УКЛАДЫВАЮЩЕЕ ЭЛЕКТРОДЫ СТОПКОЙ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УКЛАДЫВАНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ СТОПКОЙ Российский патент 2015 года по МПК H01M10/585 G01B11/00 H01M2/18 H01M4/04 H01M10/04 

Область техники

Настоящее изобретение относится к укладывающему электроды стопкой устройству и способу укладывания электродов стопкой.

Уровень техники

В последние годы аккумуляторные батареи используют в различных продуктах. Аккумуляторная батарея содержит элемент батареи, в котором положительный электрод, разделитель и отрицательный электрод укладывают стопкой. Для элемента батареи важно, что положительный электрод и отрицательный электрод укладывают стопкой без отклонений расположения через разделитель. Это обусловлено тем, что такое отклонение расположения может ухудшать эксплуатационные характеристики батареи или укорачивать срок службы батареи.

Следовательно, для того, чтобы предотвращать отклонение расположения между положительным электродом и отрицательным электродом предложен способ для того, чтобы укладывать стопкой положительный электрод и отрицательный электрод быстро и точно посредством предоставления положительного электрода в разделителе, которому придана форма оболочки, и укладки стопкой разделителя в форме оболочки и отрицательного электрода (со ссылкой на патентную литературу 1). Согласно этому способу, разделитель и отрицательный электрод формируют так, чтобы они имели приблизительно одинаковый размер, и укладка разделителя и отрицательного электрода стопкой посредством выравнивания внешних сторон делает возможным точное расположение отрицательного электрода и положительного электрода внутри разделителя.

Список цитируемой литературы

Патентная литература

Патентная литература 1: японский патент № 3380935.

Сущность изобретения

Однако, в соответствии с изобретением, описанным в патентной литературе 1, несмотря на то, что описано выравнивание внешних сторон разделителя и отрицательного электрода, конкретный способ их выравнивания не описан. Сложно выравнивать внешнюю форму в первом месте и нет гарантии, что положительный электрод и отрицательный электрод точно выровнены и уложены стопкой в случае, если внешняя форма не выровнена хорошо. Кроме того, для того, чтобы точно выровнять внешнюю форму, увеличено число процессов и, следовательно, электроды нельзя укладывать стопкой быстро, а время цикла выдачи ухудшено.

Кроме того, в соответствии с изобретением, описанным в патентной литературе 1, в случае, когда размеры разделителя в форме оболочки и отрицательного электрода отличаются друг от друга, расположение положительного электрода и отрицательного электрода нельзя гарантировать.

Настоящее изобретение выполнено, принимая во внимание указанные выше проблемы, и нацелено на предоставление укладывающего электроды стопкой устройства и способ укладывания электродов стопкой, которые позволяют соответствующим образом укладывать стопкой электрод в разделителе в форме оболочки на другой электрод.

Укладывающее электроды стопкой устройство по настоящему изобретению содержит детектор и укладывающий стопкой блок. Детектор обнаруживает положение первого электрода относительно пакетного электрода, содержащего разделитель в форме оболочки, в которой предусмотрен первый электрод. Укладывающий стопкой блок укладывает стопкой первый электрод на второй электрод, который имеет полярные характеристики, отличные от таковых первого электрода, основываясь на обнаруживаемом положении первого электрода.

Способ укладывания электродов стопкой по настоящему изобретению включает стадию обнаружения и стадию укладывания стопкой. На стадии обнаружения обнаруживают положение первого электрода относительно пакетного электрода, содержащего разделитель в форме оболочки, в которой предусмотрен первый электрод. На стадии укладывания стопкой укладывают стопкой первый электрод на второй электрод, который имеет полярные характеристики, отличные от таковых первого электрода, основываясь на обнаруживаемом положении первого электрода.

Согласно укладывающему электроды стопкой устройству и способу укладывания электродов стопкой по настоящему изобретению, обнаруживают положение первого электрода, скрытого в разделителе, и на основе положения первого электрода, обнаруженного таким образом, пакетный электрод укладывают стопкой на второй электрод. Следовательно, поскольку пакетный электрод укладывают стопкой на второй электрод с учетом положения первого электрода, первый электрод и второй электрод можно точно располагать и укладывать стопкой.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен вид в перспективе, показывающий внешний вид литий-ионной аккумуляторной батареи.

На фиг.2 представлен покомпанентный вид в перспективе литий-ионной аккумуляторной батареи.

На фиг.3(A) представлен вид сверху пакетного положительного электрода, и на фиг.3(B) представлен вид сверху отрицательного электрода.

На фиг.4 представлен вид сверху, показывающий пакетный положительный электрод, на который отрицательный электрод укладывают стопкой.

На фиг.5 представлен схематический вид сверху, показывающий укладывающее листы стопкой устройство.

На фиг.6 представлен вид в перспективе, показывающий укладывающее листы стопкой устройство.

На фиг.7 представлена вертикальная проекция спереди подающего положительный электрод стола, когда на него смотрят в направлении стрелки на фиг.6.

На фиг.8 представлен вид сверху подающего положительный электрод стола.

На фиг.9(A) представлен вид в перспективе, показывающий, что присасывающий манипулятор расположен над столом для укладывания стопкой и подающим отрицательный электрод столом в операции укладывания стопкой отрицательного электрода и пакетного положительного электрода с помощью укладывающего стопкой робота, и на фиг.9(B) представлен вид в перспективе, показывающий, что присасывающий манипулятор перемещают вниз в операции укладывания стопкой отрицательного электрода и пакетного положительного электрода с помощью укладывающего стопкой робота.

На фиг.10(C) представлен вид в перспективе, показывающий, что L-образную руку перемещают вверх до предварительно определяемой степени в операции укладывания стопкой отрицательного электрода и пакетного положительного электрода с помощью укладывающего стопкой робота. На фиг.10(D) представлен вид в перспективе, показывающий, что L-образную руку вращают до предварительно определяемой степени.

На фиг.11 (E) представлен вид в перспективе, показывающий, что L-образную руку перемещают вниз до предварительно определяемой степени в операции укладывания стопкой отрицательного электрода и пакетного положительного электрода с помощью укладывающего стопкой робота. На фиг.11 (F) представлен вид в перспективе, показывающий, что L-образную руку перемещают вверх до предварительно определяемой степени в операции укладывания стопкой отрицательного электрода и пакетного положительного электрода с помощью укладывающего стопкой робота.

На фиг.12 представлена принципиальная диаграмма, которая показывает, как подтверждают положение положительного электрода внутри пакетного положительного электрода.

На фиг.13 представлена принципиальная диаграмма, показывающая положение обнаруживаемого положительного электрода.

На фиг.14 представлена принципиальная диаграмма, которая показывает, как подтверждают положение положительного электрода внутри пакетного положительного электрода. На фиг.14(A) представлена принципиальная диаграмма уложенного стопкой тела, как его видят с передней стороны, когда подтверждают положение положительного электрода внутри пакетного положительного электрода, а на фиг.14(B) представлена принципиальная диаграмма уложенного стопкой тела, как его видят на плоской поверхности.

На фиг.15 представлена принципиальная диаграмма, которая показывает положительный электрод, стороны которого точно определены.

На фиг.16 проиллюстрирован принцип, на основе которого подтверждают положение отрицательного электрода. На фиг.16(A) представлена принципиальная диаграмма, как ее видят с передней стороны уложенного стопкой тела, когда подтверждают положение отрицательного электрода, и на фиг.16(B) представлена принципиальная диаграмма уложенного стопкой тела, как его видят на плоской поверхности.

На фиг.17 представлена принципиальная диаграмма, показывающая отрицательный электрод, стороны которого точно определены.

На фиг.18 представлена принципиальная диаграмма, показывающая относительные положения положительного электрода 24 и отрицательного электрода.

На фиг.19 представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как оценивают положение отрицательного электрода.

На фиг.20 представлен схематический вид, показывающий характеристики проницаемости разделителя.

На фиг.21 представлен вид в перспективе, показывающий другое укладывающее листы стопкой устройство.

На фиг.22 представлена вертикальная проекция спереди подающего положительный электрод стола, когда на него смотрят в направлении стрелки на фиг.21.

На фиг.23(A) представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как подтверждают положение положительного электрода внутри пакетного положительного электрода, а на фиг.23(B) представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как подтверждают положение разделителя.

На фиг.24 представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как подтверждают положение положительного электрода.

На фиг.25 представлен схематический вид, показывающий пример случая, когда разделитель повернут.

Описание вариантов осуществления

Далее в настоящем документе варианты осуществления настоящего изобретения объяснены со ссылкой на приложенные фигуры. Здесь пропорции размеров на фигурах могут быть представлены в увеличенном виде с целью объяснения и могут отличаться от фактических пропорций.

Настоящее изобретение относится к обнаруживающему положение электрода устройству, используемому в части процесса производства аккумуляторной батареи. Перед объяснением обнаруживающего положение электрода устройства, которое представляет собой один из вариантов осуществления настоящего изобретения, дано объяснение конфигурации батареи и укладывающего листы стопкой устройства, которое собирает вырабатывающий энергию элемент батареи.

(Батарея)

Сначала, со ссылкой на фиг.1, объяснена литий-ионная аккумуляторная батарея (многослойная батарея), сформированная посредством укладывающего листы стопкой устройства. На фиг.1 представлен вид в перспективе, показывающий внешний вид литий-ионной аккумуляторной батареи, на фиг.2 представлен разборный вид в перспективе литий-ионной аккумуляторной батареи, на фиг.3 представлен вид сверху отрицательного электрода и пакетного положительного электрода, и на фиг.4 представлен вид сверху, показывающий пакетный положительный электрод, на который укладывают отрицательный электрод стопкой.

Как показано на фиг.1, литий-ионная аккумуляторная батарея 10 имеет плоскую прямоугольную форму, и положительный вывод 11 электрода и отрицательный вывод 12 электрода выведены из одной и той же краевой части внешнего материала 13. Внутри внешнего материала хранят вырабатывающий энергию элемент (элемент батареи) 15, посредством которого осуществляют реакции разрядки и зарядки. Как показано на фиг.2, вырабатывающий энергию элемент 15 формируют посредством поочередной укладки стопкой пакетного положительного электрода 20 и отрицательного электрода 30.

Пакетный положительный электрод 20 содержит положительный электрод 24, который имеет слой 22 активного материала положительного электрода на обеих поверхностях токоснимающего тела листовидного положительного электрода, который расположен между разделителями 40. Два разделителя 40 скрепляют друг с другом посредством скрепления части 42 на краях для того, чтобы сформировать оболочку. Часть 26 ушка положительного электрода 24 выведена из оболочки разделителя 40. Положительный электрод 24 имеет слой активного материала положительного электрода 22 в части, отличной от части 26 ушка.

Как показано на фиг.3(B), отрицательный электрод 30 содержит слои 32 отрицательного электрода активного материала на обеих поверхностях токоснимающего тела очень тонкого листовидного отрицательного электрода. Отрицательный электрод 30 имеет слой активного материала отрицательного электрода 32 в части, отличной от части 34 ушка.

На фиг.4 представлен случай, в котором пакетный положительный электрод 20 перекрывается с отрицательным электродом 30. Как показано на фиг.4, слой активного материала отрицательного электрода 32 формируют так, чтобы он был слегка больше, чем слой активного материала положительного электрода 22 положительного электрода 24, если смотреть в плоскости.

Следует отметить, что способ получения литий-ионной аккумуляторной батареи посредством поочередного укладывания стопкой пакетного положительного электрода 20 и отрицательного электрода 30 представляет собой обыкновенный способ производства литий-ионной аккумуляторной батареи и, следовательно, его подробное объяснение здесь пропущено.

(Укладывающее листы стопкой устройство)

Далее объяснено укладывающее листы стопкой устройство (укладывающее электроды стопкой устройство) для сборки вырабатывающего энергию элемента 15.

На фиг.5 представлен схематический вид сверху, показывающий укладывающее листы стопкой устройство, на фиг.6 представлен вид в перспективе, показывающий укладывающее листы стопкой устройство, на фиг.7 представлена вертикальная проекция спереди подающего положительный электрод стола, если смотреть в направлении стрелки на фиг.6, и на фиг.8 представлен вид сверху подающего положительный электрод стола.

Как показано на фиг.5 и фиг.6, укладывающее листы стопкой устройство 100 содержит укладывающий стопкой робот 110, подающий положительный электрод стол 120, подающий отрицательный электрод стол 130, стол 140 для укладывания стопкой, запоминающий блок 150 и контроллер 160. Укладывающим стопкой роботом 110, подающим положительный электрод столом 120, подающим отрицательный электрод столом 130 и столом 140 для укладывания стопкой управляют посредством контроллера 160. Кроме того, управляющая программа и различные данные контроллера 160 хранят в запоминающем блоке 150.

Укладывающий стопкой робот 110 поочередно укладывает стопкой пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30 для того, чтобы формировать вырабатывающий энергию элемент (уложенное стопкой тело) 15. Укладывающий стопкой робот 110 имеет L-образную руку 112 и первый и второй присасывающие манипуляторы 114 и 116, предусмотренные на конце L-образной руки 112. L-образную руку 112 вращают до предварительно определяемой степени, например, на 90 градусов в этом варианте осуществления в горизонтальном направлении. Кроме того, L-образную руку 112 можно перемещать в вертикальном направлении на предварительно определяемое количество. Первый присасывающий манипулятор 114 предусмотрен на одном конце L-образной руки 112 и присасывает и удерживает или освобождает пакетный положительный электрод 20. Второй присасывающий манипулятор 116 предусмотрен на другом конце L-образной руки 112 и присасывает и удерживает или освобождает отрицательный электрод 30.

Подающий положительный электрод стол 120 представляет собой стол для подачи пакетного положительного электрода 20 L-образной руке 112. Подающий положительный электрод стол 120 принимает пакетный положительный электрод 20, полученный в предыдущем процессе и перенесенный посредством присасывающего транспортера 60 один за другим, и устанавливает его на стол. Подающий положительный электрод стол 120 также представляет собой присасывающий транспортер и присасывает пакетный положительный электрод 20, который освобождают от отрицательного давления с присасывающего транспортера 60, переносит пакетный положительный электрод 20 на приблизительный центр стола и устанавливает пакетный положительный электрод 20 посредством отрицательного давления. Кроме того, подающий положительный электрод стол 120 можно перемещать и вращать в направлении плоскости для того, чтобы корректировать положение пакетного положительного электрода 20 на плоскости. Подающий положительный электрод стол 120 предусмотрен, например, на координатном столе 122, и координатный стол 122 перемещают в направлениях X и Y или вращают в направлении плоскости для того, чтобы регулировать положение на плоскости. Координатный стол 122 может осуществлять перемещение и вращение в направлении плоскости с помощью трех двигателей.

Подающий положительный электрод стол 120 разработан так, чтобы иметь ширину меньше, чем присасывающий транспортер 60, чтобы боковые стороны пакетного положительного электрода выступали с подающего положительный электрод стола 120. Несмотря на то, что это не показано на фиг.5 и фиг.6, как показано на фиг.7 и фиг.8, прозрачные поддерживающие борты 124 предусмотрены на обеих сторонах подающего положительный электрод стола 120. Поддерживающие борты 124 поддерживают краевые части пакетного положительного электрода 20, которые выступают с подающего положительный электрод стола 120. Кроме того, зажимные приспособления 126 предусмотрены в положениях, которые соответствуют поддерживающим бортам 124. Зажимные приспособления 126 располагают между собой и фиксируют краевые части пакетного положительного электрода 20 с использованием поддерживающих бортов 124. Оба поддерживающих борта 124 и зажимные приспособления 126 можно перемещать и, когда пакетный положительный электрод 20 монтируют на подающем положительный электрод столе 120, поддерживающие борты 124 и зажимные приспособления 126 приближают к пакетному положительному электроду 20 с тем, чтобы поддерживать и фиксировать краевые части пакетного положительного электрода 20.

Кроме того, источник света 70 предусмотрен под подающим положительный электрод столом 120 и камера 80 предусмотрена под подающим положительный электрод столом 120. Источник света 70 предусмотрен под прозрачным поддерживающим бортом 124 и излучает свет на краевую часть пакетного положительного электрода 20. Излучаемый таким образом свет имеет длину волны, которая проходит через разделитель 40 с предварительно определяемой проницаемостью или более, но не проходит через положительный электрод 24. Камера 80 принимает свет, который излучали с помощью источника света 70 и который прошел через разделитель 40, но при этом не пропущен положительным электродом 24, и фотографирует изображение положения положительного электрода 24. Другими словами, камера 80 фотографирует изображение положительного электрода 24, основываясь на тени положительного электрода 24. Основываясь на положении положительного электрода 24, сфотографированного посредством камеры 80, корректирует положение положительного электрода 24 (пакетного положительного электрода 20) на плоскости. Присасывающий манипулятор 114 может поднимать пакетный положительный электрод 20, положительный электрод 24 которого точно располагают каждый раз.

Возвращаясь к фиг.5 и фиг.6, подающий отрицательный электрод стол 130 представляет собой стол для подачи отрицательного электрода 30 L-образной руке 112. Подающий отрицательный электрод стол 130 принимает отрицательный электрод 30, полученный в предыдущем процессе и перенесенный посредством присасывающего транспортера 62 один за другим, и устанавливает его на стол. Подающий отрицательный электрод стол 130 также представляет собой присасывающий транспортер и присасывает отрицательный электрод 30, который освобождают от отрицательного давления с присасывающего транспортера 62, переносит отрицательный электрод 30 в приблизительный центр стола и устанавливает отрицательный электрод 30 посредством отрицательного давления. Когда отрицательный электрод 30 присасывают посредством присасывающего манипулятора 116, подающий отрицательный электрод стол 130 освобождает электрод от присасывания. Кроме того, подающий отрицательный электрод стол 130 можно перемещать и вращать в направлении плоскости для того, чтобы корректировать положение отрицательного электрода 30 на плоскости. Подающий отрицательный электрод стол 130 предусмотрен, например, на координатном столе 132, и координатный стол 132 перемещают в направления X и Y или вращают в направлении плоскости для того, чтобы регулировать положение на плоскости. Координатный стол 132 можно перемещать и вращать в направлении плоскости посредством трех двигателей.

Кроме того, источник света 72 и камера 82 предусмотрены над подающим отрицательный электрод столом 130. Источник света 72 излучает свет, который имеет длину волны, которая отражается или поглощается отрицательным электродом 30. Камера 82 принимает свет, излучаемый на и отраженный от отрицательного электрода 30, или свет, который не поглощен отрицательным электродом 30, но отражен периферией электрода, чтобы фотографировать изображение положения отрицательного электрода 30. Подающий отрицательный электрод стол 130 корректирует положение отрицательного электрода 30 на плоскости, основываясь на положении отрицательного электрода 30, изображение которого таким образом сфотографировали посредством камеры 82. Эта корректировка позволяет присасывающему манипулятору 116 поднимать точно расположенный отрицательный электрод каждый раз.

Стол 140 для укладывания стопкой содержит монтажный блок 142 для монтирования поддона, в который поочередно укладывают стопкой пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30, приводной блок 144 для перемещения монтажного блока 142 вверх и вниз и четыре зажимные приспособления 146, предоставленные на периферийных частях монтажного блока 142.

Монтажный блок 142 удерживает уложенное стопкой тело 15 до тех пор, пока предварительно определяемое число пакетных положительных электродов 20 и отрицательных электродов 30 укладывают стопкой для того, чтобы завершить вырабатывающий энергию элемент 15 и по завершении перемещает вырабатывающий энергию элемент 15 на транспортер 64. Приводной блок 144 корректирует высот у монтажного блока 142. В частности, приводной блок 144 опускает монтажный блок 142 в ответ на процесс укладывания стопкой с тем, чтобы высота верхней поверхности уложенного стопкой тела 15 не менялась, даже когда пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30 поочередно укладывают стопкой и высота уложенного стопкой тела 15 отличается. Таким образом, укладывающий стопкой робот 110 может укладывать стопкой вырабатывающий энергию элемент 15 посредством повторения той же операции независимо от продвижения в укладывании стопкой. Зажимные приспособления 146 фиксируют четыре угла уложенного стопкой тела 15 каждый раз, когда отрицательный электрод 30 или пакетный положительный электрод 20 укладывают стопкой, с тем, чтобы уложенное стопкой тело 15 не смещалось. В ответ на продвижение в укладывании стопкой, высоту монтажного блока 142 корректируют для понижения и, следовательно, зажимные приспособления 146 также могут повторять зажимание с тем же ходом каждый раз.

(Операция укладывания стопкой)

В соответствии с укладывающим листы стопкой устройством 100 выполненным, как указано выше, пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30, положения которых корректируют, устанавливают на подающий положительный электрод стол 120 и подающий отрицательный электрод стол 130 для того, чтобы их брать с помощью укладывающего стопкой робота 110, и подавать на стол 140 для укладывания стопкой поочередно. Далее в настоящем документе объяснена операция укладывания стопкой укладывающего листы стопкой устройства 100 со ссылкой на фиг.9-11.

Фиг.9-11 представляют собой фигуры для объяснения операции укладывания стопкой отрицательного электрода и пакетного положительного электрода с помощью укладывающего стопкой робота. Следует отметить, что далее в настоящем документе сначала объяснена операция укладывания стопкой пакетного положительного электрода на стол 140 для укладывания стопкой с помощью укладывающего стопкой робота 110.

Как показано на фиг.9(A), пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30 устанавливают на стол 140 для укладывания стопкой и присасывающий манипулятор 114 располагают над столом 140 для укладывания стопкой. На верхнем слое уложенного стопкой тела из пакетного положительного электрода 20 и отрицательного электрода 30 предоставляют отрицательный электрод 30 и присасывающий манипулятор 114 присасывает и удерживает пакетный положительный электрод 20. С другой стороны, присасывающий манипулятор 116 помещают над подающим отрицательный электрод столом 130. Отрицательный электрод 30 устанавливают на подающий отрицательный электрод стол 130.

Впоследствии L-образную руку 112 укладывающего стопкой робота 110 опускают вниз на предварительно определяемое расстояние (относится к фиг.9(B)). Наряду с опусканием L-образной руки 112, присасывающий манипулятор 116 и присасывающий манипулятор 114 соответственно опускают вниз на подающий отрицательный электрод стол 130 и стол 140 для укладывания стопкой. В этот момент отрицательное давление подают на нижнюю поверхность присасывающего манипулятора 116 и присасывающий манипулятор 116 присасывает и удерживает отрицательный электрод 30. С другой стороны, снимают отрицательное давление присасывающего манипулятора 114 и освобождают пакетный положительный электрод 20.

Впоследствии L-образную руку 112 укладывающего стопкой робота 110 перемещают вверх на предварительно определяемое расстояние (относится к фиг.10(C)). Наряду с перемещением L-образной руки 112 вверх, присасывающий манипулятор 116 поднимает отрицательный электрод 30 с подающего отрицательный электрод стола 130. Кроме того, присасывающий манипулятор 116 и присасывающий манипулятор 114 перемещают к верхней стороне подающего отрицательный электрод стола 130 и стола 140 для укладывания стопкой.

Впоследствии L-образную руку 112 укладывающего стопкой робота 110 вращают на предварительно определяемый угол (относится к фиг.10(D)). Когда L-образную руку 112 вращают на 90 градусов в горизонтальном направлении, присасывающий манипулятор 116 помещают над столом 140 для укладывания стопкой и присасывающий манипулятор 114 помещают над подающим положительный электрод столом 120.

Впоследствии L-образную руку 112 укладывающего стопкой робота 110 перемещают вниз на предварительно определяемое расстояние (относится к фиг.11(E)). Наряду с опусканием L-образной руки 112, присасывающий манипулятор 116 и присасывающий манипулятор 114 достигают стола 140 для укладывания стопкой и подающего положительный электрод стола 120. В этот момент снимают отрицательное давление присасывающего манипулятора 116 и присасывающий манипулятор 116 освобождает отрицательный электрод на верней поверхности уложенного стопкой тела на столе 140 для укладывания стопкой. С другой стороны, отрицательное давление подают на нижнюю поверхность присасывающего манипулятора 114 и присасывающий манипулятор 114 присасывает и удерживает пакетный положительный электрод 20 на подающем положительный электрод столе 120.

Впоследствии L-образную руку 112 укладывающего стопкой робота 110 перемещают вверх на предварительно определяемое расстояние (относится к фиг.11(F)). Наряду с перемещением L-образной руки 112 вверх, присасывающий манипулятор 116 перемещают на верхнюю сторону стола 140 для укладывания стопкой. С другой стороны, присасывающий манипулятор 114 поднимает пакетный положительный электрод 20 с подающего положительный электрод стола.

Впоследствии L-образную руку 112 укладывающего стопкой робота 110 вращают на предварительно определяемое количество. Когда L-образную руку 112 вращают на -90 градусов в горизонтальном направлении, присасывающий манипулятор 116 помещают над подающим отрицательный электрод столом 130 и присасывающий манипулятор 114 помещают над столом 140 для укладывания стопкой (относится к фиг.9(A)).

[0040] Повторение указанных выше операций позволяет укладывать стопкой пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30 на стол 140 для укладывания стопкой. Когда предварительно определяемое число пакетных положительных электродов 20 и отрицательных электродов 30 укладывают стопкой, формируют уложенное стопкой тело в качестве вырабатывающего энергию элемента 15.

(Обнаруживающее положение электрода устройство)

Далее объяснено обнаруживающее положение электрода устройство 200, которое применяют к указанному выше укладывающему листы стопкой устройству 100.

Возвращаясь к фиг.5 и фиг.6, объяснена конфигурация обнаруживающего положение электрода устройства 200.

Обнаруживающее положение электрода устройство 200 содержит источник света 70, камеру 80, координатный стол 122 и контроллер 160. Источник света 70 и камера 80 соответствующим образом соединены с контроллером 160 и их операциями управляют посредством контроллера 160. Обнаруживающее положение электрода устройство 200 содержит общую конфигурацию с указанным выше укладывающим листы стопкой устройством 100.

Источник света 70 предусмотрен ниже подающего положительный электрод стола 120 в качестве первого прожектора. Камера 80 предусмотрена на противоположной стороне от источника света 70 относительно пакетного положительного электрода 20. Камера 80 фотографирует изображение положительного электрода 24 внутри пакетного положительного электрода 20. Источник света 70 излучает свет, который имеет длину волны, которая проходит через разделитель 40, но не проходит через положительный электрод 24 (отражается или поглощается), который представляет собой, например, красный свет. Свет от источника света 70 проходит через прозрачный поддерживающий борт 124 и облучает краевую часть пакетного положительного электрода 20. Поскольку центральная часть пакетного положительного электрода 20 скрыта подающим положительный электрод столом 120, здесь не происходит облучение светом от источника света 70. Следует отметить, что несмотря на то, что известно, что проницаемость становится выше с увеличением длины волны света, проницаемость варьируется в зависимости от материала. Длину волны света для облучения следует соответствующим образом корректировать в зависимости от материала разделителя 40. Как задать длину волны света для облучения, подробно описано далее.

Контроллер 160 обнаруживает положение положительного электрода 24 как детектор, основываясь на изображении, сфотографированном посредством камеры 80. Далее в настоящем документе объяснены операции обнаруживающего положение электрода устройства 200, когда обнаруживают положение положительного электрода 24 (способ обнаружения положения электрода).

На фиг.12 представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как подтверждают положение положительного электрода внутри пакетного положительного электрода, на фиг.13 представлена принципиальная диаграмма, показывающая положение обнаруженного таким образом положительного электрода, и фиг.14 содержит принципиальные диаграммы, показывающие, как оценивают положение отрицательного электрода.

Сначала пакетный положительный электрод 20 монтируют на подающем положительный электрод столе 120, краевые части пакетного положительного электрода 20 поддерживают посредством прозрачных поддерживающих бортов 124, и пакетный положительный электрод 20 фиксируют посредством зажимных приспособлений 126. После того, как фиксируют пакетный положительный электрод 20, обнаруживающее положение электрода устройство 200 излучает свет посредством использования источника света 70 до того, как пакетный положительный электрод 20 присасывают посредством присасывающего манипулятора 114.

Излучаемый свет проходит через краевую часть разделителя 40, но не проходит через положительный электрод 24. Камера 80 принимает свет, который пропущен разделителем 40. То есть, камера 80 принимает свет с тенью положительного электрода 24, идущий мимо положительного электрода 24. Посредством обнаружения очертания тени можно обнаруживать положение положительного электрода 24. Однако, поскольку часть положительного электрода 24, скрытая посредством подающего положительный электрод стола 120, не позволяет свету проходить, положение положительного электрода 24 не может быть определено. Например, форму и положение краевых частей положительного электрода 24 подтверждают, как показано на фиг.12.

Когда изображение, как на фиг.12, получают посредством камеры 80, контроллер 160 анализирует изображение и точно определяет стороны положительного электрода 24 в пределах, указанных двунаправленными стрелками на фигуре. Контроллер 160 продолжает точно определенные стороны для того, чтобы точно определить положение всех сторон положительного электрода 24. Несмотря на то, что положительный электрод 24 имеет часть 26 ушка, контроллер 160 точно определяет стороны покрытых частей, где слой активного материала положительного электрода 22 формируют, как показано на фиг.12. Следовательно, положительный электрод 24, имеющий стороны, положение которых точно определяли, точно определен как имеющий прямоугольную форму, как показано на фиг.13.

По положительному электроду 24, таким образом, точно определенному как прямоугольный, как показано пунктирными линиями на фиг.13, вычисляют прямоугольник С, основываясь на пересечении сторон. Кроме того, усредняя положение прямоугольника С, вычисленного таким образом, вычисляют центральную точку положительного электрода 24. Кроме того, основываясь на положении сторон, точно определенных таким образом, вычисляют наклон положительного электрода 24 в направлении плоскости. Информацию о положении и наклоне центральной точки О положительного электрода 24, вычисленных таким образом, хранят в запоминающем блоке 150.

Контроллер 160 считывает информацию о положении и наклоне центральной точки О положительного электрода 24 из запоминающего блока 150 и управляет координатным столом 122 с тем, чтобы располагать центральную точку О в предварительно определяемом положении и с тем, чтобы положительный электрод 24 принял ровное положение. Координатный стол 122 перемещает/вращает пакетный положительный электрод 20 в направлении плоскости для того, чтобы регулировать положение положительного электрода 24. То есть, координатный стол 122 выполняет функцию корректирующего положение блока. Здесь положение положительного электрода 24 корректируют так, чтобы он находился в стандартном положении, чтобы присасывающий манипулятор 114 поднял пакетный положительный электрод 20, с целью аккуратного укладывания стопкой положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30 на столе 140 для укладывания стопкой.

Как описано выше, в настоящем варианте осуществления обнаруживают само положение положительного электрода 24, предоставленного в разделителе 40, сформированном для того, чтобы иметь форму оболочки. Следовательно, положение пакетного положительного электрода 20 можно корректировать, основываясь не только на разделителе 40, но и на положении положительного электрода 24, обнаруживаемом таким образом. Положительный электрод 24 всегда доставляют на присасывающий манипулятор 114 в предварительно определяемом положении. Как результат, укладывающий стопкой робот 110 может точно укладывать стопкой положительный электрод 24 без отклонения расположения. То есть, положение положительного электрода 24 можно точно определять опосредованно с использованием отрицательного электрода 30. Присасывающий манипулятор 114 и координатный стол 122 могут соответствующим образом укладывать стопкой пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30, поскольку укладывающий стопкой блок основывается на положении положительного электрода 24, обнаруживаемом таким образом.

Следует отметить, что обнаруживающее положение электрода устройство 200 обнаруживает не только положение положительного электрода 24, но положение отрицательного электрода 30. Здесь обнаруживающее положение электрода устройство 200 дополнительно содержит источник света 72, камеру 82 и координатный стол 132.

Обнаруживающее положение электрода устройство 200 излучает свет из источника света 72 на отрицательный электрод 30, установленный на подающем отрицательный электрод столе 130. Свет, подлежащий излучению, может представлять собой свет с любой длиной волны до тех пор, пока свет не проходит через (отражается или поглощается) отрицательный электрод 30. Например, излучают белый свет. Происходит отражение излучаемого света посредством отрицательного электрода 30. Камера 82 принимает отраженный отрицательным электродом 30 свет и фотографирует изображение отрицательного электрода 30. На фиг.19 представлено изображение отрицательного электрода 30, сфотографированного таким образом. Контроллер 160 анализирует результат получения изображения и обнаруживает все стороны отрицательного электрода 30. Кроме того, контроллер 160 вычисляет положение прямоугольника С отрицательного электрода 30 в качестве пересечения всех сторон, обнаруживаемых таким образом. Кроме того, основываясь на положении сторон, точно определяемых таким образом, вычисляют наклон положительного электрода 24 в направлении плоскости. Информацию о положении и наклоне центральной точки О отрицательного электрода 30, вычисленную таким образом, хранят в запоминающем блоке 150.

Контроллер 160 считывает отрицательный электрод 30 и наклон центральной точки О отрицательного электрода 30 из запоминающего блока 150 и управляет координатным столом 132 с тем, чтобы располагать центральную точку о в предварительно определяемом положении и чтобы отрицательный электрод 30 принял ровное положение. Координатный стол 132 перемещает/вращает отрицательный электрод 30 в направлении плоскости для того, чтобы регулировать положение отрицательного электрода 30. Координатный стол 132 выполняет функцию корректирующего положение блока. Таким образом, не только указанный выше положительный электрод 24, но и отрицательный электрод 30 можно доставлять в присасывающий манипулятор 116 в том же положении каждый раз. Здесь положение положительного электрода 24 корректируют так, чтобы оно представляло собой стандартное положение, чтобы присасывающий манипулятор 116 поднимал отрицательный электрод 30 с целью точного укладывания стопкой положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30 на столе 140 для укладывания стопкой.

Следует отметить, что точное укладывание стопкой положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30 обозначает укладывание стопкой, которое оценивают как не имеющее отклонения расположения, и эту оценку осуществляют следующим образом.

Фиг.14 содержит принципиальные диаграммы, показывающие, как подтверждают положение положительного электрода 24 внутри пакетного положительного электрода, на фиг.15 представлена принципиальная диаграмма, показывающая положительный электрод, стороны которого точно определены, фиг.16 содержит диаграмму, показывающую, как подтверждают положение отрицательного электрода, на фиг.17 представлена принципиальная диаграмма, показывающая отрицательный электрод 30, стороны которого точно определены, и на фиг.18 представлена принципиальная диаграмма, показывающая относительные положения положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30. Следует отметить, что на фиг.14(A) представлена принципиальная диаграмма уложенного стопкой тела, если смотреть с передней стороны, когда подтверждают положение положительного электрода 24 внутри пакетного положительного электрода, и на фиг.14(B) представлена принципиальная диаграмма уложенного стопкой тела, если смотреть с плоской поверхности. На фиг.16(A) представлена принципиальная диаграмма, если смотреть с передней стороны уложенного стопкой тела, когда подтверждают положение отрицательного электрода 30, и на фиг.16(B) представлена принципиальная диаграмма, если смотреть с плоской поверхности уложенного стопкой тела.

Пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30 поочередно укладывают стопкой на стол 140 для укладывания стопкой посредством указанного выше укладывающего листы стопкой устройства 100. Обнаруживающее положение электрода устройство 200 излучает свет из источника света 70 на пакетный положительный электрод 20 на верхний слой уложенного стопкой тела 15.

Как показано на фиг.14(A), когда пакетный положительный электрод 20 укладывают стопкой на верхний слой, обнаруживающее положение электрода устройство 200 излучает свет на пакетный положительный электрод 20 от источника света 70. Свет, излучаемый таким образом, проходит разделитель 40 положительного электрода 20 и отражается на положительном электроде 24. Камера (не показана) принимает свет, отраженный от положительного электрода 24. Камера фотографирует изображение, например, области, показанной пунктирными линиями на фиг.14(B). Кроме того, предусмотрена одна камера. Предпочтительно, что камера имеет широкое поле обзора. В качестве другого примера конфигурации, могут иметь место четыре камеры для соответствующего фотографирования изображений областей, показанных пунктирными линиями на фиг.14(B). Когда получают изображения областей, показанных пунктирными линиями, контроллер 160 анализирует изображения и точно определяет часть сторон положительного электрода 24 в пределах, указанных двунаправленными стрелками на фигуре. Контроллер 160 продлевает часть сторон положительного электрода 24, точно определенных таким образом, и точно определяет положение сторон слоя 22 активного материала положительного электрода, который представляет собой покрытую часть положительного электрода 24. Таким образом, положение сторон, точно определенное таким образом, выражают в форме прямоугольника, как показано на фиг.15. Информацию о положении сторон слоя 22 активного материала положительного электрода, точно определенном таким образом, хранят в запоминающем блоке 150 в качестве информации, указывающей на положение положительного электрода 24. Следует отметить, что когда камеры фотографируют изображения без света от источника света, становится возможным точно определить положение разделителя 40 схожим образом. Информацию о положении разделителя 40, точно определенном таким образом, также можно хранить в запоминающем блоке 150. Таким образом, относительное положение положительного электрода 24 с разделителем 40 в качестве стандарта можно точно определять. Следует отметить, что часть излучаемого света проходит через разделитель 40 на внешней периферии положительного электрода 24, дополнительно проходит через разделитель 40 и отражается отрицательным электродом 30. В этом случае камера получает отраженный свет, но получает свет, который относительно слаб по сравнению с получением света, отраженного от положительного электрода 24. Следовательно, на таким образом сфотографированном изображении отрицательный электрод 30 фотографируют более бледным, чем положительный электрод 24. Следовательно, отрицательный электрод 30 можно надежно сравнивать с положительным электродом 24 посредством состояния изображения.

Впоследствии, когда отрицательный электрод 30 укладывают стопкой на уложенное стопкой тело 15, как показано на фиг.16(A), обнаруживающее положение электрода устройство 200 излучает свет из источника света 72 на отрицательный электрод 30. Излучаемый свет отражается отрицательным электродом 30. Камера получает свет, отраженный через отрицательный электрод 32. Камеры фотографируют изображения, например, областей, показанных пунктирными линиями на фиг.16(B). Когда получают изображения областей, показанных пунктирными линиями, контроллер 160 анализирует изображения и точно определяет часть сторон отрицательного электрода 30 в пределах обозначенных двунаправленными стрелками на фигуре. Контроллер 160 продолжает часть сторон отрицательного электрода 30, точно определенных таким образом, и точно определяет положение сторон слоя активного материала отрицательного электрода 32, который представляет собой покрытую часть отрицательного электрода 30. Таким образом, положение сторон, точно определенных таким образом, выражают в виде прямоугольника, как показано на фиг.17. Информацию о положении сторон слоя активного материала отрицательного электрода 32, которое точно определено таким образом, хранят в запоминающем блоке 150 в качестве информации, указывающей положение отрицательного электрода 30. Следует отметить, что когда камеры фотографируют изображения краев пакетного положительного электрода 20, уложенного стопкой под отрицательным электродом 30, без света от источника света, становится возможным точно определить положение разделителя 40. Поскольку разделитель 40 больше, чем отрицательный электрод 30, возможно фотографировать изображения краев разделителя 40 с помощью камер, даже если отрицательный электрод 30 укладывают стопкой на разделитель 40. Информацию о положении сторон разделителя 40, которое точно определено таким образом посредством фотографирования, также можно хранить в запоминающем блоке 150. Таким образом, относительное положение отрицательного электрода 30 с разделителем 40 в качестве стандарта можно точно определять.

Контроллер 160 последовательно обнаруживает положения положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30 (относительное положение положительного электрода 24 относительно разделителя 40 и относительное положение отрицательного электрода 30 относительно разделителя 40) и хранит их в запоминающем блоке 150, как описано выше. Контроллер 160 оценивает, имеет ли место или нет отклонение расположения в отрицательном электроде 30 или положительном электроде 24 после завышения уложенного стопкой тела 15 в качестве элемента батареи или во время процесса укладывания стопкой уложенного стопкой тела 15.

Когда оценивают отклонение расположения при укладывании стопкой, контроллер 160 считывает информацию о положении сторон положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30 из запоминающего блока 150 и обнаруживает зависимость относительных положений между ними. При обнаружении контроллер 160 накладывает точно определяемые положения положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30, как на фиг.15 и фиг.17. На фиг.18 представлена принципиальная диаграмма наложенных положений. Контроллер 160 анализирует результат наложения и оценивает относительные положения положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30. В частности, контроллер 160 подтверждает положения сторон положительного электрода 24 и отрицательного электрода 30 и подтверждает, расположены ли соответствующие стороны в предварительно определяемых пределах. Например, в случае, когда положительный электрод 24 меньше, чем отрицательный электрод 30, в пределах, перекрывающих разделитель 40, контроллере 160 подтверждает, расположена ли или нет каждая из сторон положительного электрода 24 на внутренней стороне каждой из сторон отрицательного электрода 30. Затем, когда все стороны положительного электрода расположены на внутренней стороне отрицательного электрода 30, контроллер 160 оценивает, что отклонение расположения при укладывании стопкой отсутствует. Оценку можно создавать не только в зависимости от того, расположены ли стороны внутри или снаружи, но и от пределов длины, получаемой сложением всех сторон.

Как описано выше, как положительный электрод 24, так и отрицательный электрод 30 в одном и том же положении каждый раз посредством присасывающих манипуляторов 114 и 116. Следовательно, отрицательный электрод 30 и положительный электрод 24 также укладывают стопкой на одно то же положение на стол 140 для укладывания стопкой каждый раз и можно достичь точного укладывания стопкой вырабатывающего энергию элемента 15.

Кроме того, в указанном выше варианте осуществления, часть сторон положительного электрода 24 обнаруживают и целые стороны вычисляют по обнаруживаемой стороне. Следовательно, даже несмотря на то, что часть положительного электрода 24 скрыта подающим положительный электрод столом 120 и вся длина положительного электрода 24 не может быть обнаружена оптически, очертания положительного электрода 24 можно точно определять.

Далее объяснена длина волны света, излучаемого для обнаружения положительного электрода.

На фиг.20 представлен схематический вид, показывающий характеристики проницаемости разделителя. На фиг.20 ось абсцисс представляет длину волны света (нм), а вертикальная ось представляет проницаемость (%) для света.

На фиг.20 представлены характеристики проницаемости разделителя, а именно полипропиленового разделителя, полиэтиленового разделителя и керамического разделителя. полипропиленовый разделитель и полиэтиленовый разделитель представляют собой главные цепи полимеров, соответственно образованные полипропиленом и полиэтиленом. Кроме того, керамический разделитель содержит материал основания из полипропилена, на который нанесено покрытие из пористой мембраны, сформированной посредством прикрепления керамических частиц, таких как диоксид кремния, оксид алюминия, оксид циркония или оксид титана, и связующего средства.

Со ссылкой на фиг.20, склонность разделителя 40 к проницаемости варьируется в зависимости от материала. Однако понятно, что проницаемость становится высокой при использовании света, который имеет более длинную волну. В указанном выше варианте осуществления необходимо излучать свет из источника света 70, который имеет длину волны, которая проходит через разделитель 40, при обнаружении положительного электрода 24. Несмотря на то, что это зависит от чувствительности камеры 80, предпочтительно из источника света 70 излучать свет, имеющий длину волны, которая допускает проницаемость 50% или более. Когда проницаемость 50% или более, становится возможным заставить свет проходить через разделитель 40 и обнаруживать положительный электрод 24 безошибочно.

Следует отметить, что поскольку положительный электрод 24 формируют с использованием металла, такого как алюминий или медь, свет с трудом проходит через него. Следовательно, до тех пор, пока длина волны света достаточно высока для того, чтобы передавать разделитель 40, нет верхнего предела для длины волны.

Как описано выше, независимо от материала разделителя 40, длину волны света, подлежащего излучению, можно задавать, основываясь на проницаемости в отношении разделителя 40. То есть, нижний предел длины волны можно определять посредством проницаемости в отношении разделителя 40 (50% или более).

Например, в случае, когда используют керамический разделитель, который имеет характеристики проницаемости на фиг. 20, можно использовать свет, который имеет длину волны приблизительно 1300 нм или более, например, ближний инфракрасный свет. Несмотря на то, что свет труднее пройти через керамический разделитель по сравнению с полипропиленовым разделителем или полиэтиленовым разделителем, становится возможным заставить свет проходить посредством использования ближнего инфракрасного света.

(Вариация)

В описанном выше варианте осуществления объяснен вариант осуществления, в котором положительный электрод 24 пакетируют в разделитель 40 в виде пакетного положительного электрода 20. Однако можно пакетировать отрицательный электрод 30. В этом случае следует обнаруживать положение отрицательного электрода в виде пакетного электрода относительно разделителя.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления, источник света 70 предусмотрен в положении, противоположном камере 80. Однако, отношение положений источника света 70 и камеры 80 не ограничено этим. Источник света 70 и камера 80 могут быть предусмотрены на одной и той же стороне относительно пакетного положительного электрода 20. В этом случае свет, излучаемый источником света 70, проходит через разделитель 40, отражается положительным электродом 24 и его фотографируют посредством камеры 80. То есть, камера 80 фотографирует не тень положительного электрода 24, а отраженный свет положительного электрода 24.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления, объяснен случай, когда положительный вывод 11 электрода и отрицательный вывод 12 электрода выведены из одной и той же краевой части внешнего материала 13. Однако, настоящее изобретение не ограничено этим. Положительный вывод 11 электрода и отрицательный вывод 12 электрода можно выводить из противоположных краевых частей. В этом случае, когда формируют вырабатывающий энергию элемент 15 литий-ионной аккумуляторной батареи 10, пакетный положительный электрод 20 и отрицательный электрод 30 укладывают стопкой с тем, чтобы части 26 и 34 ушек поочередно были обращены к противоположным сторонам.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления стандартное положение положительного электрода 24 для присасывающего манипулятора 114 для того, чтобы поднимать пакетный электрод 20, задают предварительно и положение пакетного положительного электрода 20 корректируют с тем, чтобы расположить положительный электрод 24 в стандартном положении. Однако настоящее изобретение не ограничено этим. Например, положение отрицательного электрода 30 обнаруживают посредством обнаруживающего положение электрода устройства 200 и его положение корректируют. Положение отрицательного электрода 30 можно хранить в запоминающем блоке 150. Основываясь на положении отрицательного электрода 30, сохраненном таким образом, можно вычислять стандартное положение для подъема положительного электрода 24 и положение пакетного положительного электрода 20 можно корректировать с тем, чтобы положительный электрод 24 мог быть расположен в стандартном положении, вычисленном таким образом. Следует отметить, что излишне говорить, что в случае, когда стандартное положение и положение положительного электрода 24 совпадают, положение положительного электрода 24 не нужно корректировать. Кроме того, в случае, когда отклонение расположения стандартного положения и положения положительного электрода 24 находится в пределах погрешности, положение положительного электрода 24 не нужно корректировать.

(Другое обнаруживающее положение электрода устройство)

Далее объяснено другое обнаруживающее положение электрода устройство 200, применяемое к укладывающему листы стопкой устройству 100.

Конфигурация обнаруживающего положение электрода устройства 200 объяснена со ссылкой на фиг.21. На фиг.22 представлена вертикальная проекция спереди подающего положительный электрод стола, если смотреть в направлении стрелки на фиг.21.

Обнаруживающее положение электрода устройство 200 содержит источники света 70 и 74, камеру 80 и контроллер 160. Источники света 70 и 74 и камера 80 соответствующим образом соединены с контроллером 160, и операциями источников света 70 и 74 и камеры 80 управляют посредством контроллера 160. Обнаруживающее положение электрода устройство 200 содержит конфигурацию, общую с указанным выше укладывающим листы стопкой устройством 100.

Источники света 70 предусмотрены ниже подающего положительный электрод стола 120 в качестве первого прожектора. Камера 80 предусмотрена в положении, противоположном источникам света 70 относительно пакетного положительного электрода 20 в качестве первого и второго приемника света. Камера 80 фотографирует положительный электрод 24 внутри пакетного положительного электрода 20. Источники света 70 излучают свет, который имеет длину волны, которая проходит через разделитель 40, но не проходит через (отражается или поглощается) положительный электрод 24, например, красный свет, (первый свет) на пакетный положительный электрод 20. Свет от источников света 70 проходит через прозрачные поддерживающие борты 124 и падает на краевые части пакетного положительного электрода 20. Поскольку центральная часть пакетного положительного электрода скрыта подающим положительный электрод столом 120, на нее не излучают свет от источников света 70.

Источник света 74 предусмотрен в качестве второго прожектора на той же стороне, что и камера 80, относительно пакетного положительного электрода 20. Источник света 74 излучает свет, который имеет длину волны, которая отражается разделителем 40, например, белый свет (второй свет), на пакетный положительный электрод 20. Следует отметить, что несмотря на то, что известно, что проницаемость становится выше с увеличением длины волны света, проницаемость варьируется в зависимости от материала. Длину волны света, подлежащего излучению, следует соответствующим образом корректировать в зависимости от материала разделителя 40. Далее подробно описано, как задать длину волны света, подлежащего излучению.

Контроллер 160 обнаруживает положение положительного электрода 24 и разделителя 40 в качестве детектора, основанного на фотографировании с помощью камеры 80. Далее в настоящем документе объяснены операции обнаруживающего положение электрода устройства 200 (способ обнаружения положения электрода) при обнаружении положения положительного электрода 24.

На фиг.23(A) представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как подтверждают положение положительного электрода внутри пакетного положительного электрода, на фиг.23(B) представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как подтверждают положение разделителя, и на фиг.24 представлена принципиальная диаграмма, показывающая, как оценивают положение положительного электрода.

Сначала пакетный положительный электрод 20 монтируют на подающем положительный электрод столе 120 и краевые части пакетного положительного электрода 20 поддерживают посредством прозрачных поддерживающих бортов 124 и фиксируют посредством зажимных приспособлений 126. После фиксации, обнаруживающее положение электрода устройство 200 излучает свет посредством источников света 70 и 74 до того, как пакетный положительный электрод 20 присасывают посредством присасывающего манипулятора 114. Излучение света осуществляют не одновременно, а осуществляют последовательно. Например, излучение света осуществляют сначала посредством источника света 70.

Свет, излучаемый таким образом, проходит через краевые части разделителя 40, но не проходит через положительный электрод 24. Камера 80 получает свет, который прошел через разделитель 40. То есть, камера 80 получает свет с тенью положительного электрода 24 через положительный электрод 24. Становится возможным обнаруживать положение положительного электрода 24 посредством обнаружения очертания тени. Однако, поскольку свет не проходит через часть положительного электрода 24, скрытую столом 120, положение положительного электрода 24 нельзя обнаруживать. Например, как показано с помощью окрашенных частей на фиг.23(A), подтверждают форму и положение положений краев положительного электрода 24.

Когда посредством камеры 80 получают изображение, наподобие одного с фиг.23(A), контроллер 160 анализирует изображение и точно определяет стороны положительного электрода 24 в пределах, обозначенных двунаправленными стрелками на фигуре. Продолжая стороны, точно определенные таким образом, контроллер 160 точно определяет положения целых сторон положительного электрода 24. Несмотря на то, что положительный электрод 24 имеет часть 26 ушка, контроллер 160 точно определяет стороны покрытых частей, где слой активного материала положительного электрода 22 формируют, как показано на фиг.23(A). Следовательно, положительный электрод 24, который имеет стороны, положения которых точно определены, точно определяют в качестве имеющего прямоугольную форму, как показано на фиг.23(B). Информацию о положении сторон положительного электрода 24, которое точно определено таким образом, хранят в запоминающем блоке 150.

Впоследствии, осуществляют излучение света посредством источника света 74 на пакетный положительный электрод 20. Излучаемый свет отражается разделителем 40 и его принимает камера 80. Камера 80 принимает полное изображение разделителя 40. Например, как показано на фиг.23(B), подтверждают положение разделителя 40. Когда посредством камеры 80 получают одно из изображений, как фиг.23(B), контроллер 160 анализирует изображение и точно определят стороны разделителя 40 в пределах, указанных двунаправленными стрелками на фигуре. Информацию о положении сторон разделителя 40, точно определенных таким образом, хранят в запоминающем блоке 150.

Контроллер 160 считывает информацию о положении сторон разделителя 40 и положительного электрода 24 из запоминающего блока 150 и подтверждает положение положительного электрода 24 относительно разделителя 40. Например, контроллер 160 перекрывает положения сторон разделителя 40 и положительного электрода 24 и измеряет расстояния до положений, показанные посредством двунаправленных стрелок. Положительный электрод 24, перекрываемый здесь, не показывает часть 26 ушка и показывает только часть, заключенную в разделитель 40. Затем контроллер 160 оценивает, находится ли измеренное расстояние в предварительно определяемом диапазоне или нет, чтобы оценить, является ли положение положительного электрода 24 нормальным или ненормальным. Предварительно определяемый диапазон предварительно задают в качестве диапазона расстояний от каждой стороны разделителя 40 и его соответствующим образом определяют согласно стандартам пакетного положительного электрода 20 или тому подобное. В случае, когда контроллер 160 обнаруживает, что по меньшей мере одна сторона положительного электрода 24 не находится внутри предварительно определяемого диапазона относительно положения стороны разделителя 40, контроллер 160 может устранять пакетный положительный электрод 20 из укладывающего стопкой робота 110 или хранить его в накопителе 150, в этот вырабатывающий энергию элемент 15 встроен положительный электрод, и затем устранять вырабатывающий энергию элемент 15 в качестве дефектного продукта.

Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, положение самого положительного электрода 24, предоставленного в разделителе в форме оболочки 40, обнаруживают с тем, чтобы относительное положение положительного электрода 24 относительно разделителя 40 можно было обнаруживать. Следовательно, становится возможным проверять, находится ли относительное положение внутри приемлемого диапазона или нет, то есть, точно ли расположен положительный электрод 24 в разделителе 40 без отказа. Как результат, становится возможным предотвращать формирование вырабатывающего энергию элемента 15, в котором положительный электрод 24, отклоненный от правильного положения, пакетируют в разделителе 40, и отгрузку такого элемента. Поскольку также обнаруживают положение разделителя 40, становится возможным оценивать, является ли положение положительного электрода 24 хорошим или нет, основываясь на относительном положении относительно разделителя 40.

Кроме того, камера 80 обыкновенно может получать свет как от источника света 70, так и от источника света 74. Следовательно, нет необходимости подготавливать камеры соответственно для источников света 70 и 74 и можно снизить стоимость устройства.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления часть стороны положительного электрода 24 обнаруживают и целые стороны вычисляют по обнаруженной стороне. Следовательно, даже несмотря на то, что часть положительного электрода 24 скрыта подающим положительный электрод столом 120 и всю длину сторон положительного электрода 24 нельзя обнаруживать оптически, становится возможным точно определять очертания положительного электрода 24.

Следует отметить, что свет, излучаемый источником света 74, предназначен для обнаружения разделителя 40, который подвергают его воздействию. Следовательно, источник света 74 излучает свет, который в незначительной мере проходит через разделитель 40, например, свет, который имеет длину волны, которая допускает проницаемость 50% или менее.

(Вариация)

В описанном выше варианте осуществления обнаруживающее положение электрода устройство 200 обнаруживает положение положительного электрода 24 относительно пакетного положительного электрода 20, установленного на подающем положительный электрод столе 120. Однако настоящее изобретение не ограничено этим. В процессе получения литий-ионной аккумуляторной батареи 10, обнаружение электрода посредством обнаруживающего положение электрода устройства 200 можно применять в каком-либо процессе после формирования пакетного положительного электрода 20. Например, положение положительного электрода 24 относительно разделителя 40 можно обнаруживать сразу после расположения положительного электрода 24 между двумя разделителями 40 и пакетирования.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления, является ли относительное положение положительного электрода 24 хорошим или плохим, оценивают в зависимости от того, находится ли положение сторон положительного электрода 24 внутри предварительно определяемого диапазона или нет по отношению к положению сторон разделителя 40. Однако, стандарты для оценки относительного положения положительного электрода 24 не ограничены этим. Например, углы (четыре угла) разделителя 40 и положительный электрод 24 можно соответственно вычислять, центральное положение разделителя 40 и положительного электрода 24 можно соответственно вычислять по среднему положению углов, и положение положительного электрода 24 можно оценивать, основываясь на отклонении центральных положений.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления одна камера 80 получает свет от обоих источников света 70 и 74. Однако, камеры для приема света можно предусматривать для источников света 70 и 74 соответственно. В этом случае, например, конструкцию можно менять, предусматривая источники света 70 и 74 на одной и той же стороне, или тому подобное.

Кроме того, в описанном выше варианте осуществления изложен случай, где положительный вывод 11 электрода и отрицательный вывод 12 электрода выводят из одной и той же краевой части внешнего материала 13. Однако, настоящее изобретение не ограничено этим. Положительный вывод 11 электрода и отрицательный вывод 12 электрода можно извлекать из противоположных краевых частей. В этом случае, когда формируют вырабатывающий энергию элемент 15 литий-ионной аккумуляторной батареи 10, отрицательный электрод 30 и пакетный положительный электрод 20 укладывают стопкой с тем, чтобы части 26 и 34 ушек были поочередно обращены к противоположным сторонам.

(Обнаружение поворота разделителя)

В описанном выше варианте осуществления обнаруживают относительное положение положительного электрода 24 относительно разделителя 40. Однако, камера 80 также фотографирует сам разделитель 40. Следовательно, можно оценивать, является ли разделитель 40 нормальным или нет, основываясь на результате фотографирования самого разделителя 40.

На фиг.25 представлен схематический вид, показывающий пример случая, где разделитель повернут. Контроллер 160 может обнаруживать, что разделитель 40 является ненормальным в случае, когда левый нижний угол разделителя 40 на фигуре повернут, как показано на фиг.25.

Поворот разделителя 40 можно обнаруживать следующим образом. Контроллер 160 излучает свет из источника света 74 и свет, отражаемый разделителем 40, принимают посредством камеры 80. Контроллер 160 анализирует изображение, сфотографированное посредством камеры 80, и отличает белесый разделитель 40 от черноватого положительного электрода 24. Например, контроллер 160 обнаруживает положительный электрод 24 посредством различия в яркости. В случае, когда черный положительный электрод 24 обнаруживают в пределах, где следует располагать разделитель 40, можно обнаруживать поворот разделителя 40 и обнажение положительного электрода 24.

Обнаружение разделителя 40 можно одновременно осуществлять, когда осуществляют указанную выше оценку относительного положения положительного электрода 24 относительно разделителя 40.

Согласно описанной выше конфигурации, становится возможным обнаруживать поворот разделителя 40 и обнаруживать дефект пакетного положительного электрода 20 более точно.

(Обнаружение скрепляющей части)

В описанном выше варианте осуществления обнаруживают положение положительного электрода относительно разделителя 40. Дополнительно можно оценивать положение скрепляющей части 42 разделителя 40.

Когда разделитель 40 придают форму оболочки, краевую сторону соединяют, например, тепловой сваркой. В этот момент скрепляющую часть 42 формируют, как показано на фиг.3(B). Скрепляющая часть 42 для соединения разделителей 40 имеет физическое свойство, отличающееся от исходного разделителя 40, и проницаемость света также отличается от частей, отличных от скрепляющей части 42. Проницаемость скрепляющей части 42 ниже, чем у других частей разделителя 40. Следовательно, посредством управления длиной волны света, излучаемого источником света 70, становится возможным также обнаруживать положения скрепляющей части 42, когда обнаруживают положение положительного электрода 24.

Положения скрепляющей части 42, обнаруживаемые таким образом, можно оценивать через сравнение с положением разделителя 40, обнаруживаемым в описанном выше варианте осуществления. То есть, аналогично случаю положительного электрода 24, со ссылкой на положения каждой стороны разделителя 40, вычисляют расстояние до соответствующей скрепляющей части 42. Когда вычисленное таким образом расстояние находится в предварительно определяемом диапазоне, оценивают, что положение скрепляющей части 42 является нормальным, и, когда расстояние выходит из предварительно определяемого диапазона, оценивают, что скрепляющая часть 42 является ненормальной.

Промышленная применимость

Существует возможность того, что настоящее изобретение можно использовать для изготовления батареи.

Список ссылочных позиций

10 Литий-ионная аккумуляторная батарея

11 Положительный вывод электрода

12 Отрицательный вывод электрода

15 Вырабатывающий энергию элемент, уложенное стопкой тело

20 Пакетный положительный электрод

24 Положительный электрод

30 Отрицательный электрод

32 Слой активного материала отрицательного электрода

34 Часть ушка

40 Разделитель

60, 62 Присасывающие транспортеры

70, 72, 74 Источники света

80, 82 Камеры

100 Укладывающее листы стопкой устройство

110 Укладывающий стопкой робот

112 L-образная рука

114, 116 Присасывающие манипуляторы

120 Подающий положительный электрод стол

122 Координатный стол

124 Поддерживающий борт

126 Зажимное приспособление

130 Подающий отрицательный электрод стол

132 Координатный стол

140 Стол для укладывания стопкой

142 Монтажный блок

144 Привод

160 Контроллер

200 Обнаруживающее положение электрода устройство

Заявленное изобретение относится к устройству и способу изготовления аккумуляторной батареи, а именно к устройству, укладывающему электроды стопкой, и способу укладывания электродов стопкой. Предложенное устройство (110) поочередно укладывает стопкой пакетный положительный электрод (20) и отрицательный электрод (30), чтобы сформировать вырабатывающий энергию элемент. Устройство снабжено детектором (200) для обнаружения положения положительного электрода (24) в качестве первого электрода относительно пакетного электрода, который имеет разделитель (40)в форме оболочки, в которой предоставлен положительный электрод, и укладывающий стопкой узел (112), и (122) для укладывания стопкой положительного электрода (24) в качестве первого электрода на отрицательный электрод (30) в качестве второго электрода. Подающий положительный электрод стол (120) выполнен с возможностью корректировки положения электрода (20) на плоскости. Повышение точности расположения отрицательного и положительного электрода относительно разделителя (40) является техническим результатом изобретения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Укладывающее электроды стопкой устройство, выполненное с возможностью укладывать стопкой пакетный электрод, который имеет разделитель в форме оболочки, на второй электрод, который имеет полярные характеристики, отличные от таковых первого электрода, на столе для укладывания стопкой, которое содержит:
детектор, выполненный с возможностью обнаруживать положение первого электрода относительно подающего узла пакетного электрода;
корректирующий положение узел, предусмотренный на подающем узле, выполненный с возможностью регулировать положение пакетного электрода, основываясь на положении первого электрода, обнаруживаемом таким образом, чтобы расположить первый электрод в предварительно определяемом положении; и
укладывающий стопкой узел, выполненный с возможностью укладывать стопкой пакетный электрод со скорректированным положением посредством корректирующего положение узла на второй электрод, установленный на стол для укладывания стопкой.

2. Устройство по п. 1, где корректирующий положение узел корректирует положение пакетного электрода, основываясь на положении первого электрода, обнаруживаемом таким образом, и стандартном положении, необходимом для укладывания стопкой со вторым электродом.

3. Устройство по п. 2, в котором корректирующий положение узел представляет собой стол, который может по меньшей мере или перемещать или вращать пакетный электрод в направлении плоскости в состоянии, в котором пакетный электрод монтируют.

4. Устройство по любому одному из пп. 1-3, в котором детектор
содержит первый прожектор, который излучает первый свет, который проходит через разделитель, но не проходит через первый электрод, на первый электрод, и
приемник первого света, выполненный с возможностью принимать первый свет, который прошел через разделитель, и
обнаруживает положение первого электрода, основываясь на результате получения света посредством приемника первого света.

5. Устройство по п. 4, в котором первый свет, излучаемый первым прожектором, представляет собой свет, который имеет длину волны, которая обеспечивает проницаемость света через разделитель 50% или более.

6. Устройство по п. 5, в котором разделитель представляет собой керамический разделитель и первый свет представляет собой ближний инфракрасный свет.

7. Устройство по п. 1, в котором детектор обнаруживает стороны первого электрода и обнаруживает положение первого электрода, основываясь на положении сторон.

8. Устройство по п. 4, в котором детектор содержит:
второй прожектор, выполненный с возможностью излучать второй свет, который отражается разделителем,
приемник второго света, выполненный с возможностью принимать второй свет, отраженный разделителем, и
детектор, выполненный с возможностью обнаруживать положения разделителя и первого электрода, основываясь на результате получения света приемником первого света и приемником второго
света, и обнаруживать относительное положение первого электрода относительно разделителя.

9. Устройство по п. 8, в котором детектор оценивает, является ли относительное положение первого электрода относительно разделителя хорошим или нет.

10. Устройство по п. 4, в котором разделитель представляет собой керамический разделитель и первый свет представляет собой ближний инфракрасный свет.

11. Устройство по п. 8, в котором первый прожектор и второй прожектор предоставлены напротив друг друга через первый электрод,
приемник первого света и приемник второго света реализованы посредством общего приемника света, и
положение первого электрода обнаруживается, основываясь на тени от первого света, блокированного электродом.

12. Устройство по любому из пп. 8-10, в котором детектор обнаруживает стороны разделителя и первого электрода и обнаруживает положение первого электрода относительно разделителя, основываясь на положениях каждой из сторон.

13. Устройство по любому одному из пп. 8-10, в котором детектор проверяет, повернут ли разделитель в форме оболочки, основываясь на результате получения света приемником второго света.

14. Устройство по любому из пп. 8-10, в котором:
разделитель сформирован посредством скрепления краевой части разделителя посредством скрепляющей части,
детектор обнаруживает скрепляющую часть, основываясь на
результате получения света приемником первого света, и оценивает, является ли положение электрода хорошим или нет, основываясь на относительном положении электрода относительно скрепляющей части.

15. Устройство по любому из пп. 8-10, в котором первый свет, излучаемый первым прожектором, представляет собой свет, который имеет длину волны, которая допускает проницаемость через разделитель 50% или более.

16. Способ укладывания электродов стопкой для укладывания стопкой пакетного электрода, который имеет разделитель в форме оболочки, на второй электрод, который имеет полярные характеристики, отличные от таковых первого электрода, на стол для укладывания стопкой, включающий:
стадию обнаружения положения первого электрода относительно подающего узла пакетного электрода;
стадию корректировки положения пакетного электрода, основываясь на положении первого электрода, обнаруживаемом таким образом, чтобы располагать первый электрод в предварительно определяемом положении на подающем узле; и
стадию укладывания стопкой пакетного электрода со скорректированным положением посредством стадии корректировки положения на второй электрод, установленный на стол для укладывания стопкой.

17. Способ по п. 16, в котором стадия корректировки положения пакетного электрода выполняют, основываясь на положении первого электрода, обнаруживаемом указанным образом, и на стандартном положении, необходимом для укладывания стопкой со
вторым электродом.

18. Способ по п. 16 или 17, в котором стадия обнаружения включает;
стадию освещения первым светом, на которой излучают первый свет, который проходит через разделитель, но не проходит через первый электрод, на первый электрод, и
стадию получения первого света, на которой принимают первый свет, который прошел через разделитель, и
стадию, на которой обнаруживают положение электрода, основываясь на результате получения света посредством стадии получения света.

19. Способ по п. 18, где стадия обнаружения
включает стадию освещения вторым светом, на которой излучают второй свет, который отражается разделителем,
стадия получения второго света, на которой получают второй свет, отраженный разделителем, и
обнаруживают положение разделителя и электрода, основываясь на результате получения света посредством стадии получения первого света и стадии получения второго света, и обнаруживают относительное положение первого электрода относительно разделителя.