于在前次的卷绕时的从上述支承机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的运送上述片的期间的上述卷前补正机构的驱动量的平均值,上述第2基准值补正机构对上述第2基准值进行补正。

5.一种制造卷绕元件的卷取装置,其包括:

支承机构,该支承机构支承将带状的片呈卷状卷绕的卷材;

卷绕机构,该卷绕机构可卷绕从上述卷材供给的上述片;

切断机构,该切断机构切断上述片;

其特征在于该卷取装置包括:

第1检测机构,该第1检测机构检测上述片的宽度方向的位置;

卷前补正机构,该卷前补正机构根据上述第1检测机构的检测结果与规定的第1基准值,对上述片的宽度方向的错位进行补正;

第2检测机构,该第2检测机构在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的下游侧,检测上述片的宽度方向的位置;

第1基准值补正机构,该第1基准值补正机构根据上述第2检测机构的检测结果,对上述第1基准值进行补正;

第3检测机构,该第3检测机构在上述卷材的下游侧,并且在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的上游侧,检测上述片的宽度方向的位置;

卷材补正机构,该卷材补正机构根据上述第3检测机构的检测结果和规定的第2基准值驱动上述支承机构,对上述片的宽度方向的错位进行补正;

第4检测机构,该第4检测机构在上述第3检测机构的下游侧,且上述第1检测机构和上述卷前补正机构的上游侧,检测上述片的宽度方向的位置;

第2基准值补正机构,该第2基准值补正机构根据上述第4检测机构的检测结果,对上述第2基准值进行补正,其中,上述第1基准值补正机构根据一个卷绕元件量的每次卷绕对上述第1基准值进行补正,上述第2基准值补正机构根据一个卷绕元件量的每次卷绕对上述第2基准值进行补正。

6.根据权利要求5所述的卷取装置,其特征在于在本次的卷绕元件的卷绕时,根据相当于在前次的卷绕时的从上述支承机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的上述片的宽度方向的位置的平均值,上述第2基准值补正机构对上述第2基准值进行补正。

7.根据权利要求3~6中的任何一项所述的卷取装置,其特征在于在本次的卷绕元件的卷绕时,根据相当于在前次的卷绕时的从上述卷绕机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的上述片的宽度方向的位置的平均值,上述第1基准值补正机构对上述第1基准值进行补正。

说明书 :

卷取装置

技术领域

[0001] 本发明涉及比如,用于获得内置于充电电池等的卷绕元件的卷取装置。

背景技术

[0002] 比如,用作锂离子电池等的充电电池的电池元件通过下述方式制造:涂敷有正极活性物质的正极片与涂敷有负极活性物质的负极片在由以绝缘材料形成的分隔片而重合的状态卷绕。
[0003] 在制造该电池元件的卷取装置中,从呈卷状卷绕的卷材供给的上述各片分别沿各自的运送通路而运送,最终通过设置于各运送通路上的供给机构随时地送给卷取机构。接着,将上述各片卷取到卷取机构的卷芯上,由此,完成电池元件。
[0004] 但是,在卷取各片时,具有各片产生S形摆动(宽度方向的错位)的危险。如果在片S形摆动的状态卷取,则导致制品的质量的降低。
[0005] 对此,公开有在卷取机构的附近,设置S形摆动补正机构,进行S形摆动补正的技术(比如,参照专利文献1),使卷材沿轴向运动,进行S形摆动补正的技术(比如,参照专利文献2)等。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2009-263089号公报
[0009] 专利文献2:日本特开平9-129260号公报

发明内容

[0010] 可是,在已有技术中,如图11所示,通过规定的检测传感器91检测片92的边缘位置92a,根据该边缘位置92a和规定的基准值93,对片92的宽度方向的错位95进行补正,此时,在片92本身上具有弯曲(宽度方向的弯曲等)的场合或通过线路具有偏差的场合等的情况下,即使在针对几个卷材96或S形摆动补正机构97的位置而进行补正的情况下,在最终片92卷取于卷芯98上的阶段,具有产生错位99的危险。
[0011] 本发明是针对上述情况而提出的,本发明的主要目的之一在于提供可对片的宽度方向的错位进行补正,可抑制卷绕元件的质量的降低的卷取装置。
[0012] 下面分项地对适合于解决上述课题的各技术方案进行说明。另外,根据需要,在相应的技术方案记载有特有的作用效果。
[0013] 技术方案1.涉及一种制造卷绕元件的卷取装置,其包括:
[0014] 支承机构,该支承机构支承将带状的片呈卷状卷绕的卷材;
[0015] 卷绕机构,该卷绕机构可卷绕从上述卷材供给的上述片;
[0016] 其特征在于该卷取装置包括:
[0017] 第1检测机构,该第1检测机构检测上述片的宽度方向的位置;
[0018] 卷前补正机构,该卷前补正机构根据上述第1检测机构的检测结果与规定的基准值,对上述片的宽度方向的错位进行补正;
[0019] 第2检测机构,该第2检测机构在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的下游侧,检测上述片的宽度方向的位置;
[0020] 基准值补正机构,该基准值补正机构根据上述第2检测机构的检测结果,对上述基准值进行补正。
[0021] 按照上述技术方案1,可通过设置卷前补正机构,对片的宽度方向的错位进行补正。另外,在对设置于更靠近卷绕机构的位置的第2检测机构的检测结果进行反馈,卷前补正机构进行补正时,对构成目标的基准值进行补正,由此,可减小该基准值与实际通过卷绕机构卷绕阶段的片位置的偏差。由此,即使在片具有宽度方向的弯曲等的情况下,最终片卷取于卷绕机构上的阶段中,仍难以产生片的错位。其结果是,可谋求提高所制造的卷绕元件的质量。
[0022] 技术方案2.涉及技术方案1所述的卷取装置,其特征在于根据相当于从上述卷绕机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的上述片的宽度方向的位置的平均值,上述基准值补正机构对上述基准值进行补正。
[0023] 按照技术方案2,可把握片的弯曲的倾向,可进行更适合的补正。
[0024] 技术方案3.涉及一种制造卷绕元件的卷取装置,其包括:
[0025] 支承机构,该支承机构支承将带状的片呈卷状卷绕的卷材;
[0026] 卷绕机构,该卷绕机构可卷绕从上述卷材供给的上述片;
[0027] 其特征在于该卷取装置包括:
[0028] 第1检测机构,该第1检测机构检测上述片的宽度方向的位置;
[0029] 卷前补正机构,该卷前补正机构根据上述第1检测机构的检测结果与规定的第1基准值,对上述片的宽度方向的错位进行补正;
[0030] 第2检测机构,该第2检测机构在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的下游侧,检测上述片的宽度方向的位置;
[0031] 第1基准值补正机构,该第1基准值补正机构根据上述第2检测机构的检测结果,对上述第1基准值进行补正;
[0032] 第3检测机构,该第3检测机构在上述卷材的下游侧,并且在第1检测机构和上述卷前补正机构的上游侧,检测上述片的宽度方向的位置;
[0033] 卷材补正机构,该卷材补正机构根据上述第3检测机构的检测结果和规定的第2基准值驱动上述支承机构,对上述片的宽度方向的错位进行补正;
[0034] 第2基准值补正机构,该第2基准值补正机构根据上述卷前补正机构的驱动量,对上述第2基准值进行补正。
[0035] 按照技术方案3,实现与上述技术方案1相同的作用效果。此外,在将卷前补正机构的驱动量反馈,卷材补正机构进行补正时,对构成目标的第2基准值进行补正,由此,可在卷前补正机构的补正的前阶段进行预备的补正。其结果是,可减小卷前补正机构的补正量,减轻该卷前补正机构或片的负担。进而,可进一步减小通过卷绕机构卷绕的阶段的片的错位。
[0036] 技术方案4.涉及技术方案3所述的卷取装置,其特征在于在相当于从上述支承机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的运送上述片的期间,根据上述卷前补正机构的驱动量的平均值,上述第2基准值补正机构对上述第2基准值进行补正。
[0037] 按照技术方案4,可把握片的弯曲的倾向,进行更适合的补正。
[0038] 技术方案5.涉及一种制造卷绕元件的卷取装置,其包括:
[0039] 支承机构,该支承机构支承将带状的片呈卷状卷绕的卷材;
[0040] 卷绕机构,该卷绕机构可卷绕从上述卷材供给的上述片;
[0041] 其特征在于该卷取装置包括:
[0042] 第1检测机构,该第1检测机构检测上述片的宽度方向的位置;
[0043] 卷前补正机构,该卷前补正机构根据上述第1检测机构的检测结果与规定的第1基准值,对上述片的宽度方向的错位进行补正;
[0044] 第2检测机构,该第2检测机构在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的下游侧,检测上述片的宽度方向的位置;
[0045] 第1基准值补正机构,该第1基准值补正机构根据上述第2检测机构的检测结果,对上述第1基准值进行补正;
[0046] 第3检测机构,该第3检测机构在上述卷材的下游侧,并且在上述第1检测机构和上述卷前补正机构的上游侧,检测上述片的宽度方向的位置;
[0047] 卷材补正机构,该卷材补正机构根据上述第3检测机构的检测结果和规定的第2基准值驱动上述支承机构,对上述片的宽度方向的错位进行补正;
[0048] 第4检测机构,该第4检测机构在上述第3检测机构的下游侧,且上述第1检测机构和上述卷前补正机构的上游侧,检测上述片的宽度方向的位置;
[0049] 第2基准值补正机构,该第2基准值补正机构根据上述第4检测机构的检测结果,对上述第2基准值进行补正。
[0050] 按照技术方案5实现与上述技术方案3相同的作用效果。
[0051] 技术方案6.涉及技术方案5所述的卷取装置,其特征在于根据相当于从上述支承机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的上述片的宽度方向的位置的平均值,上述第2基准值补正机构对上述第2基准值进行补正。
[0052] 按照技术方案6,可把握片的弯曲的倾向,进行更适合的补正。
[0053] 技术方案7.涉及技术方案3~6中的任何一项所述的卷取装置,其特征在于根据相当于从上述卷绕机构到上述卷前补正机构的距离以上的长度的上述片的宽度方向的位置的平均值,上述第1基准值补正机构对上述第1基准值进行补正。
[0054] 按照上述技术方案7,可把握片的弯曲的倾向,进行更适合的补正。

附图说明

[0055] 图1为表示一个实施形式的电池元件的结构的剖面示意图;
[0056] 图2为表示卷取装置的主视示意图;
[0057] 图3为表示旋转体等的立体图;
[0058] 图4为表示电极片供给机构的大致结构的示意图;
[0059] 图5为表示补正部的侧视图;
[0060] 图6(A)、图6(B)为说明电极片的供给时的顺序的主要部分的示意图;
[0061] 图7为说明电极片的供给时的顺序的主要部分的示意图;
[0062] 图8为说明电极片等的卷取过程的主要部分的示意图;
[0063] 图9为说明电极片等的卷取过程的主要部分的示意图;
[0064] 图10为说明电极片等的切断过程的主要部分的示意图;
[0065] 图11为用于说明过去的S形摆动补正的示意图。

具体实施方式

[0066] 下面根据附图,对一个实施形式进行说明。
[0067] 首先,对作为通过本实施形式的卷取装置获得的卷绕元件的锂离子电池元件的结构进行说明。如图1所示,锂离子电池元件(在下面称为“电池元件”)1通过在筒状的卷芯芯体2上卷绕带状体7的方式构成,该带状体7由两个分隔片3、4和正电极片5与负电极片6构成。另外,在图1中,为了便于说明,具有以分隔片3、4、正电极片5与负电极片6的相互的间距间隔地表示的部位。
[0068] 在本实施形式中,卷芯芯体2通过具有足够刚性的材料(比如,铝等的金属材料或聚丙烯(PP)等的树脂材料)形成。另外,该卷芯芯体2具有截面呈非圆形孔(在本实施形式中,截面呈正方形状)的插孔8(参照图3等)。
[0069] 分隔片3、4的宽度与沿卷芯芯体2的长度方向的长度相同,由绝缘体形成,特别是在本实施形式中通过PP构成,以便防止不同的电极片5、6相互接触、产生短路的情况。
[0070] 正电极片5和负电极片6也与分隔片3、4相同,其宽度与沿卷芯芯体2的长度方向的长度基本相同。在本实施形式中,正电极片5和负电极片6通过金属制的薄片形成,在其内外两个表面上,涂敷有图中未标出的活性物质。此外,通过该活性物质,可进行正电极片5和负电极片6之间的离子交换。更具体地说,在充电时,离子从正电极片5侧移向负电极片6侧,与此相反,在放电时,离子从负电极片6侧移向正电极片5侧。另外,图中未标出的多个正极导线从正电极片5的宽度方向一端缘而伸出,并且图中未标出的多个负极导线从负电极片6的宽度方向另一端缘伸出。
[0071] 在获得锂离子电池时,上述电池元件1设置于由金属制成,呈筒状的电池容器(图中未示出)的内部,分别汇集有上述正极导线和负极导线。另外,汇集的正极导线与正极端子部件(图中未示出)连接,并且该汇集的负极导线与负极端子部件(图中未示出)连接,两个端子部件设置于上述电气容器的两端开口处,由此,可获得锂离子电池。
[0072] 下面对用于制造上述电池元件1的卷取装置11进行说明。如图2所示,卷取装置11包括以可旋转的方式设置的转台12。该转台12按照两个圆盘状的台14,15相互面对的方式构成,按照跨过两个台14、15之间的方式,旋转体20以台14、15的中心为对称中心而设置两个。另外,两个台14、15(转台12)按照可顺时针地旋转的方式构成,并且两个台14、
15按照同步旋转的方式设定。由此,各旋转体20可在装卸位置P1和卷取位置P2之间移动。另外,两个台14、15也可每次180°地反转。
[0073] 根据图3,对作为卷绕机构的旋转体20的一个例子进行说明,则旋转体20由作为旋转轴的卷芯21和卷芯座31构成,该卷芯21沿轴线C方向延伸,从轴线C方向一端侧的台14朝向另一端侧的台15而突出,该卷芯座31沿上述轴线C方向延伸,从轴线C方向另一端侧的台15朝向另一端侧的台14突出。
[0074] 上述卷芯21的整体呈杆状,由基部22、安装部23与锥状高差部24构成,该基部22在轴线C方向的另一端侧延伸,该安装部23从该基部22延伸到轴线C方向的另一端侧,该锥状高差部24形成于上述基部22和安装部23之间。另外,上述基部22、安装部23和锥状高差部24的中心轴分别与上述轴线C一致。
[0075] 上述基部22呈圆柱状,通过图中未示出的驱动机构,按照可相对上述台14沿轴线C方向移动(可进出)的方式构成。由此,卷芯21可相对上述卷芯座31而接触离开。此外,基部22通过图中未示出的旋转驱动机构(比如,电机),以轴线C作为旋转轴,可对于台14相对旋转,进而卷芯21的整体可以轴线C作为旋转轴而相对旋转。即,旋转驱动机构产生卷取带状体7时的卷取动力的功能。
[0076] 上述安装部23在制造电池元件1时,将上述卷芯芯体2安装于其外周部分上。该安装部23呈杆状,并且其截面呈非圆形状(在本实施形式中,截面为正方形状),以便与上述卷芯芯体2的插孔8的截面形状相对应。另外,安装部23比上述基部22细,另外,在安装部23的前端侧面部上,形成有沿轴线C方向延伸的一对前端切开部25。此外,在该前端切开部25的内周部分,形成有可嵌合后述的座销33的图中未示出的嵌合凹部。
[0077] 另一方面,上述卷芯座31包括支承部32,其呈圆柱状;座销33,其与该支承部32一体形成,朝向轴线C方向一端侧突出;前端呈筒状的座部34,其设置于该座销33的外周侧。另外,支承部32、座销33和座部34各自的中心轴与上述轴线C一致。
[0078] 上述支承部32对于上述台15,可以轴线C作为旋转轴相对旋转(在本实施形式中为自由旋转),并且以不能沿轴线C方向移动方式支承。
[0079] 上述座销33按照呈圆柱状,并且其外周面的大部分以与轴线C基本平行的方式构成。该座销33设置于上述座部34的内侧,另外,上述外径按照与上述嵌合凹部的内径相同或比其稍大的方式构成。此外,在上述座销33中,其前端部分呈尖状,以便使与上述嵌合凹部的嵌合更加容易。
[0080] 上述座部34的外径与上述卷芯芯体2的外径基本相同,其前端面构成可与上述卷芯芯体2的一端面接触的被接触面35。另外,座部34和座销33之间的环状空间构成可接纳安装部23的前端部的接纳凹部36,在上述座销33与上述嵌合凹部嵌合时,安装部23的前端部接纳于上述接纳凹部36中。
[0081] 如上述构成的旋转体20中,通过后述的装卸装置13,将卷芯芯体2安装于安装部23上。另外,使基部22沿轴线C方向,向另一端侧(台15侧)移动,由此,座销33嵌合于上述嵌合凹部中,并且安装部23的前端部插入到座部34的接纳凹部36中。此时,安装部
23的前端部通过座销33,向外周侧扩大,进而卷芯芯体2的另一端部通过上述安装部23,从内周侧保持。同时,卷芯芯体2的一端部接触保持于上述锥状高差部24上。另外,卷芯芯体2的另一端的接触面与座部34的被接触面35接触。如此,卷芯芯体2安装于旋转体20上。
[0082] 返回到图2的卷取装置11而进行说明。上述两个旋转体20通过上述转台12的旋转,可在装卸位置P1(图的右侧位置)、卷取位置P2(图的左侧位置)之间移动,关于这一点已在上面描述,而在本实施形式中,对应于装卸位置P1,设置后述的卷芯芯体2的安装和电池元件1的取下用的装卸装置13。
[0083] 另外,卷取位置P2为在上述卷芯芯体2上卷绕带状体7的位置,对应于该卷取位置P2,设置用于供给带状体7的带状体供给机构。更具体地说,带状体供给机构包括分隔件供给机构,该分隔件供给机构分别将两个分隔片3、4供给到位于卷取位置P2的旋转体20侧;正电极片供给机构,其将正电极片5供给到旋转体20侧;负电极片供给机构,其将负电极片6供给到旋转体20侧(在图2中,这些机构的图示均省略)。所有供给机构均按照下述方式构成:可从呈卷状卷绕的卷材抽出带状体7(分隔片3、4、电极片5、6),将其供给到旋转体20侧,但是,在这里,其特征在于正电极片供给机构和负电极片供给机构的结构,下面以正电极片供给机构为代表例,参照图4进行详细说明。
[0084] 在正电极片供给机构的最上游侧,正电极片5呈卷状卷绕的卷材40,按照通过作为支承机构的支承轴41可自由地旋转的方式被支承。支承轴41按照可通过图中未示出的促动器,沿本身的轴线方向活动的方式构成。
[0085] 另外,在卷材40的下游侧,设置作为检测机构(第3检测机构)的边缘传感器72,其设置于正电极片5的上下位置,检测该正电极片5的宽度方向的错位。
[0086] 此外,在正电极片5的卷绕中,根据边缘传感器72的检测结果和作为预先存储的第2基准值的卷材补正基准值,通过上述促动器驱动支承轴41,由此,对正电极片5的宽度方向的错位进行补正。即,通过支承轴41等,构成本实施形式的卷材补正机构。
[0087] 在从支承轴41到旋转体20的正电极片5的供给通路的中途,设置张力施加机构42。该张力施加机构42包括一对辊43、44与设置于两个辊43、44之间的高差辊45。
[0088] 还有,在正电极片5的供给通路的中途,在上述张力施加机构42的下游侧(旋转体20侧)设置电极片供给机构47。电极片供给机构47包括作为持握部的上下一对夹具48。电极片供给机构47包括图中未示出的夹具用促动器(比如,电机、驱动缸),由此,夹具
48可进行开闭动作。
[0089] 电极片供给机构47按照可沿上述正电极片5的供给通路移动的方式构成。更具体地说,电极片供给机构47按照下述方式构成,:通过图中未示出的促动器(比如电机),可在与上述旋转体20间隔相当距离的退回位置(参照图4)与最接近旋转体20的最接近位置(参照图6(A)、图6(B))之间移动。上述最接近位置为使通过夹具48持握的正电极片5的前端部,根据旋转体20的旋转充分地接近到可卷取开始的程度的位置。
[0090] 此外,在本实施形式中,上述电极片供给机构47不但具有持握部48,还具有卷前补正机构51。卷前补正机构51包括作为检测机构(第1检测机构)的边缘传感器52,其设置于正电极片5的上下位置,检测该正电极片5的宽度方向的错位;作为卷前补正机构的补正部53,其根据边缘传感器52的检测结果和作为预先存储的第1基准值的卷前补正基准值,对正电极片5的宽度方向的错位进行补正;促动器(图中未示出),其使上述补正部53动作。在本实施形式中,如图5所示,补正部53由上下一对辊54、55构成,并且其可通过上述促动器,以底侧的辊54的底部中间的铰接中心α为旋转中心,沿该图中的箭头方向旋转。由此,对正电极片5的错位(S形摆动)进行补偿。
[0091] 另外,在正电极片5的供给通路的途中,在上述电极片供给机构47的下游侧(旋转体20侧),设置切断正电极片5的切断机构61。该切断机构61包括:比如位于正电极片5的底侧的台座部62与位于顶侧的刃部63。切断机构61设置于不妨碍上述电极片供给机构47的移动的位置。或者,按照可在切断位置、不妨碍电极片供给机构47的移动的退避位置之间移动的方式设置。
[0092] 此外,在切断机构61的下游侧(旋转体20侧),设置有作为检测机构(第2检测机构)的边缘传感器82,其设置于正电极片5的上下位置,检测该正电极片5的宽度方向的错位。
[0093] 以上对正电极片供给机构进行了说明,而同样对于将负电极片6供向旋转体20侧的负电极片供给机构,具有上述相同的结构。另外,同样对于分隔件供给机构,包括S形摆动补正的各种机构等,基本上与上述相同的结构。
[0094] 另外,在本实施形式中,对应于上述卷取位置P2,设置图中未示出的分隔件固定机构。该分隔件固定机构按照在卷绕的初始阶段,比如通过热熔接可将分隔片3、4的前端部分安装于卷芯芯体2的表面上的方式构成。显然,也可形成下述的方案,其中,仅仅采用粘接胶带等,将分隔片3、4的前端部分贴于卷芯芯体2的表面上。
[0095] 此外,上述旋转体20或各片供给机构等的卷取装置11内的各种机构按照通过图中未示出的控制装置,进行动作控制的方式构成。即,该控制装置构成本实施形式的基准值补正机构、第1基准值补正机构和第2基准值补正机构。
[0096] 下面针对用于采用上述卷取装置11,制造电池元件1的方法,特别是着眼于电极片(在图6(A)~图10等中为正电极片5)的供给而进行说明。
[0097] 首先,使转台12沿顺时针方向旋转半圈,由此,将其中一个旋转体20移动到装卸位置P1。此时,另一旋转体20位于卷取位置P2。比如位于卷取位置P2,直到带状体7的卷绕基本完成的旋转体20,移动到装卸位置P1。另一方面,位于装卸位置P1,直到安装有新的卷芯芯体2的旋转体20,移动到卷取位置P2。
[0098] 在位于上述卷取位置P2的旋转体20中安装有卷芯芯体2,但是,一开始完全没有卷于该卷芯芯体2上。在该状态,首先,通过上述分隔件固定机构将分隔片3、4的前端部分安装固定于卷芯芯体2的表面上。
[0099] 接着,在该卷取位置P2进行旋转体20(卷芯21)的旋转。接着,如果到达规定时刻,则使正电极片供给机构和负电极片供给机构的各电极片供给机构47动作,各电极片5、6朝向卷芯芯体2侧供给。
[0100] 更具体地说,直到其前端部通过上述夹具48持握的各电极片5、6比如如图6(A)、图6(B)所示,通过将电极片供给机构47(夹具48)移向旋转体20侧的方式,供向卷芯芯体2侧。由此,如图7所示,各电极片5、6的前端由各分隔片3、4夹持,正电极片5和负电极6开始分别经由各电极片3、4相互以绝缘状态卷取。接着,如果正电极片5和负电极片6的卷取开始,则如图8所示,打开夹具48。由此,正电极片5和负电极片6通过上述张力施加机构42施加规定的张力,同时,与分隔片3,4一起而卷取。另外,伴随上述夹具48的开放,如图9所示,电极片供给机构47稍稍移向上游侧(与旋转体20离开的一侧)。由此,即使在卷取量增加的情况下,卷绕元件与夹具48等接触,避免妨碍卷取的情况。显然,也可按照伴随卷取量的增加,慢慢移向上游侧的方式构成。但是,按照下述方式构成:在该卷取的过程中,电极片供给机构47位于相对上述退避位置更靠近旋转体20的一侧。
[0101] 如果带状体7的卷绕基本完成,则暂时停止旋转体20的旋转,并且如图10所示,通过上述切断机构61将正电极片5和负电极片6切断。在上述切断时,夹具48处于关闭状态,由此,下次卷取用的正电极片5和负电极片6的前端部分通过夹具48持握。然后,在使旋转体20稍稍旋转,之后,将分隔片3、4切断。另外,将已切断的剩余的带状体7完全卷取,关于外周侧的分隔片3、4,进行胶带固定、完成卷取。
[0102] 然后,使上述旋转体20等移向装卸位置P1,使卷芯21沿与卷芯座31离开的方向相对移动,使上述座销33与嵌合凹部脱离,由此,解除安装部23的卷芯芯体2的保持力。在此基础上,通过针对每个卷芯芯体2,从安装部23上取下卷绕有带状体7的卷芯芯体2,获得电池元件1。
[0103] 接着,针对在电池元件1的卷绕中,通过各片供给机构而进行S形摆动补正的顺序,以正电极片5的情况为例而进行说明。首先,对通过卷前补正机构51进行的卷前S形摆动补正的顺序进行说明。
[0104] 控制装置在电池元件1的卷绕中,一边随时地通过边缘传感器52检测正电极片5的边缘位置,一边计算该边缘位置和预先存储的卷前补正基准值(第1基准值)的差,计算相当于该差值(正电极片5的补正量)的补正部53的驱动量(驱动角度)。另外,按照基于该运算结果的规定角度量,通过使补正部53倾斜,对正电极片5的错位(S形摆动)进行补正。
[0105] 同时,控制装置依次将电池元件1的卷绕中的边缘传感器82的检测结果(正电极片5的宽度方向的边缘位置)存储于规定的存储机构中。另外,如果电池元件1的卷绕结束,则计算存储于该电池元件1的卷绕中的一个元件量的正电极片5的宽度方向的边缘位置的平均值。接着,计算该平均值与存储的卷前补正基准值的差,将该差值与上述卷前补正基准值相加或相减,将所获得的值作为新的卷前补正基准值而存储。由此,在下次的卷前S形摆动补正时,该卷前补正基准值用作新的基准值。
[0106] 下面对通过卷材40的支承轴41而进行的卷材S形摆动补正的顺序进行说明。
[0107] 控制装置在电池元件1的卷绕中,一边随时地通过边缘传感器72检测正电极片5的边缘位置,一边计算该边缘位置和预先存储的卷材补正基准值(第2基准值)的差。接着,按照相当于该差值(正电极片5的补正量)的量,使支承轴41沿轴向运动,对正电极片5的错位(S形摆动)进行补正。
[0108] 同时,控制装置依次将电池元件1的卷绕中的补正部53的驱动量存储于规定的存储机构中。另外,如果电池元件1的卷绕结束,则计算存储于上述存储机构的过去多次的电池元件1的卷绕的补正部53的驱动量的平均值,并且将该平均值换算为相当于支承轴41的驱动量(轴向的位移量)的值。接着,将该换算的值与存储的卷材补正基准值相加或相减,将所获得的值作为新的卷材补正基准值而存储。由此,在下次的卷材S形摆动补正时,该卷材补正基准值用作新的基准值。
[0109] 如上具体描述,在本实施形式中,通过进行卷前S形摆动补正和卷材S形摆动补正,可对正电极片5等的宽度方向的错位进行补正。
[0110] 另外,将设置于旋转体20附近的边缘传感器82的检测结果反馈,对卷前S形摆动补正的卷前补正基准值进行补正,由此,可减小该卷前补正基准值,与实际上在旋转体20上卷绕的正电极片5等的位置的偏差。这样,即使在正电极片5等具有宽度方向的弯曲等现象的情况下,在最终正电极片5等卷取于旋转体20上的阶段,仍难以产生错位。其结果是,可谋求所制造的电子元件1的品质的提高。
[0111] 此外,将卷前补正机构51(补正部53)的驱动量反馈,对卷材S形摆动补正的卷材补正基准值进行补正,由此,在卷前S形摆动补正的前一阶段,进行预备的补正。其结果是,可减小卷前补正机构51中的补正量,谋求卷前补正机构51或正极片5等的负担减轻。进而,可进一步减小卷取于旋转体20上的阶段的正电极片5等的错位。
[0112] 还有,并不限于上述实施形式的记载内容,也可比如,如下述这样实施。显然,在下面没有列举的其它的应用例、变更例当然也是可能的。
[0113] (a)在上述实施形式中,通过卷取装置11制造锂离子电池的电池元件1,但是,通过卷取装置11制造的卷绕元件并不限于此,比如,也可制造电解电容器的卷绕元件等。
[0114] (b)在上述实施形式中形成下述的方案,其中,实现S形摆动补正的各种机构全部设置于正电极片供给机构、负电极片供给机构和分隔片供给机构中,但是,并不限于此,也可设置于这些片供给机构中的至少一者上。
[0115] (c)在上述实施形式中,形成下述的方案,其中,根据相当于一个元件量的长度的正电极片5等的宽度方向的位置的平均值,对卷前S形摆动补正的卷前补正基准值进行补正。并不限于此,也可形成下述方案,其中,根据相当于多个元件量的长度的正电极片5等的宽度方向的位置的平均值,进行补正。另外,还可形成下述方案,其中,根据正电极片5等的卷绕中的相当于从旋转体20到卷前补正机构51(补正部53)的距离L1(参照图4)以上的长度的正电极片5等的宽度方向的位置的平均值进行补正。当然,还可形成下述方案,其中,不计算平均值,而根据定期检测的边缘传感器82的检测结果,随时地进行补正。
[0116] (d)在上述实施形式中,形成下述方案,其中,根据相当于多个元件量的长度的运送正电极片5等的期间的补正部53的驱动量的平均值,对卷材S形摆动补正的卷材补正基准值进行补正。并不限于此,也可形成下述方案,其中,根据相当于一个元件量的运送正电极片5等的期间的补正部53的驱动量的平均值,进行补正。另外,还可形成下述方案,其中,正电极片5等的卷绕中的相当于从卷材40的支承轴41到卷前补正机构51(补正部53)的距离L2(参照图4)以上的长度的运送正电极片5等的期间的补正部53的驱动量的平均值进行补正。当然,也可不计算平均值,而根据定期检测的边缘传感器72的检测结果,随时地进行补正。
[0117] (e)在上述实施形式中,形成下述的方案,其中,根据卷前补正机构51(补正部53)的驱动量,对卷材S形摆动补正的卷材补正基准值进行补正。并不限于此,也可形成下述方案,其中,在卷前补正机构51的上游侧,并且在边缘传感器72的下游侧设置检测正电极片5等的宽度方向的位置的作为第4检测机构的边缘传感器,根据该边缘传感器的检测结果,对卷材补正基准值进行补正。在此场合,与上述(c)相同,可采用下述方案,其中,根据适合长度的正电极片5等的宽度方向的位置的平均值,进行补正,或不计算平均值,而根据定期检测的边缘传感器的检测结果随时进行补正。
[0118] (f)在上述实施形式中采用下述方案,其中,作为卷前补正机构51,使由上下一对辊54、55形成的补正部53倾斜,由此,进行正电极片5等的S形摆动补正,但即使为其它方案,也完全可以。比如,也可采用下述方案,其中,与卷材40的支承轴41相同,通过可沿正电极片5等的宽度方向移动的一个或多个辊,进行S形摆动补正。
[0119] (g)在上述实施形式中,采用下述方案,其中,在电极片供给机构47中设置卷前补正机构51,但是并不限于此,也可形成下述方案,其中,单独地设置电极片供给机构47与卷前补正机构51。
[0120] (h)在上述实施形式中,采用下述方案,其中,对电池元件1针对具有卷芯芯体2的场合进行了具体化,但是,也可针对获得不具有卷芯芯体2的类型的电池元件的场合进行具体化。