特開 2024-162704 大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162704

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0585 20100101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0585

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078514

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】523174745

【氏名又は名称】株式会社アンパワー

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】朝日 正雄

【テーマコード（参考）】

5H029

【Ｆターム（参考）】

5H029AJ14

5H029BJ12

5H029CJ30

5H029HJ12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】大容量の重合物リチウムイオン電池のセルを生産するための大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機を提供する。
【解決手段】正極板供給機構１１０と、正極板整形機構１２０と、第１正極板マニピュレータ４１０と、負極板供給機構と、負極板整形機構と、第１負極板マニピュレータと、積層装置２００と、セパレーターフィード機構とを含む。正極板供給機構及び負極板供給機構には、極板収納ケース３２０が設けられ、極板収納ケースの側面には、極板収納ケース内に収納されている複数の極板同士を分離する極板分離機構３１０が設けられる開口が設けられる。極板収納ケースの開口に極板分離機構を設けることで、極板と極板との間を離間させて極板の重なりを防止することにより、第１正極板マニピュレータ及び第１負極板マニピュレータは極板をより容易に吸引することができ、大容量のリチウムイオン電池のセルを生産するニーズを満たしている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極板供給機構と、正極板整形機構と、第１正極板マニピュレータと、負極板供給機構と、負極板整形機構と、第１負極板マニピュレータと、積層装置と、セパレーターフィード機構とを含み、
前記第１正極板マニピュレータは、前記正極板供給機構上の正極板を前記正極板整形機構に移動するために用いられ、前記第１負極板マニピュレータは、前記負極板供給機構上の負極板を前記負極板整形機構に移動するために用いられ、
前記正極板供給機構及び前記負極板供給機構には、それぞれ、正極板又は負極板を収納するための極板収納ケースが設けられ、前記極板収納ケースの側面には、前記極板収納ケース内に収納されている複数の正極板同士又は負極板同士を分離するための極板分離機構が設けられる開口が設けられ、
前記積層装置は、スライドレール機構と、前記スライドレール機構に接続される積層ステージとを含み、前記スライドレール機構は、前記正極板整形機構と前記負極板整形機構との間に設けられ、前記積層ステージを前記正極板整形機構と前記負極板整形機構との間で往復移動させ、
前記セパレーターフィード機構は、前記正極板整形機構と前記負極板整形機構との間に設けられる、大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項2】

第２正極板マニピュレータと第２負極板マニピュレータとをさらに含み、前記第２正極板マニピュレータは、前記正極板整形機構上の正極板を前記積層ステージに移動するために用いられ、前記第２負極板マニピュレータは、前記負極板整形機構上の負極板を前記積層ステージに移動するために用いられる、請求項１に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項3】

前記セパレーターフィード機構は、コラムと、エアシャフトと、フィードモータと、フィードローラと、テンション機構とを含み、
前記エアシャフトは前記コラムと回動可能に接続され、前記フィードモータは前記エアシャフトと伝動可能に接続され、前記フィードローラは前記エアシャフトの下方に設けられ、前記テンション機構は前記フィードローラの下方に設けられ、前記積層ステージは前記テンション機構の下方に設けられる、請求項１に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項4】

前記セパレーターフィード機構は、ズレ修正機構をさらに含み、前記ズレ修正機構は、ズレ修正センサと、ズレ修正スクリューと、ズレ修正モータとを含み、前記ズレ修正センサは前記ズレ修正モータと電気的に接続され、前記ズレ修正スクリューの両端は前記ズレ修正モータ及び前記フィードローラのそれぞれと接続され、前記フィードローラが前記ズレ修正スクリューの軸線に沿って移動するように駆動される、請求項３に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項5】

前記極板収納ケースには、極板用ブラシが固定的に接続される、請求項１に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項6】

前記積層ステージ上のセルを取り出すためのセルハンドクランプを有するセル取出機構をさらに含む、請求項１に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項7】

前記セルハンドクランプは、前記正極板整形機構の、前記負極板整形機構から離れた側に設けられる、請求項６に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項8】

前記第１正極板マニピュレータは、第１駆動機構と、第１吸盤機構とを含み、前記第１吸盤機構は、前記正極板供給機構の上方に設けられ、前記第１駆動機構は、第１シリンダと、第１モータと、第１スライドレールとを含み、前記第１シリンダはその一端が前記第１スライドレールとスライド可能に接続され、その他端が前記第１吸盤機構と固定的に接続され、前記第１シリンダは前記第１吸盤機構を上下移動させるように駆動し、前記第１モータは前記第１シリンダを前記第１スライドレールに沿って移動させるように駆動し、
前記第１負極板マニピュレータは、第２駆動機構と、第２吸盤機構とを含み、前記第２吸盤機構は、前記負極板供給機構の上方に設けられ、前記第２駆動機構は、第２シリンダと、第２モータと、第２スライドレールとを含み、前記第２シリンダはその一端が前記第２スライドレールとスライド可能に接続され、その他端が前記第２吸盤機構と固定的に接続され、前記第２シリンダは前記第２吸盤機構を上下移動させるように駆動し、前記第２モータは前記第２シリンダを前記第２スライドレールに沿って移動させるように駆動する、請求項１に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項9】

前記積層装置は、さらに、前記積層ステージと移動可能に接続され、かつ、正極板又は負極板を固定するための押圧爪を複数含む、請求項１に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【請求項10】

前記押圧爪は、正極板を固定するための正極板押圧爪と、負極板を固定するための負極板押圧爪とを含み、前記正極板押圧爪及び前記負極板押圧爪は、それぞれ、前記積層ステージの両端に設けられる、請求項９に記載の大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池製造装置の技術分野に関し、具体的には、大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機に関する。

【背景技術】

【0002】

環境汚染の深刻化に伴い、近年、省エネ及び環境保護のため、新エネルギー車、特に電気自動車はますます発展している。電気自動車の主な動力源の一つであるリチウムイオン電池に対するニーズも年々増加している。

【0003】

リチウムイオン電池は、主にリチウムイオンが正極板と負極板との間を移動することで作動する。リチウムイオン電池のセルを製造する従来の積層装置は、主にスマートフォンなどの小型の電気機器に使用される小容量のリチウムイオン電池のセルを生産している。しかし、小容量のリチウムイオン電池は、電気自動車の電力のニーズを満たすことができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、大容量の重合物リチウムイオン電池のセルを生産するための大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施例は、以下のように実現される。

【0006】

大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機は、正極板供給機構と、正極板整形機構と、第１正極板マニピュレータと、負極板供給機構と、負極板整形機構と、第１負極板マニピュレータと、積層装置と、セパレーターフィード機構とを含み、前記第１正極板マニピュレータは、前記正極板供給機構上の正極板を前記正極板整形機構に移動するために用いられ、前記第１負極板マニピュレータは、前記負極板供給機構上の負極板を前記負極板整形機構に移動するために用いられ、前記正極板供給機構及び前記負極板供給機構には、それぞれ、正極板又は負極板を収納するための極板収納ケースが設けられ、前記極板収納ケースの側面には、前記極板収納ケース内に収納されている複数の正極板同士又は負極板同士を分離するための極板分離機構が設けられる開口が設けられ、前記積層装置は、スライドレール機構と、前記スライドレール機構に接続される積層ステージとを含み、前記スライドレール機構は、前記正極板整形機構と前記負極板整形機構との間に設けられ、前記積層ステージを前記正極板整形機構と前記負極板整形機構との間で往復移動させ、前記セパレーターフィード機構は、前記正極板整形機構と前記負極板整形機構との間に設けられる。

【0007】

前記大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機は、第２正極板マニピュレータと第２負極板マニピュレータとをさらに含み、前記第２正極板マニピュレータは、前記正極板整形機構上の正極板を前記積層ステージに移動するために用いられ、前記第２負極板マニピュレータは、前記負極板整形機構上の負極板を前記積層ステージに移動するために用いられる。

【0008】

前記セパレーターフィード機構は、コラムと、エアシャフトと、フィードモータと、フィードローラと、テンション機構とを含み、前記エアシャフトは前記コラムと回動可能に接続され、前記フィードモータは前記エアシャフトと伝動可能に接続され、前記フィードローラは前記エアシャフトの下方に設けられ、前記テンション機構は前記フィードローラの下方に設けられ、前記積層ステージは前記テンション機構の下方に設けられる。

【0009】

前記セパレーターフィード機構は、ズレ修正機構をさらに含み、前記ズレ修正機構は、ズレ修正センサと、ズレ修正スクリューと、ズレ修正モータとを含み、前記ズレ修正センサは前記ズレ修正モータと電気的に接続され、前記ズレ修正スクリューの両端は前記ズレ修正モータ及び前記フィードローラのそれぞれと接続され、前記フィードローラが前記ズレ修正スクリューの軸線に沿って移動するように駆動される。

【0010】

前記極板収納ケースには、極板用ブラシが固定的に接続される。

【0011】

前記大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機は、前記積層ステージ上のセルを取り出すためのセルハンドクランプを有するセル取出機構をさらに含む。

【0012】

上記セルハンドクランプは、前記正極板整形機構の、前記負極板整形機構から離れた側に設けられる。

【0013】

前記第１正極板マニピュレータは、第１駆動機構と、第１吸盤機構とを含み、前記第１吸盤機構は、前記正極板供給機構の上方に設けられ、前記第１駆動機構は、第１シリンダと、第１モータと、第１スライドレールとを含み、前記第１シリンダはその一端が前記第１スライドレールとスライド可能に接続され、その他端が前記第１吸盤機構と固定的に接続され、前記第１シリンダは前記第１吸盤機構を上下移動させるように駆動し、前記第１モータは前記第１シリンダを前記第１スライドレールに沿って移動させるように駆動し、前記第１負極板マニピュレータは、第２駆動機構と、第２吸盤機構とを含み、前記第２吸盤機構は、前記負極板供給機構の上方に設けられ、前記第２駆動機構は、第２シリンダと、第２モータと、第２スライドレールとを含み、前記第２シリンダはその一端が前記第２スライドレールとスライド可能に接続され、その他端が前記第２吸盤機構と固定的に接続され、前記第２シリンダは前記第２吸盤機構を上下移動させるように駆動し、前記第２モータは前記第２シリンダを前記第２スライドレールに沿って移動させるように駆動する。

【0014】

前記積層装置は、さらに、前記積層ステージと移動可能に接続され、かつ、正極板又は負極板を固定するための押圧爪を複数含む。

【0015】

前記押圧爪は、正極板を固定するための正極板押圧爪と、負極板を固定するための負極板押圧爪とを含み、前記正極板押圧爪及び前記負極板押圧爪は、それぞれ、前記積層ステージの両端に設けられる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の実施例の有益な効果は、以下のとおりである。

【0017】

本発明による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機は、正極板供給機構と、正極板整形機構と、第１正極板マニピュレータと、負極板供給機構と、負極板整形機構と、第１負極板マニピュレータと、積層装置と、セパレーターフィード機構とを含む。正極板供給機構及び負極板供給機構には、それぞれ、極板収納ケースが設けられ、極板収納ケースの側面には、極板分離機構が設けられる開口が設けられる。本発明による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機は、大容量のリチウムイオン電池のセルを生産するために用いられる。大容量のリチウムイオン電池のセルは、極板の面積が大きいため、極板と極板との間の吸着力も大きくなる。極板収納ケースの開口に極板分離機構を設けることで、極板と極板との間を離間させて極板の重なりを防止することにより、第１正極板マニピュレータ及び第１負極板マニピュレータは極板をより容易に吸引することができ、大容量のリチウムイオン電池のセルを生産するニーズを満たすとともに、自動的に積層することを実現でき、作動の効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本発明の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例に使用される必要な図面を簡単に説明する。以下の図面は、本発明のいくつかの実施例を例示するにすぎないため、本発明の範囲に対する限定と見なされるべきではなく、当業者にとって、創造的な労力を払わずにこれらの図面に基づいて他の関連図面を得ることもできると理解すべきである。

【図1】本発明の実施例１による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機の全体的な配置の模式図である。

【図2】本発明の実施例１による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機の第１視野角における全体構造の模式図である。

【図3】本発明の実施例１による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機における極板収納ケースの構造の模式図である。

【図4】本発明の実施例１による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機の第２視野角における全体構造の模式図である。

【図5】本発明の実施例１による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機におけるズレ修正機構の構造の模式図である。

【図6】本発明の実施例１による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機における積層ステージの構造の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施例の目的、技術案及び利点をより明瞭にするために、以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術案を明瞭、且つ、包括的に説明する。当然、記述された実施例は、本発明の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。ここで図面において説明して示される本発明の実施例の構成要素は、様々な異なる配置でレイアウトして設計されてもよい。

【0020】

そのため、以下の図面において提供される本発明の実施例の詳細な説明は、保護しようとする本発明の範囲を制限するものではなく、本発明の好ましい実施例を表すものに過ぎない。当業者が本発明における実施例に基づいて創造的な労力を払わずに得られたすべての他の実施例もすべて本発明の保護範囲に属する。

【0021】

類似の符号及びアルファベットは、以下の図面において類似の構成要素を示すため、ある構成要素が一つの図面において定義されると、その後の図面においてそれについてさらなる定義及び解釈が必要としないと注意すべきである。

【0022】

本発明の実施例の記述において、「第１」、「第２」などの用語は、単に表現を区別するために使用され、相対的な重要性を明示する、又は、暗示するとは理解されないと理解すべきである。

【0023】

＜実施例１＞
図１は、本実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０の全体的な配置の模式図であり、図２は、本実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０の第１視野角における全体構造の模式図である。図１及び図２を参照すると、本実施例は、正極板供給機構１１０と、正極板整形機構１２０と、第１正極板マニピュレータ４１０（図４参照）と、負極板供給機構１３０と、負極板整形機構１４０と、第１負極板マニピュレータ（図示なし）と、積層装置２００（図４参照）と、セパレーターフィード機構５００とを含む大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０を提供する。正極板供給機構１１０と負極板供給機構１３０とには、それぞれ、極板収納ケース３２０（図４参照）が設けられ、極板収納ケース３２０の側面には開口３２４（図３参照）が設けられ、開口３２４には極板収納ケース３２０内に収納されている複数の極板同士を分離するための極板分離機構３１０（図４参照）が設けられている。第１正極板マニピュレータ４１０は、正極板供給機構１１０上に載置される正極板を正極板整形機構１２０に移動するために用いられ、第１負極板マニピュレータは、負極板供給機構１３０上に載置される負極板を負極板整形機構１４０に移動するために用いられる。積層装置２００は、積層ステージ２１０と、積層ステージ２１０を正極板整形機構１２０と負極板整形機構１４０との間で往復移動させるスライドレール機構２２０とを含む。セパレーターフィード機構５００は、正極板整形機構１２０と負極板整形機構１４０との間に設けられ、積層ステージ２１０へセパレーター５１５（図４参照）を提供するために用いられる。

【0024】

以下は、本実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０をさらに説明する。

【0025】

具体的には、本実施例では、極板分離機構３１０は、送風ファンである。

【0026】

引き続いて図１及び図２を参照すると、本実施例では、大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０は、フレーム１００をさらに含む。正極板供給機構１１０と、正極板整形機構１２０と、第１正極板マニピュレータ４１０と、負極板供給機構１３０と、負極板整形機構１４０と、第１負極板マニピュレータと、積層装置２００と、セパレーターフィード機構５００とは、いずれもフレーム１００に固定的に接続される。

【0027】

図３は、本実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０の極板収納ケースの構造の模式図である。図３を参照すると、本実施例では、正極板供給機構１１０と負極板供給機構１３０とには、それぞれ極板収納ケース３２０（図４参照）が設けられている。極板収納ケース３２０は、正極板供給機構１１０と負極板供給機構１３０とのいずれに対しても着脱可能に接続される。使用時に、極板を極板収納ケース３２０内に事前に収納してもよく、正極板供給機構１１０、負極板供給機構１３０に載置される極板がなくなった後、大量の極板を収納している極板収納ケース３２０を正極板供給機構１１０、負極板供給機構１３０に取付けることで、時間を短縮し、作動効率を向上させることができる。極板収納ケース３２０は、底板３２１と、底板３２１の幅方向の一端に設けられた第１分岐板３２２と、底板３２１の長手方向の両端に対向して設けられた第２分岐板３２３とを含む。極板収納ケース３２０の開口３２４は、第１分岐板３２２と対向する側にある。さらに、本実施例では、極板収納ケース３２０の第１分岐板３２２には、さらに極板用ブラシ３２５が設けられている。第１正極板マニピュレータ４１０が正極板を上へ移動して又は第１負極板マニピュレータが負極板を上へ移動して極板収納ケース３２０から離間させる時に、極板用ブラシ３２５は、極板の辺縁部を軽くブラッシングし、極板が重なることを一層防止することができる。

【0028】

図４は、本実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０の第２視野角における全体構造の模式図である。図４を参照すると、本実施例では、大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０は、第２正極板マニピュレータ４３０と、第２負極板マニピュレータ４２０（図２参照）とをさらに含む。第２正極板マニピュレータ４３０は、正極板整形機構１２０上の正極板を積層ステージ２１０に移動させるために用いられ、第２負極板マニピュレータ４２０は、負極板整形機構１４０上の負極板を積層ステージ２１０に移動させるために用いられる。第１正極板マニピュレータ４１０と第２正極板マニピュレータ４３０との協働、及び、第１負極板マニピュレータと第２負極板マニピュレータ４２０との協働により、大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０の作動効率の向上に寄与する。

【0029】

なお、本実施例では、第１正極板マニピュレータ４１０及び第２正極板マニピュレータ４３０の両方が設けられたが、他の具体的な実施例では、ユーザのニーズに応じて、第１正極板マニピュレータ４１０のみが設けられてもよく、第１正極板マニピュレータ４１０は、正極板を正極板供給機構１１０から正極板整形機構１２０に移動し、そして、正極板整形機構１２０により正極板が整形された後に正極板を正極板整形機構１２０から積層ステージ２１０に移動することができると理解できる。同様に、他の具体的な実施例では、第１負極板マニピュレータのみを設けて負極板を移動してもよい。

【0030】

本実施例では、第１正極板マニピュレータ４１０は、第１駆動機構と、第１吸盤機構４１３とを含む。第１駆動機構は、第１シリンダ４１１と、第１モータと、第１スライドレール４１２とを含む。第１スライドレール４１２は、正極板の移動方向に沿って正極板供給機構１１０及び正極板整形機構１２０の上方に設けられるとともに、積層ステージ２１０まで延びる。第１シリンダ４１１は、第１スライドレール４１２にスライド可能に接続されるとともに、第１モータと接続して駆動され、第１モータにより駆動されて第１スライドレール４１２に沿って正極板供給機構１１０の上方及び正極板整形機構１２０の上方で往復移動する。第１吸盤機構４１３は、第１シリンダ４１１に固定的に接続され、第１シリンダ４１１は、第１吸盤機構４１３を上下移動させるために用いられる。作動時に、第１吸盤機構４１３は、下へ移動して正極板供給機構１１０に載置される正極板を吸着した後、上へ移動して正極板を正極板供給機構１１０から離間し、第１モータにより駆動されて第１スライドレール４１２に沿って移動し、正極板を正極板整形機構１２０に載置する。第２正極板マニピュレータ４３０の構造は、第１正極板マニピュレータ４１０の構造と同じであり、モータにより駆動されてスライドレールに沿って正極板整形機構１２０の上方と積層ステージ２１０の上方で往復移動し、整形された正極板を積層ステージ２１０に移動する。

【0031】

本実施例では、第１負極板マニピュレータは、第２駆動機構と、第２吸盤機構とを含む。第２駆動機構は、第２シリンダと、第２モータと、第２スライドレールとを含む。第２スライドレールは、負極板の移動方向に沿って負極板供給機構１３０及び負極板整形機構１４０の上方に設けられるとともに、積層ステージ２１０まで延びる。第２シリンダは、第２スライドレールにスライド可能に接続されるとともに、第２モータと接続して駆動され、第２モータにより駆動されて第２スライドレールに沿って負極板供給機構１３０の上方と負極板整形機構１４０の上方で往復移動する。第２吸盤機構は、第２シリンダに固定的に接続され、第２シリンダは、第２吸盤機構を上下移動させるために用いられる。作動時、第２吸盤機構は、下へ移動して負極板供給機構１３０に載置される負極板を吸着した後、上へ移動して負極板を負極板供給機構１３０から離間し、第２モータにより駆動されてスライドレールに沿って移動し、負極板を負極板整形機構１４０に載置する。第２負極板マニピュレータ４２０の構造は、第１負極板マニピュレータの構造と同じであり、モータにより駆動されてスライドレールに沿って負極板整形機構１４０の上方と積層ステージ２１０の上方で往復移動し、整形された負極板を積層ステージ２１０に移動する。

【0032】

図２を参照すると、本実施例では、セパレーターフィード機構５００は、コラム５１１と、エアシャフト５１２と、フィードローラ５１３と、テンション機構５１４とを含む。コラム５１１は、フレーム１００に設けられ、正極板整形機構１２０と負極板整形機構１４０との間に位置する。エアシャフト５１２は、コラム５１１に貫通して設けられるとともに、コラム５１１と回動可能に接続される。上から下への方向に沿って、エアシャフト５１２、フィードローラ５１３、テンション機構５１４と積層ステージ２１０の順に設けられる。使用時、セパレーター５１５は、エアシャフト５１２、フィードローラ５１３及びテンション機構５１４にこの順に巻き付けられ、最終的に積層ステージ２１０まで延びる。テンション機構５１４を設置することにより、セパレーター５１５を一定の張力で巻き出すことができる。

【0033】

図５は、本実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０におけるズレ修正機構５２０の構造の模式図である。図５を参照すると、セパレーターフィード機構５００は、ズレ修正機構５２０をさらに含む。ズレ修正機構５２０は、ズレ修正センサ５２３と、ズレ修正スクリュー５２２と、ズレ修正モータ５２１とを含む。ズレ修正センサ５２３は、ズレ修正モータ５２１と電気的に接続される。ズレ修正スクリュー５２２の両端は、ズレ修正モータ５２１とフィードローラ５１３とそれぞれ接続され、フィードローラ５１３が駆動されてズレ修正スクリュー５２２の軸線に沿って移動する。ズレ修正スクリュー５２２の軸線は、セパレーター５１５の幅方向に沿って設けられる。ズレ修正センサ５２３は、積層ステージ２１０に設けられ、セパレーター５１５の位置を検出するために用いられ、ズレ修正センサ５２３がセパレーター５１５の位置が予め設定された位置からずれたことを検出すると、ズレ修正信号をズレ修正モータ５２１に送信し、ズレ修正モータ５２１が回動してズレ修正スクリュー５２２を回動し、フィードローラ５１３を予め設定された位置に徐々近づく方向に移動させ、これにより、ズレ修正機能を実現し、作動中に、セパレーター５１５の積層ステージ２１０上の位置を一定にし、セパレーター５１５の位置合わせをより良くすることを確保する。具体的には、ズレ修正センサ５２３は、光電センサである。

【0034】

図４を参照すると、本実施例では、積層装置２００は、積層ステージ２１０と、スライドレール機構２２０（図２参照）とを含む。スライドレール機構２２０は、取付け板２２１と、第１サーボモータ２２２と、第２サーボモータ２２３と、水平ガイドレール２２４と、鉛直ガイドレール２２５と、第１スクリューと、第２スクリュー２２６とを含む。水平ガイドレール２２４は、フレーム１００に固定的に接続され、取付け板２２１は、水平ガイドレール２２４とスライド可能に接続される。第１スクリューは、第１サーボモータ２２２と伝動可能に接続され、取付け板２２１は、第１サーボモータ２２２の駆動により、水平ガイドレール２２４に沿って正極板整形機構１２０と負極板整形機構１４０との間で往復移動する。鉛直ガイドレール２２５は、取付け板２２１に取付けられ、積層ステージ２１０は、鉛直ガイドレール２２５とスライド可能に接続され、第２スクリュー２２６は、第２サーボモータと伝動可能に接続される。積層の高さの増加に伴い、積層ステージ２１０は、第２サーボモータ２２３の駆動により、鉛直ガイドレール２２５に沿って下へ移動し、積層の高さが第２正極板マニピュレータ４３０と第２負極板マニピュレータ４２０の作動の高さに対応することを確保する。

【0035】

図６は、本実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０における積層ステージ２１０の構造の模式図である。図６を参照すると、本実施例では、積層装置２００（図４参照）は、積層ステージ２１０に設けられる複数の押圧爪をさらに含み、複数の押圧爪は、対となって積層ステージ２１０に設けられ、極板を固定するために用いられる。さらに、押圧爪は、正極板押圧爪２１１と、負極板押圧爪２１２とを含む。第２正極板マニピュレータ４３０が正極板を積層ステージ２１０に移動すると、正極板押圧爪２１１は下へ移動して正極板を積層ステージ２１０に押し付け、第２負極板マニピュレータ４２０が負極板を積層ステージ２１０に移動すると、負極板押圧爪２１２は下へ移動して負極板を積層ステージ２１０に押し付けるとともに、正極板押圧爪２１１は上へ移動して正極板から離間する。正極板押圧爪２１１と負極板押圧爪２１２とをそれぞれ設けて正・負極板を固定することにより、正・負極板を混同する問題を効果的に回避することができる。

【0036】

図２を参照すると、本実施例では、大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０は、セル取出機構６００をさらに含む。セル取出機構６００は、セルハンドクランプ６１０を含む。積層が完了した後、セルハンドクランプ６１０は、積層ステージ２１０まで伸びて、セルを取り出す。さらに、セルハンドクランプ６１０は、正極板整形機構１２０の、負極板整形機構１４０から離れる側に設けられ、セパレーター５１５を余計に重ねることを回避し、セパレーター５１５の無駄を減少し、セルをより平坦にすることができる。

【0037】

図４を参照すると、本実施例では、大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０は、２つの位置決め板３３０をさらに含み、２つの位置決め板３３０が正極板整形機構１２０と負極板整形機構１４０とにそれぞれ設けられることにより、極板の正確な位置決めを実現し、正・負極板が積層ステージ２１０に移動されると、位置を一定にして、セルがより整う。具体的には、位置決め板３３０は、極板の大きさに応じて該当する規格部品を作成し、異なる寸法の極板のニーズを満たすことができる。

【0038】

本発明の実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機０１０は、使用時に、極板収納ケース３２０が正極板供給機構１１０、負極板供給機構１３０に取付けられ、第１負極板マニピュレータが負極板供給機構１３０上の負極板を吸着し、負極板を負極板整形機構１４０に移動して整形するとともに、積層ステージ２１０が負極板整形機構１４０へ移動し、それに伴い、セパレーター５１５が積層ステージ２１０に敷設され、第２負極板マニピュレータ４２０が負極板整形機構１４０上の負極板を吸着して積層ステージ２１０に載置し、負極板押圧爪２１２が負極板を固定する。第１正極板マニピュレータ４１０が正極板供給機構１１０上の正極板を吸着して正極板整形機構１２０に移動して整形するとともに、積層ステージ２１０が正極板整形機構１２０へ移動し、セパレーター５１５がフィードされて負極板を覆い、第２正極板マニピュレータ４３０が正極板整形機構１２０上の正極板を吸着して積層ステージ２１０に載置し、正極板押圧爪２１１が正極板を固定するとともに、負極板押圧爪２１２が上へ移動して負極板から離れる。積層が完了し、セルハンドクランプ６１０がセルを取り出すまで、以上のように繰り返す。

【0039】

以上をまとめると、本発明の実施例による大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機は、極板分離機構を設けることで、隣接する極板を離間させて極板の重なりを防止することにより、マニピュレータが極板を吸着する難易度を低減するとともに、極板収納ケース内に極板用ブラシを設け、極板の吸着時の極板の重なりを一層効果的に防止し、大容量のリチウムイオン電池のセルを製造するニーズに適応することがでる。正極板マニピュレータと負極板マニピュレータとをそれぞれ設けることにより、使用時に必要に応じてマニピュレータを調節することができ、また、ズレ修正機構を設けることにより、セパレーターの位置を一定に確保し、位置合わせを良くすることを確保する。

【0040】

以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するものではなく、当業者にとって、本発明は、様々な変更及び変化が可能である。本発明の精神及び原則内で行われた任意の修正、同等の置換、改良などはいずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0041】

０１０ 大容量重合物リチウムイオン電池セル積層機
１００ フレーム
１１０ 正極板供給機構
１２０ 正極板整形機構
１３０ 負極板供給機構
１４０ 負極板整形機構
２００ 積層装置
２１０ 積層ステージ
２１１ 正極板押圧爪
２１２ 負極板押圧爪
２２０ スライドレール機構
２２１ 取付け板
２２２ 第１サーボモータ
２２３ 第２サーボモータ
２２４ 水平ガイドレール
２２５ 鉛直ガイドレール
２２６ 第２スクリュー
３１０ 極板分離機構
３２０ 極板収納ケース
３２１ 底板
３２２ 第１分岐板
３２３ 第２分岐板
３２４ 開口
３２５ 極板用ブラシ
３３０ 位置決め板
４１０ 第１正極板マニピュレータ
４１１ 第１シリンダ
４１２ 第１スライドレール
４１３ 第１吸盤機構
４２０ 第２負極板マニピュレータ
４３０ 第２正極板マニピュレータ
５００ セパレーターフィード機構
５１１ コラム
５１２ エアシャフト
５１３ フィードローラ
５１４ テンション機構
５１５ セパレーター
５２０ ズレ修正機構
５２１ ズレ修正モータ
５２２ ズレ修正スクリュー
５２３ ズレ修正センサ
６００ セル取出機構
６１０ セルハンドクランプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】