[發明專利]卷繞電極體的制造方法和裝置及電極卷繞裝置

有效

• 申請號: 200980112118.0
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN102089920A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 土屋憲司;永松茂隆;竹田政貴
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 馬江立;柴智敏

技術領域

本發明涉及一種用于制造卷繞電極體的方法和裝置，在所述卷繞電極體中帶狀電極和帶狀隔板被彼此重疊地卷繞在卷繞軸上。本發明還涉及一種電極卷繞裝置。

背景技術

例如日本專利申請9-194091號公報(JP-A-9-194091)和日本專利申請2007-329059號公報(JP-A-2007-329059)各自都描述了一種制造卷繞電極體的方法，在所述卷繞電極體中帶狀電極和帶狀隔板被彼此重疊地卷繞在卷繞軸上。

在JP-A-9-194091中，利用轉臺上的卷繞軸、在卷繞軸處于預定的第一位置時卷繞預定量的帶狀電極和帶狀隔板(下文簡稱為“帶狀電極等”)。接下來，卷繞軸停止，并且轉臺轉動以使得卷繞軸移動到第二位置。然后在該第二位置，帶狀電極等被切斷，并且卷繞軸再次轉動以卷繞所述切斷的帶狀電極等(所謂的殘余卷繞)。另外，當卷繞軸移動到第二位置時，另一個卷繞軸移動到第一位置。然后當在第二位置執行殘余卷繞步驟時，利用處在第一位置的另一個卷繞軸卷繞預定量的帶狀電極等。另外，JP-A-2007-329059描述了一種通過使轉臺轉動來傳送卷繞電極組、同時將帶狀隔板設定為準備好進行將其卷繞在卷繞芯上的下一卷繞工序的狀態的方法。

在JP-A-9-194091中，帶狀電極等卷繞在處于第一位置的卷繞軸上。然后，卷繞軸暫時停止，并且轉臺轉動以將卷繞軸移動到第二位置。然后在該第二位置，所述切斷的帶狀電極等被卷繞。利用這種方法，工序的總數量大，因而生產率低。相比之下，如果通過在使轉臺轉動的同時使卷繞軸轉動而卷繞帶狀電極等，則可提高生產率。但是，這也易于導致帶狀電極等上的張力產生大的波動。如果在制造卷繞電極體如鋰離子二次電池的情況下在卷繞帶狀電極等時帶狀電極等上的張力產生大的波動，則可能導致較低的電池性能。因此，通過在使轉臺轉動的同時使卷繞軸轉動來卷繞帶狀電極等不能提高生產率。

發明內容

因而，本發明提供了一種以小的擺動(weaving)有效地制造卷繞電極體的卷繞電極體的制造方法和裝置。

本發明的第一方面涉及一種卷繞電極體的制造方法，在所述卷繞電極體中至少一個帶狀電極和至少一個帶狀隔板被彼此重疊地交替卷繞。該方法包括：將預定長度的所述帶狀電極和所述帶狀隔板彼此重疊地卷繞在來自設在轉臺上的多個卷繞軸之中的卷繞軸上的第一步驟；切斷所述帶狀電極的第二步驟；和通過在使所述轉臺轉動的同時使所述卷繞軸轉動而卷繞在所述第二步驟中被切斷的所述帶狀電極的殘余末尾端、并進給所述帶狀隔板的第三步驟。

根據該方面，通過在使所述轉臺轉動的同時使所述卷繞軸轉動來卷繞在所述第二步驟中被切斷的帶狀元件的殘余末尾端，從而提高生產率。另外，在所述第三步驟中，進給所述帶狀隔板，使得所述帶狀隔板上的張力的波動也能保持得較低。結果，能有效地制造擺動小的卷繞電極體。

在上述方面中，所述第三步驟可包括通過使所述卷繞軸轉動而卷繞所進給的帶狀隔板的步驟，并且通過使所述卷繞軸轉動而卷繞所述帶狀隔板的速度可等于或大于進給所述帶狀隔板的速度。

上述制造方法還可包括切斷所述帶狀隔板的第四步驟。

在上述結構的第三步驟中，可基于在所述第二步驟中被切斷的所述帶狀電極的所述殘余末尾端的長度和通過使所述轉臺轉動而將被退繞或卷繞的所述帶狀電極的長度來調節使所述卷繞軸轉動的速度。

根據該結構，通過調節使卷繞軸轉動的速度能夠更可靠地卷繞所述切斷的帶狀電極的預定長度的殘余末尾端。結果，能有效地制造卷繞電極體。

另外，在上述結構的第三步驟中，可基于在所述第二步驟中被切斷的所述帶狀電極的所述殘余末尾端的長度、通過使所述轉臺轉動而將被退繞或卷繞的所述帶狀電極的長度和通過使所述轉臺轉動而將被拉出的所述帶狀隔板的長度來調節進給所述帶狀隔板的速度。

根據該結構，通過調節進給帶狀隔板的速度能將帶狀隔板上的張力的波動保持得更低，由此能有效地制造擺動小的卷繞電極體。

本發明的第二方面涉及一種卷繞電極體的制造裝置，在所述卷繞電極體中至少一個帶狀電極和至少一個帶狀隔板被彼此重疊地交替卷繞。該裝置包括：轉臺；設在所述轉臺上的多個卷繞軸；切斷所述帶狀電極的切斷器；和控制所述轉臺、所述卷繞軸和所述切斷器的控制器。所述控制器執行根據上述第一方面的卷繞電極體的制造方法中的步驟。