專利名稱：螺旋電極組件的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造例如鋰電池的螺旋電極組的裝置，該電極組的結(jié)構(gòu)為正電極板和負電極板疊置于一起，它們中間設(shè)有一分隔件，并卷繞成螺旋形式。
背景技術(shù)：
圓柱形鋰原電池或各種類型的小尺寸、高容量可充電電池長期以來已被用作便攜式電氣設(shè)備的驅(qū)動電源。便攜式電氣設(shè)備已實現(xiàn)了性能和功能上的改進，其電池也要求具有更高的電壓和容量；為了滿足這些需求，采用螺旋電極結(jié)構(gòu)的電池目前已得到廣泛使用，其正電極板和負電極板疊置于一起，它們中間設(shè)有一分隔件，并卷繞成螺旋形式。對于這種用于各種類型的圓柱形電池的螺旋電極組，有許多重要的問題需要解決，以提高產(chǎn)量和確保高性能及質(zhì)量的一致性。首先，在以螺旋方式卷繞時必須精確地使電極板彼此對齊。其次，在卷繞過程中，不允許有過大的張力作用于電極板和分隔件，否則它們可能發(fā)生膨脹或變形。另一方面，電極板和分隔件必須緊密地卷繞而沒有任何松弛部分。
本申請的發(fā)明人以前曾提出一種用于制造如上所述性能和質(zhì)量一致性提高的螺旋電極組的裝置(參見公開的日本專利申請No.H9-147878)下面參照

圖10到12來描述這種用于制造螺旋電極組的裝置。圖10是表示上述裝置中用于制造鋰電池的螺旋電極組的主要構(gòu)件的立體圖。首先，參照該圖來描述形成條形電極組的原理。用無紡布3將一條負電極板1固定在一條分隔件2的一個表面上相對于該分隔件2的一預(yù)定位置處，并將一正電極板8覆蓋在分隔件2的另一表面(附圖的底面)上。將該條形電極組以螺旋狀卷繞起來，其圓周面用一圓周帶10固定。在卷起條形電極組之前，在負電極板1上安裝一負電極引線部分4，并在正電極板8上安裝一正電極引線部分9。
圖11A到11D是表示傳統(tǒng)的螺旋電極組制造裝置的制造工序步驟的立體示意圖。從其中央部分S，分隔件2分為從其一端開始的第一區(qū)域Q和從其另一端開始的第二區(qū)域P。條形電極組形成為使負電極板1位于分隔件2的一個區(qū)域(在該實例中是第一區(qū)域Q)的上表面上，而正電極板8覆蓋在其底面上。在另一區(qū)域P中，僅有分隔件2。
用于卷繞上述條形電極組的卷繞軸由一卷繞芯12和一輔助銷13構(gòu)成；卷繞芯12在其軸向方向上于其圓周面上以鉸刀的方式具有多個槽(未圖示)。首先，如圖11A中所示，使由卷繞芯12和輔助銷13構(gòu)成的卷繞軸11朝條形電極組的中央部分S突起，并使其轉(zhuǎn)動，以開始卷繞條形電極組，使該中央部分S由卷繞芯12和輔助銷13夾住。在將該條形電極組卷繞了幾次時，如圖11B中的箭頭所示，將輔助銷13從條形電極組中抽出。之后，如圖11C中所示，僅用卷繞芯12將條形電極組卷繞完成。在該過程中，在對條形電極組進行卷繞的同時，用抽吸裝置施加一個合適的張力，該抽吸裝置將在下面描述。然后，當卷繞完成后，如圖11D中所示，將一圓周帶10繞電極組卷繞，以防止其松開，這樣，一個螺旋電極組14便完成了。
圖12是表示上述螺旋電極組制造裝置的主要結(jié)構(gòu)部分的豎直剖視圖。在卷繞軸11的兩側(cè)設(shè)置第一抽吸裝置17和第二抽吸裝置18，第一抽吸裝置通過抽吸保持住條形電極組的第一區(qū)域Q，第二抽吸裝置通過抽吸保持住條形電極組的第二區(qū)域P。如前面所述，卷繞軸11與條形電極組的中央部分S相接合，并從其中央部分S起卷繞分隔件，象是將其一折為二。兩個抽吸裝置17和18具有相同的構(gòu)造。具體說，兩個抽吸裝置17、18具有環(huán)狀帶19，它們通過多個抽吸孔(未圖示)真空吸引條形電極組的相應(yīng)區(qū)域Q、P。環(huán)狀帶19由供給裝置以所需的速度、以響應(yīng)于因卷繞軸11對條形電極組進行卷繞所產(chǎn)生的增大直徑的方式供給。這樣，第一區(qū)域Q和第二區(qū)域P便朝卷繞軸11移動，使得有一個合適的張力作用于條形電極組分別通過抽吸被保持住的第一區(qū)域Q和第二區(qū)域P。
環(huán)狀帶19的供給裝置包括一凸輪槽20；一桿22，它在其底端設(shè)置有一凸輪從動件21用以與凸輪槽20相配合；一活塞27，隨著桿22按凸輪槽20的形狀沿一引導(dǎo)件23豎直移動，該活塞與桿22頂端的一齒條24相嚙合；一與活塞27形成一體的驅(qū)動齒輪28；一與驅(qū)動齒輪28相嚙合的傳動齒輪29；以及驅(qū)動輥30，它由傳動齒輪29轉(zhuǎn)動，使其緊靠在環(huán)狀帶19上，從而供給和驅(qū)動環(huán)狀帶19。
對于這種螺旋電極組制造裝置，分別由第一抽吸裝置17和第二抽吸裝置18的環(huán)狀帶19保持的條形電極組的第一區(qū)域Q和第二區(qū)域P利用供給裝置從兩側(cè)朝卷繞軸11移動。因此，可防止過大的張力作用于分隔件2和構(gòu)成條形電極組的其它元件。環(huán)狀帶19的供給速度受控制而使該張力為最佳值，因而分隔件2及其它元件不會發(fā)生伸長，并可防止電極板1、8發(fā)生卷繞錯位。
然而，人們已認識到，在上述的螺旋電極組制造裝置中，仍有需要改進的地方。利用上述的制造設(shè)備，在制造鎳/鎘電池或鎳氫化金屬電池的螺旋電極組的情況下，可獲得相對較好的螺旋電極組。這是因為，對于上述兩種類型的電池，正、負電極板的抗拉強度相對較大，且對于在條形電極組卷繞過程中拉伸作用的抵抗力也較強，并且，這兩種電池對于最容易受拉伸作用影響的分隔件的伸長有一個明顯的抵抗力和/或回復(fù)力。然而，在制造例如圓筒形鋰原電池的類型電極組時，會產(chǎn)生以下問題。
構(gòu)成圓周形鋰原電池等的負電極板1的條形鋰金屬薄片帶(通常約0.14毫米厚，40毫米寬)對拉伸的抵抗力非常小，因此，它很容易產(chǎn)生塑性變形，在略微的張力作用下很容易伸長約1到2％；相應(yīng)于這種伸長，其寬度或厚度會減小一定量。已經(jīng)得到確認，因負電極板21的伸長所造成的螺旋電極組的這種形狀或尺寸的變化是導(dǎo)致電池性能變差和/或改變的一個重要原因。
隨著條形電極組圍繞卷繞芯12以螺旋方式卷繞起來，電極組的直徑逐漸增大。在卷繞芯12以恒定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，固定負電極板1的分隔件2的供給速度以及正電極板8的供給速度必須相應(yīng)于電極組直徑的增大而提高。電極組直徑的增大速度敏感地受電極組諸構(gòu)成元件的不同材料(每種電池都是不同的)的厚度變化以及作用于分隔件2上的張力的影響。在這方面，對于上述的制造裝置，環(huán)狀帶19的供給速度、也就是分隔件2和正電極板8的供給速度由固定形狀的凸輪槽20設(shè)定，因而不能按照電極組直徑的增大速率的變化(每種電池都略有差別)來對分隔件2等的供給速度進行細調(diào)。因此，對拉伸抵抗力非常小的鋰金屬薄片帶來說，很容易產(chǎn)生諸如伸長或破裂之類的塑性變形。
因此，曾試圖將張力設(shè)定成幾乎沒有張力作用于它上面、目的在于避免產(chǎn)生任何伸長變形而實現(xiàn)對鋰金屬薄片帶的卷繞。然而，由于條形鋰金屬薄片帶的表面非常薄弱，很容易發(fā)生塑性變形，如果它受壓或在與各種類型的金屬表面相接觸的情況下滑動，則很容易粘附于該金屬表面。這樣，它便很難處理。因此，無論采取什么措施，上述制造裝置的構(gòu)造均不可能在不發(fā)生松弛、但又沒有張力作用于上面的情況下可靠地卷繞條形鋰金屬薄片帶。其結(jié)果是，由于對電極組14的卷繞力非常弱，因而所生產(chǎn)出的螺旋電極組14不穩(wěn)定，其形狀和尺寸很容易發(fā)生改變；這就造成容易產(chǎn)生卷繞錯位方面的新問題。
而且，在上述制造設(shè)備中，為了在卷繞條形電極組時防止負電極板1和分隔件2錯位，并防止負電極板1因受拉而發(fā)生變形，通過在中間插設(shè)無紡布3而將負電極板1固定于分隔件2上的適當位置。然而，由于無紡布3對電池的生電性能沒有任何好處，使用無紡布3又使材料成本增加，制造工序數(shù)量也因粘附無紡布3的工序而增加，因而提高了條形電極組14的成本。此外，由于螺旋電極組的體積也因無紡布3而增大，因而無紡布3的存在有礙電池容量的增加。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造螺旋電極組的裝置，它在卷繞條形電極組時以一可變的最佳速度進行供給，在該速度下，不會有大于所需大小的張力作用于條形電極組。
發(fā)明揭示為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制造電池螺旋電極組的方法，其中，一條正電極板和一條負電極板彼此疊置于一起，它們中間設(shè)有一分隔件，并卷繞成螺旋形式，該方法包括以下步驟對一卷繞芯提供一條分隔件，使分隔件穿過軸向形成于卷繞芯中的一槽口，并受一預(yù)定量的張力作用；從其旋轉(zhuǎn)軸線平行于卷繞芯的一吸帶圓筒對卷繞芯提供一條由金屬薄片帶制成的負電極板，該吸帶圓筒繞其軸線可旋轉(zhuǎn)地支承，并在一預(yù)定壓力下可分離地與卷繞芯相接觸；驅(qū)動卷繞芯而使其轉(zhuǎn)動，通過其與吸帶圓筒之間的摩擦力使吸帶圓筒與卷繞芯相接觸地同步轉(zhuǎn)動，由此將保持在吸帶圓筒上的負電極板傳送并卷取到卷繞芯上；將負電極板的一引線端連接并重疊于分隔件上相對于分隔件的一預(yù)定位置上；朝卷繞芯供給一正電極板；在相對于分隔件的一預(yù)定位置處，將正電極板的一引線端與分隔件夾持于一起，直到正電極板卷繞到卷繞芯上之前；驅(qū)動卷繞芯而使其進一步轉(zhuǎn)動，使負電極板、分隔件和正電極板以重疊狀態(tài)卷繞于其上。
按照本發(fā)明，負電極板是從在摩擦力作用下與卷繞芯相接觸地同步轉(zhuǎn)動的吸帶圓筒朝卷繞芯供給的。由于吸帶圓筒可分離地壓靠于卷繞芯，因而負電極板的供給速度可以按照被卷起的電極組的直徑的增大而自動調(diào)節(jié)，也就是說，電極板供給速度可自動改變到一最佳值。因此，負電極板幾乎不受任何張力，即使它是由金屬薄片帶構(gòu)成，也不會伸長。而且，負電極板用一粘性片相對于分隔件定位，而正電極板用一夾緊件相對于分隔件定位，因此這兩塊電極板可相對于分隔件而精確對齊，并可無任何松弛地卷繞。這樣，便可以以可靠的方式來制造具有所需形狀的螺旋電極組。
在上述的發(fā)明中，較佳的是，將負電極板從一供帶圓筒供給到吸帶圓筒，該供帶圓筒在與吸帶圓筒接觸時與吸帶圓筒相接觸地同步轉(zhuǎn)動，因而將保持在供帶圓筒上的負電極板卷取到吸帶圓筒上，該吸帶圓筒在其圓周面上具有多個真空抽吸孔，各真空抽吸孔接連地起作用，從而在將負電極板卷取到吸帶圓筒上的同時保持住負電極板，并且當保持在吸帶圓筒上的負電極板被傳送和卷取到卷繞芯上時，各真空抽吸孔在負電極板卷取到卷繞芯上的同時接連地消除對負電極板的抽吸保持作用。
通過這種方式，可以可靠地將負電極板圍繞吸帶圓筒在整個長度上無松弛地保持住，抽吸保持作用一直可靠地維持到負電極板被完全供給到卷繞芯上為止。
而且，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制造電池螺旋電極組的裝置，其中，一條正電極板和一條負電極板彼此疊置于一起，它們中間設(shè)有一分隔件，并卷繞成螺旋形式，該裝置包括一卷繞芯，其軸向方向上形成有一槽口，一分隔件穿過該槽口；一吸帶圓筒，用于通過真空抽吸將一條由金屬薄片帶制成的負電極板保持在其圓周面上，其旋轉(zhuǎn)軸線平行于卷繞芯，并繞其軸線可旋轉(zhuǎn)地支承，它在一預(yù)定壓力下可分離地與卷繞芯相接觸；將一正電極板朝卷繞芯供給的裝置，使該正電極板與穿過卷繞芯槽口的分隔件相重疊；以及驅(qū)動卷繞芯而使其轉(zhuǎn)動的裝置，用于使吸帶圓筒通過作用于負電極板與卷繞芯和保持于其上的分隔件之一之間的摩擦力而與卷繞芯相接觸地同步轉(zhuǎn)動，由此將保持在吸帶圓筒上的負電極板與正電極板和分隔件一起以重疊的方式傳送并卷取到卷繞芯上。
按照這種螺旋電極板組制造裝置，用于將一負電極板通過抽吸保持于其上并將該負電極板傳送到卷繞芯上的吸帶圓筒受可旋轉(zhuǎn)地支承，并利用作用于兩者之間的摩擦力而與卷繞芯相接觸地同步轉(zhuǎn)動。因此，即使負電極板是由金屬薄片帶制成，它幾乎也不受任何張力作用，不會伸長，因此，可以可靠地得到具有所需形狀的螺旋電極板。
在上述的發(fā)明中，較佳的是，預(yù)先在負電極板的前端連接一定位帶，該定位帶具有一粘性表面，它在吸帶圓筒接觸并開始與卷繞芯一起轉(zhuǎn)動時立即將其自身粘附于保持在卷繞芯上的分隔件，并且，正電極板的前端由一夾緊件夾持成相對于分隔件在一預(yù)定位置與該分隔件重疊，該分隔件穿過卷繞芯的槽口并受一預(yù)定張力作用，夾緊件在即將接觸卷繞芯或卷繞于其上的電極板組之前縮回而釋放正電極板。
通過這種方式，可以在卷繞芯剛開始轉(zhuǎn)動后防止正電極板相對于分隔件發(fā)生錯位，并可實現(xiàn)對負電極板的定位，該負電極板與分隔件一起由定位帶定位。因此，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中存在的難于以預(yù)定的相對位置關(guān)系精確地卷繞兩塊電極板的問題便可得以解決。而且，由于在將正電極板供給到卷繞芯的過程中，其供給方向是限制在分隔件的供給方向上，因而可以在相對于分隔件不發(fā)生錯位并不產(chǎn)生任何松弛的情況下完成卷繞。
本發(fā)明的上述裝置最好還應(yīng)包括一旋轉(zhuǎn)支承軸，吸帶圓筒繞該軸可旋轉(zhuǎn)地支承；一圓筒支承桿，它可繞一軸轉(zhuǎn)動，其一端支承吸帶圓筒的旋轉(zhuǎn)支承軸；以及連接于圓筒支承桿的另一端處的偏壓裝置，用于沿一個方向偏壓圓筒支承桿，使吸帶圓筒在一預(yù)定壓力下與卷繞芯相接觸。
因此，由于吸帶圓筒由偏壓裝置的偏壓力在規(guī)定壓力下直接壓靠于被卷繞到卷繞芯上的電極組上，因而它可實現(xiàn)與被卷繞于卷繞芯上的該電極組相接觸的同步轉(zhuǎn)動，同時遵循電極組的直徑變化，并通過圓筒支承桿的轉(zhuǎn)動而始終被直接壓靠于直徑隨卷繞而增大的電極組的圓周面上。因此，即使卷繞芯的轉(zhuǎn)速始終恒定，吸帶圓筒的轉(zhuǎn)速也可隨電極組直徑的變大而自動地增加，并且負電極板的供給速度也相應(yīng)于因電極組直徑增大造成的卷繞速率的增加而自動增大。這樣，便始終可自動實現(xiàn)朝一穩(wěn)定最佳值的可變調(diào)節(jié)。通過這種方式，即使在卷繞電極組的步驟中，也幾乎沒有任何張力作用于由金屬薄片帶制成的負電極板，因而避免其被拉長的可能性。
本發(fā)明的上述裝置最好還應(yīng)包括一供帶圓筒，其上通過抽吸保持有負電極板，通過接觸吸帶圓筒而供給負電極板，并與該吸帶圓筒相接觸地同步轉(zhuǎn)動，其中吸帶圓筒在卷繞有負電極板的整個表面上以預(yù)定的配置形成有多個真空抽吸孔，在各真空抽吸孔被卷繞到吸帶圓筒上的負電極板堵住的同時，各真空抽吸孔接連地連接于一真空源，從而對負電極板進行真空抽吸保持，并且當保持在吸帶圓筒上的負電極板被傳送和卷取到卷繞芯上時，各真空抽吸孔在負電極板與各真空抽吸孔分離的同時接連地與真空源斷開。
這樣，該多個設(shè)置成能對負電極板的整個表面施加抽吸作用的真空抽吸孔可在最佳時機接連地對負電極板施加真空抽吸作用，因此，負電極板在其整個長度上都能被可靠地保持住，而沒有任何松弛。由于不會因從沒有被負電極板堵住的真空抽吸部分吸入大氣而產(chǎn)生對負電極板的真空抽吸的損失，因而即使采用功率非常小的真空源，不論負電極板的卷繞長度如何，負電極板始終可在規(guī)定的范圍內(nèi)得以可靠地保持。當負電極板被供給到卷繞芯時，類似地，對負電極板的抽吸可在最佳時機釋放，并且，由于負電極板可以可靠地保持在吸帶圓筒上，直到它對卷繞芯的供給完成為止，因而可以以順暢而可靠的方式將負電極板供給到卷繞芯。
吸帶圓筒可以包括一旋轉(zhuǎn)支承軸；一旋轉(zhuǎn)部分，它繞旋轉(zhuǎn)支承軸可旋轉(zhuǎn)地支承，并在其外圓周面上形成有多個真空抽吸孔，在其內(nèi)側(cè)形成有一引導(dǎo)槽；一滑動部分，它可滑動地支承在旋轉(zhuǎn)支承軸上而嵌于旋轉(zhuǎn)部分的引導(dǎo)槽中；以及選擇性地將滑動部分定位在相對于旋轉(zhuǎn)部分預(yù)定的第一位置和相對于旋轉(zhuǎn)部分預(yù)定的第二位置的裝置，其中滑動部分包括多個第一真空通路，它們在滑動部分位于第一位置的狀態(tài)下隨著旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各真空抽吸孔，還包括多個第二真空通路，它們在滑動部分位于第二位置的狀態(tài)下隨著旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各真空抽吸孔，并且第一和第二真空通路均通過同一真空通道連接于一真空源。
這樣，只須在第一位置和第二位置之間切換滑動部分，真空抽吸孔便可在它們隨著旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而由負電極板堵住時自動地連接于真空源，并且在電極板因旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而分離時，它們與真空源的連接自動地斷開。而且，由于除了第一和第二真空通路的切換部分外，可以共用真空回路，因而可簡化結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的上述裝置中，較佳的是，旋轉(zhuǎn)部分在其面對滑動部分的內(nèi)表面上具有多個連接孔，它們設(shè)置成沿圓周方向面對各真空抽吸孔，并沿軸向隔開，這些連接孔與該多個真空抽吸孔保持常通；其中該多個第一真空通路包括多個第一槽，它們設(shè)置成當滑動部分位于第一位置時沿軸向方向面對各連接孔，該多個槽沿圓周方向具有逐漸減小的長度；并且該多個第二真空通路包括多個第二槽，它們設(shè)置成當滑動部分位于第二位置時面對各連接孔，該多個第二槽的長度以相反的配置分別與多個第一槽的逐漸減小的長度相同，并設(shè)置成使各第一槽和各第二槽成對并彼此相鄰設(shè)置。
吸帶圓筒先設(shè)置在基準位置，然后，在卷取起負電極板和將該負電極板供給到卷繞芯的兩種場合均沿相同方向轉(zhuǎn)動。在切換兩兩個操作時，只需在第一位置和第二位置之間切換滑動部分即可。如果采用在保持負電極板的場合和在將該負電極板供給到卷繞芯的場合吸帶圓筒沿相反方向轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)會因需要提供兩個使吸帶圓筒定位用的基準位置而變得復(fù)雜，而且也不可能將定位帶和/或圓周帶粘附到負電極板的兩端，因此，在卷繞過程中負電極板和分隔件不能彼此定位。
在本發(fā)明的上述裝置中，較佳的是，吸帶圓筒在與供帶圓筒和卷繞芯中之一相接觸時固定設(shè)置在一基準位置。
這樣，吸帶圓筒從其位于相同基準位置的狀態(tài)開始將負電極板卷繞到其圓周面上和將負電極板供給到卷繞芯上。因此，旋轉(zhuǎn)部分和滑動部分的相對位置的變化精確地對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)角度，因而真空抽吸孔對負電極板施加和釋放抽吸作用可以就在它們被負電極板堵住和它們與負電極板分離之前的最佳時機精確地實現(xiàn)。因此，根本不會有張力作用于負電極板，并可非常順暢地實現(xiàn)抽吸保持和釋放，而不會產(chǎn)生褶皺。
作為一種備選方案，吸帶圓筒可包括一旋轉(zhuǎn)支承軸；一旋轉(zhuǎn)部分，它繞旋轉(zhuǎn)支承軸可旋轉(zhuǎn)地支承，并在其外圓周面上形成有多個真空抽吸孔；一固定部分，它設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部分的內(nèi)側(cè)，允許旋轉(zhuǎn)部分圍繞它轉(zhuǎn)動，其中固定部分包括多個第一真空通路，它們隨旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各真空抽吸孔，還包括多個第二真空通路，它們隨旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各真空抽吸孔；一真空源，該多個第一和第二真空通路通過同一真空通道連接于該真空源；以及一開關(guān)閥，用于選擇性地將該多個第一真空通路或第二真空通路中的一路或另一路全部通過該真空通道連接于該真空源。
采用固定部分來代替滑動部分，可進一步簡化結(jié)構(gòu)，同時可獲得與上述相同的效果。
本發(fā)明還提供一種非水電解液電池，它包括一帶底的圓柱形電池殼體，它具有一開口的上端；一螺旋電極組，它由上述的電池螺旋電極組制造方法制成；一非水電解液；以及一使電池殼體的所述上端密封的密封組件。
按照該非水電解液電池，由于電極板組沒有象現(xiàn)有技術(shù)中的那樣使用無紡布來進行卷繞，因而可顯著減少構(gòu)件和制造工序的數(shù)量，從而可大大降低成本，同時電池容量可通過以前由無紡布所占據(jù)的體積而得以提高。而且，由于負電極板是在不受拉長的情況下牢固地卷繞起來，而正電極板相對于分隔件精確地定位，因而不會發(fā)生錯位，并且卷繞精度大為提高。因此，本發(fā)明的電池具有大幅提高的電池性能，包括放電容量。
圖9是表示用本發(fā)明的螺旋電極組所構(gòu)制成的非水電解液電池的縱向剖視圖；圖10是表示在用一傳統(tǒng)螺旋電極組制造裝置制造鋰電池螺旋電極組時的主要構(gòu)件的立體圖；圖11A到11D是表示該傳統(tǒng)裝置的制造工序的步驟順序的立體示意圖；以及圖12是表示該傳統(tǒng)裝置的主要構(gòu)件的軸向剖視圖。
發(fā)明最佳實施方式下面參照附圖來描述本發(fā)明的較佳實施例。圖1是表示本發(fā)明一實施例的螺旋電極組制造裝置的整個結(jié)構(gòu)的正視示意圖。在對該圖進行說明之前，先參照圖8來描述在用該裝置制造鋰電池螺旋電極組時的主要構(gòu)件。在該螺旋電極組制造裝置中，類似于前面所述的傳統(tǒng)方法，將由鋰金屬薄片帶制成的正電極板1和負電極板8疊置于一起，它們中間設(shè)有分隔件2，從而形成條形電極組31，并將該條形電極組31以卷繞成螺旋形式。
在卷繞條形電極組31之前，于負電極板1的一端預(yù)先粘附一定位帶32，該定位帶的一個表面(圖8中的下表面)涂覆有粘結(jié)劑。設(shè)置該定位帶32是為了使負電極板1相對于分隔件2定位，但與圖10比較可以看出，與傳統(tǒng)的、將多片無紡布3以固定間隔裝于負電極板1的一側(cè)上的技術(shù)不同，僅有一片定位帶以突出狀態(tài)粘附于負電極板1的前端。而且，在卷繞之前，預(yù)先將一負電極引線4和一正電極引線9分別裝在負電極板1和正電極板8的相應(yīng)側(cè)上。此外，在卷繞之前，預(yù)先將一由粘性帶制成的圓周帶10裝于負電極板1的后端。
接下來，參照圖1來描述該實施例的螺旋電極組制造裝置的總體配置。該螺旋電極組制造裝置的主要構(gòu)件是一沿圖中箭頭方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤34；一相鄰于轉(zhuǎn)盤34而設(shè)置的旋轉(zhuǎn)圓筒38；三個吸帶圓筒37，它們以120°等間隔地設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)圓筒38的圓周上，從而可自由旋轉(zhuǎn)；以及一供帶圓筒39。在轉(zhuǎn)盤34的圓周上以120°等間隔地設(shè)置有三個卷繞芯33。設(shè)置在轉(zhuǎn)盤34的圓周上的三個吸帶圓筒37接連地對一卷繞芯33供給負電極板1，該負電極板通過抽吸作用保持在它們各自的圓周面上。供帶圓筒39對每個吸帶圓筒37供給一段長度與一個螺旋電極組的構(gòu)造相應(yīng)的負電極板1。吸帶圓筒37不連接于一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源，而是可旋轉(zhuǎn)地支承在相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)支承軸61上；然而，有一個非常小的制動力作用于它們，使它們不會在慣性力作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
除此之外，該螺旋電極組制造裝置包括引導(dǎo)輥40、41，它們將一分隔件2引導(dǎo)至一卷繞芯33上；三個(僅示出兩個)引導(dǎo)夾緊件43，它們通過沿一引導(dǎo)件(在后面描述)移動而引導(dǎo)正電極板8朝卷繞芯33的供給，同時夾持住一段長度與單個螺旋電極組相應(yīng)的正電極板8的后端；一正電極板供給部分44，它將切成預(yù)定長度的正電極板8供給到正電極板的后端由預(yù)定夾緊件43夾持住的位置；以及三個(僅示出一個)定位夾緊件47。下面對定位夾緊件47進行詳細描述。
負電極板1從一供給輥48供出，并通過一引導(dǎo)輥49和一卷繞支承輥50卷繞到一安裝圓筒51的圓周面上。當負電極板1隨著安裝圓筒51的轉(zhuǎn)動而傳送到一安裝工位52時，如圖8中所示，在其上面安裝一定位帶32、一負電極引線4和一圓周帶10。然后，將負電極板1從安裝圓筒51卷繞到供帶圓筒39的圓周面上，并在供給過程中、在它仍卷繞在供帶圓筒39上時用一割刀將其切割成形成單個螺旋電極組所需的預(yù)定長度。
將被切割成預(yù)定長度的負電極板1接連地輸送到旋轉(zhuǎn)圓筒38中的一帶供給位置。同時，吸帶圓筒37通過旋轉(zhuǎn)圓筒38的間歇轉(zhuǎn)動而接連地進給和定位于帶供給位置。傳送到帶供給位置的負電極板1被卷取到位于該帶供給位置的一吸帶圓筒37的圓周面上。當保持在吸帶圓筒37的圓周面上的負電極板1通過旋轉(zhuǎn)進給圓筒38的間歇轉(zhuǎn)動而進給到一個吸帶圓筒37與一卷繞芯33接觸的卷繞位置時，它通過卷繞芯33的轉(zhuǎn)動在與分隔件2和正電極板8層壓于一起的狀態(tài)下圍繞卷繞芯33而卷繞。
圖2是表示具有三個卷繞芯33和吸帶圓筒37的轉(zhuǎn)盤34的相對位置關(guān)系的放大的正視圖。轉(zhuǎn)盤34沿圖中箭頭方向以120°角間歇轉(zhuǎn)動。這樣，以120°角等間隔設(shè)置在轉(zhuǎn)盤34的圓周上的三個卷繞芯33被接連地進給到與吸帶圓筒37相接觸的卷繞位置。然后，使位于卷繞位置的卷繞芯33轉(zhuǎn)動，因而，從吸帶圓筒37輸送到該卷繞芯并且上面層壓有分隔件和正電極板8的負電極板1被卷繞成螺旋形式。
圖3是示意性地表示位于卷繞位置的卷繞芯33和吸帶圓筒37的相對位置關(guān)系的剖開的右視圖。卷繞芯33具有一個與其軸向方向(圖中的左/右方向)平行的、用于接合的槽口57。位于卷繞芯33前端(圖中的左側(cè)端)的一支承部分58可旋轉(zhuǎn)地支承于一軸承59上，而其后端(圖中的右側(cè)端)與一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源(未圖示)相連。如圖2中所示，分隔件2從一供給輥60供出，并插入卷繞芯33的該接合槽口57。
參見圖2，在各卷繞芯33之間設(shè)有相應(yīng)的直線引導(dǎo)件42。在這三個引導(dǎo)件42上，設(shè)置有相應(yīng)的引導(dǎo)夾緊件43和圖1中所示(圖2中未示出)的定位夾緊件47，使得它們均能夠非常順暢地滑動，而幾乎不受然后滑動載荷。定位夾緊件47設(shè)置成它們可前進到引導(dǎo)件42和從其縮回，它們僅在位于圖2中的右側(cè)位置i時才前進到引導(dǎo)件42而起作用。具體地說，當它來到圖2中的右側(cè)位置i時，定位夾緊件47前進到其工作位置，在該位置它夾緊與分隔件2以精確的位置關(guān)系重疊的正電極板8的前端，并在引導(dǎo)件42上朝位于位置I處的卷繞芯33滑動。這樣，隨著分隔件2被供給和卷繞到卷繞芯33上，正電極板8在相對于負電極板1精確定位的狀態(tài)下也被供給到卷繞芯33上。這一動作將在后面進行詳細說明。應(yīng)該注意的是，并不一定要使定位夾緊件47沿引導(dǎo)件42移動。
當引導(dǎo)夾緊件43隨著轉(zhuǎn)盤34的轉(zhuǎn)動而來到圖2中的位置iii時，它夾緊從圖1所示的正電極板供給部分44供給的正電極板8的后端。當它來到圖2中位于右側(cè)的位置i時，響應(yīng)于通過定位夾緊件47而與分隔件2一起供給到卷繞芯33上的正電極板8的供給，引導(dǎo)夾緊件43沿引導(dǎo)件42向上滑動，因而用作一個對正電極板8施加合適張力的重物。當它來到圖2中位于左側(cè)的位置ii時，引導(dǎo)夾緊件43夾緊在位置I處插入卷繞芯33的接合槽口57的分隔件2的前端，并利用卷繞芯33的卷繞作用而在位置ii處沿引導(dǎo)件42升起。這樣，它便用作一個對分隔件2施加合適張力的重物。
吸帶圓筒37通過一對軸承62、63可旋轉(zhuǎn)地支承于一旋轉(zhuǎn)支承軸61上，如圖3中所示。如圖2中最清楚示出的，一個吸帶圓筒37的旋轉(zhuǎn)支承軸61以懸臂方式支承于一圓筒支承桿67的一端，該圓筒支承桿可以以一桿支承銷64作為支點自由擺動。圓筒支承桿67受一懸掛于另一端的盤簧68的偏壓而沿一個方向擺動。因此，吸帶圓筒37由圓筒支承桿67以一合適的力壓靠于卷繞芯33，該圓筒支承桿受盤簧68的偏壓力而被偏壓轉(zhuǎn)動。
如上所述，由于吸帶圓筒37可繞旋轉(zhuǎn)支承軸61轉(zhuǎn)動，并可繞桿支承銷64朝接近和離開卷繞芯的方向擺動，因而它隨著卷繞芯33的轉(zhuǎn)動而繞桿支承銷略微旋轉(zhuǎn)，以遵循螺旋電極組54直徑的增大。而且，有一卷繞芯支承輥71在壓縮盤簧70的偏壓下與卷繞芯33或卷繞于其上的螺旋電極組54輕微接觸。
下面參照圖4A到4C來描述通過卷繞芯33旋轉(zhuǎn)而進行的條形電極組31的卷繞動作。圖4A表示臨卷繞芯33開始轉(zhuǎn)動之前、分隔件2剛插入卷繞芯33的接合槽口57之后的狀態(tài)。此時，正電極板8的前端由定位夾緊件47夾持在這樣一種狀態(tài)，即它與分隔件2以精確的位置關(guān)系對齊和重疊。同時，正電極板8的后端由引導(dǎo)夾緊件43夾持住。因此，即使在卷繞芯33剛開始轉(zhuǎn)動之后，也可防止正電極板8相對于分隔件2錯位，而且可使其相對于負電極板1精確定位。
圖4B表示卷繞芯33從圖4A中所示狀態(tài)沿圖中所示箭頭方向轉(zhuǎn)動一半的狀態(tài)，在該狀態(tài)中，與卷繞芯33相接觸的吸帶圓筒37因其本身與卷繞芯33之間的摩擦力而隨卷繞芯33一起轉(zhuǎn)動，從而開始條形電極組31的卷繞操作。此時，定位夾緊件47仍保持住分隔件2和疊置于其上的正電極板8的前端。卷繞芯支承輥71由圖3中所示的壓縮盤簧70的偏壓力推壓到受卷繞的電極組上，因而電極組被牢固地卷繞而沒有任何松弛，而且，也使卷繞芯33的彎曲變得盡可能地小。在圖1中所示的上述安裝工位52，將一定位帶32連接于負電極板1的前端，該定位帶在其一側(cè)具有一粘性面。定位帶32在接觸分隔件2時自己粘附于分隔件2。因此，負電極板1和分隔件2在隨后的卷繞工序中彼此在位置上保持精確對齊。
吸帶圓筒37通過軸承62、63而繞旋轉(zhuǎn)軸承軸61可旋轉(zhuǎn)地支承。而且，它由盤簧68的偏壓力以預(yù)定壓力壓靠于卷繞芯33或卷繞于卷繞芯33上的螺旋電極組54上。因此，當卷繞芯33從圖4B中所示狀態(tài)進一步轉(zhuǎn)動時，吸帶圓筒37開始與卷繞芯33同步轉(zhuǎn)動。
隨著轉(zhuǎn)動的繼續(xù)，分隔件2卷繞于卷繞芯33上，通過抽吸作用保持在與卷繞芯33同步轉(zhuǎn)動的吸帶圓筒37的圓周面上的負電極板1卷繞于分隔件2之間，如圖4B中所示。在該過程中，正電極板8與分隔件2成一體地朝卷繞芯33供給，同時其前端由定位夾緊件47與分隔件2夾持于一起，從而防止正電極板8相對于分隔件2錯位。緊臨正電極板8的前端接觸卷繞芯33之前，定位夾緊件47釋放正電極板8，然后它縮回到預(yù)定件42的一側(cè)。因此，通過定位帶32相對于分隔件2而定位的負電極板1的前端以及正電極板8的前端在相對位置上精確對齊。相反，以傳統(tǒng)方式，將正電極板朝負電極板供給的時機不受控制，因而很難以精確的位置關(guān)系將正、負電極板卷繞于一起。
同時，正電極板8是在其供給方向受約束的情況下、實際上是沿分隔件2的供給方向而供給到卷繞芯33上的，這是因為夾持住正電極板8的后端的夾緊件43隨著分隔件2的供給而沿引導(dǎo)件42順暢地向上滑動，從而對正電極板施加一合適的張力。因此，正電極板8相對于分隔件2保持精確定位，并緊密地卷繞而沒有然后松弛部分。
圖4C表示剛要完成螺旋電極組54之前的狀態(tài)，在該狀態(tài)，幾乎所有通過抽吸作用保持在吸帶圓筒34的圓周面上的負電極板1已卷繞到卷繞芯33上。當所有負電極板1已卷繞于卷繞芯33上時，最后，其一側(cè)表面涂覆有粘結(jié)劑的圓周帶10被卷繞到條形電極組54的圓周面上，以防止其松弛，這樣便完成了螺旋電極組54。
如上所述，位于圖2中的位置I的卷繞芯33是在這樣一種狀態(tài)下被轉(zhuǎn)動的，即卷繞芯33和吸帶圓筒37的圓周面在預(yù)定壓力下彼此接觸，它們的軸線彼此平行。因此，利用作用于通過抽吸作用保持在吸帶圓筒37的圓周面上的負電極板1與卷繞芯33或分隔件2的圓周面之間的摩擦力，使得吸帶圓筒37與卷繞芯33同步轉(zhuǎn)動。所以，幾乎沒有任何張力作用于負電極板1。即使它是由鋰金屬薄片帶構(gòu)成的，也不會有被拉長的可能，從而可以可靠地制造具有所需形狀的螺旋電極組54。
而且，可以繞旋轉(zhuǎn)支承軸61自由旋轉(zhuǎn)的吸帶圓筒37通過一圓筒支承桿67設(shè)置成使它可以以桿支承銷64作為支點而自由轉(zhuǎn)動，并在盤簧68的偏壓力所提供的規(guī)定壓力下直接壓靠于卷繞到卷繞芯33上的螺旋電極組54之上。因此，吸帶圓筒37跟隨螺旋電極組54直徑的變化而繞圓筒支承桿67擺動，并與電極組同步轉(zhuǎn)動，同時始終直接壓靠于直徑隨著卷繞的進行而增加的螺旋電極組54的圓周面上。所以，即使卷繞芯33的轉(zhuǎn)速始終保持恒定，吸帶圓筒37的轉(zhuǎn)速也可隨螺旋電極組54直徑的變大而自動增加。結(jié)果，負電極板1的供給速度自動調(diào)節(jié)到一穩(wěn)定的最佳值，可以隨螺旋電極組54直徑的變大、相應(yīng)于卷繞速度的增加而自動變化。因此，即使在卷繞螺旋電極組54的過程中，也幾乎沒有任何張力作用于由鋰金屬薄片構(gòu)成的負電極板1，因而它不會有被拉長的可能。
由于盤簧68和卷繞芯支承輥71所施加的壓力，作用于卷繞芯33和吸帶圓筒37之間的摩擦力使電極組以合適的堅實度卷繞起來。這樣，在螺旋電極組54的卷繞過程中，負電極板1中幾乎不可能產(chǎn)生任何凹陷，或是因有過大壓力作用于它而使厚度減小到所需的值以外。
吸帶圓筒37具有這樣的功能，即在負電極板1從圖1所示的供帶圓筒39輸送出后，無松弛地可靠保持負電極板1的整個表面，并在將其輸送到卷繞芯33上時順暢地釋放負電極板。具體地說，吸帶圓筒37在其圓周面上于一個與負電極板1相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)具有多個展開抽吸孔69，當吸帶圓筒37從供帶圓筒39接納負電極板1時，這些真空抽吸孔69相繼與一真空源連接，而當負電極板1供給到卷繞芯33時，真空抽吸孔69對負電極板1的真空抽吸保持作用隨著負電極板1與吸帶圓筒37的分離而相繼消除，因而它可順暢地卷繞到卷繞芯33上。
下面參照圖5到圖7來描述具有上述功能的吸帶圓筒37的具體結(jié)構(gòu)。圖5是詳細表示吸帶圓筒37的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖開的右視圖。該圖在中心線SL以上和以下表示不同的狀態(tài)，這將在后面進行說明。旋轉(zhuǎn)支承軸61上通過軸承62、63可旋轉(zhuǎn)地支承有一旋轉(zhuǎn)管74。在該旋轉(zhuǎn)管74的外圓周面上，嵌設(shè)和固定有一由聚氨酯橡膠等制成的外環(huán)件72以及一由金屬制成的用于加強該外環(huán)件72的內(nèi)環(huán)件73，負電極板1能夠可靠地卷繞于該外環(huán)件上。外環(huán)件72、環(huán)件73和旋轉(zhuǎn)管74構(gòu)成該吸帶圓筒37的旋轉(zhuǎn)部分，它們保持在旋轉(zhuǎn)支承軸61上，它們的構(gòu)造允許在受到輕微旋轉(zhuǎn)力時有微小而順暢的轉(zhuǎn)動。通過這種方式，當負電極板1如上所述卷繞于外環(huán)件72的外圓周面上時，它不會受到張力作用。
滑動缸77在其前端(圖中的左側(cè)端)包括一小直徑部分77a，在其后側(cè)(圖中的右側(cè))包括一大直徑部分77b。小直徑部分77a通過一諸如套管之類的滑動件79可滑動地支承于旋轉(zhuǎn)支承軸61上，大直徑部分77b在一橫截面呈圓形的引導(dǎo)槽74a內(nèi)通過一滑動件79可滑動地支承于旋轉(zhuǎn)管74上，該引導(dǎo)槽設(shè)置在旋轉(zhuǎn)管74的中部的前表面?zhèn)壬?圖中的左表面?zhèn)?。
滑動缸77設(shè)置成通過一壓縮彈簧81的偏壓力在旋轉(zhuǎn)支承軸61的軸向方向上選擇性地位于兩個預(yù)定位置中的一個。具體地說，圖5在吸帶圓筒37的中心線SL以上的部分表示滑動缸77因壓縮彈簧81的偏壓力而位于前表面?zhèn)?圖中的左側(cè))的第一位置的狀態(tài)，而該圖在中心線SL以下的部分表示滑動缸77因偏心致動輥80的轉(zhuǎn)動所提供的壓力、克服壓縮彈簧81的偏壓力而位于后側(cè)(圖中的右側(cè))的第二位置的狀態(tài)。
在從供帶圓筒39接納負電極板1時，滑動缸77位于第一位置，而在將負電極板1供給到卷繞芯33時，它位于第二位置?；瑒痈?7沿旋轉(zhuǎn)支承軸61選擇性地沿直線移動到這兩個位置，但受一防轉(zhuǎn)銷82的約束而不能相對于旋轉(zhuǎn)支承軸61轉(zhuǎn)動，該防轉(zhuǎn)銷安裝在一固定件92上，該固定件嵌設(shè)和固定于旋轉(zhuǎn)支承軸61的外部。
在設(shè)置于吸帶圓筒37的最外圓周上的外環(huán)件72中，設(shè)置有多個真空抽吸圓筒39，這也在圖3中示出。這些真空抽吸孔69以合適的布局和數(shù)量而設(shè)置，以使負電極板1的整個表面能夠可靠地通過抽吸作用無松弛地保持于它卷繞到外環(huán)件72圓周面上的位置。這些真空抽吸孔69的配置將在后面參照圖7A到7C進行詳細描述。
外環(huán)件72的真空抽吸孔69通過設(shè)置在吸帶圓筒37內(nèi)的一真空管道而連接于一真空源(未圖示)，諸如真空泵。在該真空管道中，使外環(huán)件72與旋轉(zhuǎn)管74相通的多個通路包括在內(nèi)環(huán)件73中設(shè)置成分別與上述真空抽吸孔69相通和重合的連通孔83；與連通孔83相通并延伸于旋轉(zhuǎn)管74的軸向方向上的連通槽84，其長度與旋轉(zhuǎn)管74的圓周面中的負電極板1的寬度相對應(yīng)；以及與連通槽84相通并在旋轉(zhuǎn)管74的徑向方向上延伸入旋轉(zhuǎn)管74的移動槽74a中的連接孔87。從這些真空抽吸孔69到連接孔87的通路相互保持常通。
而且，在該真空管道中，在滑動缸77的大直徑部分77b中形成多個通路，它們包括多個(該實施例中示例性地示出五個)抽吸時機設(shè)定槽88a到88e和多個(該實施例中示例性地示出五個)釋放時機設(shè)定槽89a到89e；分別與各個槽88a到88e和89a到89e相通的五個連接孔90、95；以及一較寬的環(huán)形槽91，它們與抽吸時機設(shè)定槽88a到88e的連接孔90和釋放時機設(shè)定槽89a到89e的連接孔95相通。當滑動缸77位于第一位置時，如中心線SL以上所示，抽吸時機設(shè)定槽88a到88e分別與旋轉(zhuǎn)管74的連接孔87相通，而當滑動缸77位于第二位置時，如中心線SL以下所示，釋放時機設(shè)定槽89a到89e分別與連接孔87相連。這些連通通路的配置將在后面參照圖7A到7C來詳細描述。
此外，該真空管道還具有多個使旋轉(zhuǎn)管74中的引導(dǎo)槽74a的內(nèi)部與設(shè)置在真空源一側(cè)的一空氣接頭99相通的通路，它們包括與較寬的環(huán)形槽91相通的連通孔93，它們在旋轉(zhuǎn)管74的徑向方向上形成于旋轉(zhuǎn)管74的引導(dǎo)槽74a內(nèi)側(cè)上的一個位置；形成于圓周方向上的圓形連通槽94，它們與這些連通孔93相通；形成于旋轉(zhuǎn)支承軸61的徑向方向上的連通孔97，它們設(shè)置成與連通槽94相通；以及一沿軸線形成于旋轉(zhuǎn)支承軸61的中心的中心孔98，它與中心連通孔97和空氣接頭99相通。無論滑動缸77的位置如何，這些從較寬環(huán)形槽91到空氣接頭99的通路相互之間保持常通。
現(xiàn)在，如圖6中所示，使負電極板1的前端附近卷繞到吸帶圓筒37上的位置為α，使相繼與該位置α相隔固定角度的位置為β、γ、δ，并使卷繞負電極板1的端部的位置為ε。這些位置α、β、γ、δ和ε在位置上與真空抽吸孔69相應(yīng)。
圖7A是外環(huán)件72的圓周面展開成平面狀態(tài)的視圖，圖7B是與外環(huán)件72一體轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)管74的圓周面展開成平面狀態(tài)的視圖，圖7C是滑動缸77的圓周面展開成平面狀態(tài)的視圖。這些圖7A到7C示出了外環(huán)件72的真空抽吸孔69、旋轉(zhuǎn)管74的連通槽84和連接孔87、抽吸時機設(shè)定槽88a到88e、釋放時機設(shè)定槽89a到89e以及它們相應(yīng)的滑動缸77的連接孔90、95的相對位置關(guān)系。
如圖7A中所示，外環(huán)件72的圓周面的長度設(shè)定為略大于由雙點劃線表示的負電極板1的長度，圓周面的寬度設(shè)定為略大于負電極板1的寬度。外環(huán)件72中在圓周方向上于隔開合適間隔的位置形成多個真空抽吸孔69，各位置分別從卷繞負電極板1的區(qū)域的寬度方向上的兩個邊界略微朝內(nèi)偏移(例如位于兩個邊界以內(nèi)3到5毫米的位置)。
當從供帶圓筒39供給的負電極板1卷繞于該吸帶圓筒37上時，通過真空管道與真空源相連的外環(huán)件72的多個抽吸孔69的數(shù)量隨著負電極板1卷繞長度的增大而增加。在長度與單個螺旋電極組54相應(yīng)的整個長度的負電極板1已被卷繞到外環(huán)件72上時，真空抽吸孔69以基本均勻的布置基本上面對負電極板1的整個表面，因而負電極板1能夠可靠地保持在外環(huán)件72的外圓周面上，而不產(chǎn)生如何松弛和/或褶皺。應(yīng)該注意的是，如果將真空抽吸孔69改變成延伸于外環(huán)件72的軸向方向(圖7中的豎直方向)上的槽口的形狀，由于對負電極板1的抽吸作用更強，則可以實現(xiàn)更可靠的抽吸保持作用。
外環(huán)件72的真空抽吸孔69和內(nèi)環(huán)件73的連通孔83具有相同的孔徑(例如3到4毫米的直徑)，這兩個環(huán)件72、73固定成彼此重疊的位置關(guān)系。也就是說，內(nèi)環(huán)件73的連通孔83僅僅是為了使外環(huán)件72的真空抽吸孔69與旋轉(zhuǎn)管74的連通孔84相通而設(shè)置的。
如參照圖6所描述的，上述的真空抽吸孔69從基準角為0°的基準位置起沿圓周方向分別設(shè)置在位置α、β、γ、δ和ε處。如圖7B中所示，在引導(dǎo)槽74a的相對側(cè)形成多個(在該實施例中示例性地示出五個)沿旋轉(zhuǎn)管74的軸向方向延伸的細長連通槽84，它們設(shè)置成與真空抽吸孔69的位置α、β、γ、δ和ε重合，并且沿旋轉(zhuǎn)管74的徑向方向形成分別與軸向連通槽84相通的連接孔87。這五個連接孔87形成于A、B、C、D和E排列位置，這些位置在圓周方向上相繼錯開，并在旋轉(zhuǎn)管74的軸向方向(圖7B中的豎直方向)上相隔固定的間隔。
在滑動缸77的大直徑部分77b中，在滑動缸77的軸向方向(圖7C中的豎直方向)上，在與連接孔87的排列位置A、B、C、D和E重合的位置，設(shè)有五個抽吸時機設(shè)定槽88a到88e，它們的長度以階梯方式相繼地縮短一固定的長度，構(gòu)成沿滑動缸的圓周方向延伸的槽口。在這些抽吸時機設(shè)定槽88a到88e的一個外側(cè)，并在它們之間，設(shè)有五個形狀分別與抽吸時機設(shè)定槽88a到88e相同的釋放時機設(shè)定槽89a到89e，它們的間隔與抽吸時機設(shè)定槽88a到88e的相同，并設(shè)置成它們的長度關(guān)系與抽吸時機設(shè)定槽88a到88e的相反。這樣，便提供了五對抽吸時機設(shè)定槽88a到88e和釋放時機設(shè)定槽89a到89e，彼此相鄰的兩個不同的槽構(gòu)成一對。而且，在抽吸時機設(shè)定槽88a到88e和釋放時機設(shè)定槽89a到89e的每構(gòu)成一對的兩個槽處沿圓周方向在相同位置形成有分別與槽88a到88e和89a到89e相通的連接孔90、95。
這樣，當滑動缸77通過在旋轉(zhuǎn)支承軸61和旋轉(zhuǎn)管74上滑動而位于第一位置時，抽吸時機設(shè)定槽88a到88e面對旋轉(zhuǎn)管74的連接孔87，而當它位于第二位置時，釋放時機設(shè)定槽89a到89e面對旋轉(zhuǎn)管74的連接孔87。兩種槽88a到88e和89a到89e中最長的槽88a和89e的長度使得它們能夠在負電極板1的整個長度上提供抽吸作用，而其余的槽88b到88e和89a到89d的槽長設(shè)定為一固定值，使得每對槽的槽長之和能夠保持負電極板1的整個長度。
如圖5中所示，在圓筒支承桿67上可自由滑動地設(shè)置一基準位置定位銷100。當該基準位置定位銷100與固定在旋轉(zhuǎn)管74上的端板101上所形成的一基準位置定位孔102相接合時，吸帶圓筒37便定位和固定在圖7A到7C中所示的0°角基準位置，當基準位置定位銷100從基準位置定位孔102中縮回時，吸帶圓筒37便處于可轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。
接下來描述連接于真空源的真空抽吸孔69的數(shù)量如何響應(yīng)于外環(huán)件72的轉(zhuǎn)動角而增加或減少。在圖1中所示的旋轉(zhuǎn)進給圓筒38轉(zhuǎn)動到并停頓于一個位置，在該位置，三個吸帶圓筒37中的兩個分別接觸供帶圓筒39和卷繞芯33，此時，吸帶圓筒37通過基準位置定位銷100嵌入基準位置定位孔102而固定于基準位置(圖7A到7C中的0°位置)。
同時，無論旋轉(zhuǎn)位置如何，供帶圓筒39在從安裝圓筒51卷取負電極板1的位置到將負電極板1供給到吸帶圓筒37的位置的范圍內(nèi)均作用有真空抽吸，使得負電極板1可保持在該范圍內(nèi)，而在其余范圍內(nèi)沒有抽吸作用于供帶圓筒39上。
當保持在供帶圓筒39上的負電極板1進給到一供給位置時，其前端接觸吸帶圓筒37，并在外環(huán)件72的位置α處通過真空抽吸孔69的真空抽吸作用被吸到利用基準位置定位銷100與基準位置定位孔102的接合而固定于基準位置的吸帶圓筒37上。同時，基準位置定位銷100從基準位置定位孔102中抽出，使吸帶圓筒37可自由轉(zhuǎn)動。這樣，由于通過負電極板1作用于兩個圓筒37和39之間的摩擦力，吸帶圓筒37開始與供帶圓筒39同步轉(zhuǎn)動，使負電極板1從供帶圓筒39傳送到吸帶圓筒37的外環(huán)件72的外圓周面并卷繞于其上。
當負電極板1卷繞于吸帶圓筒37上時，外環(huán)件72、內(nèi)環(huán)件73和旋轉(zhuǎn)管74相對于不旋轉(zhuǎn)的滑動缸77以整體的形式轉(zhuǎn)動。因此，旋轉(zhuǎn)管74和滑動缸77的相對位置從圖7B和7C中旋轉(zhuǎn)管74和滑動缸77各自的基準位置0°相重合的狀態(tài)變化到圖7B的旋轉(zhuǎn)管相對于圖7C的滑動缸77朝圖7B中的向右方向移動、從而與其重疊的狀態(tài)。因此，在負電極板1的前端與外環(huán)件72的圓周面相接觸的時候，旋轉(zhuǎn)管74上位于位置α處的連接孔87與滑動缸77上位于位置A處的最長的抽吸時機設(shè)定槽88a的在圖7C中的左側(cè)端相重合。這樣，位于外環(huán)件72的位置α處的兩個真空抽吸孔69通過上述的真空管道與真空源相連，使得負電極板1的前端的兩側(cè)通過真空抽吸作用連接于外環(huán)件72上。
隨著外環(huán)件72、內(nèi)環(huán)件73和旋轉(zhuǎn)管74繼續(xù)與供帶圓筒39同步轉(zhuǎn)動，負電極板1卷繞到外環(huán)件72上的長度逐漸增加?；瑒痈?7的最長的抽吸時機設(shè)定槽88a可確保對位于位置α處的真空抽吸孔69的真空抽吸作用一直保持到負電極板1的整個長度完全卷繞到外環(huán)件72上為止。隨著外環(huán)件72繼續(xù)轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)管74的位置β、γ、δ和ε處的各連通槽84的連接孔87相繼與滑動缸77上的位置B、C、D和E處的第一槽88b到88e相重合。
這樣，外環(huán)件72的位置α、β、γ、δ和ε處的真空抽吸孔69在它們被所卷繞的負電極板1堵住的時機通過上述真空管道與真空源相連；因而，負電極板1在最佳時機受連續(xù)的真空抽吸保持。因此，負電極板1便可在其整個長度上無松弛地以卷起狀態(tài)可靠地保持在外環(huán)件72的外圓周面上。
如上所述，隨著吸帶圓筒37的轉(zhuǎn)動，在真空抽吸孔69被所卷繞的負電極板1堵住的時機，通過彼此相應(yīng)的連接孔87和抽吸時機設(shè)定槽88a到88e的連續(xù)的重合，真空抽吸孔69可自動與真空管道相連。因此，不會因通過未被負電極板1堵住的真空抽吸孔吸入大氣而發(fā)生真空抽吸作用降低的問題。而且，按照本發(fā)明，由于真空抽吸孔69隨著吸帶圓筒37的轉(zhuǎn)動通過同一真空管道而相繼自動地與真空源相連，因而與例如所有真空抽吸孔通過各自的單獨真空管道連接于真空源并且這些真空管道隨吸帶圓筒的轉(zhuǎn)動而切換成相繼連接狀態(tài)的情況相比，其構(gòu)造大大簡化。
如果真空抽吸從真空源供給到所有真空抽吸孔69，由于這些孔開放于大氣，抽吸作用將會因開放于大氣的真空抽吸孔69的存在而顯著降低，結(jié)果造成負電極板1不能被保持和卷繞于吸帶圓筒37上。或者，必須使用容量非常大的真空源，以用這種裝置將負電極板1可靠地卷繞于吸帶圓筒37上。相反，利用本發(fā)明的吸帶圓筒37，只需使用小容量的真空泵，就能通過真空抽吸作用將負電極板始終可靠地保持在吸帶圓筒37上預(yù)定的允許范圍內(nèi)，而不論負電極板1的長度如何。
當吸帶圓筒37通過旋轉(zhuǎn)進給圓筒38的轉(zhuǎn)動而移動到接觸卷繞芯33的位置時，便將負電極板1供給到卷繞芯33上。下面來描述這一操作。當吸帶圓筒37完成對從供帶圓筒39供給的負電極板1的抽吸保持時，基準位置定位銷100與基準位置定位孔102相接合，從而將吸帶圓筒37固定在基準位置。同時，偏心致動輥80轉(zhuǎn)過預(yù)定角度，使滑動缸77克服壓縮彈簧81的偏壓力而移動到圖5中心線SL以下所示的第二位置。這樣，旋轉(zhuǎn)管74和滑動缸77彼此定位，使旋轉(zhuǎn)管74的五個連接孔87分別與滑動缸77相應(yīng)的釋放時機設(shè)定槽89a到89e重合。在該過程中，連接真空抽吸孔69和真空源的真空管道僅僅切換成使真空抽吸孔69通過釋放時機設(shè)定槽89a到89e、而不是通過抽吸時機設(shè)定槽88a到88e來連接，因此所有真空抽吸孔69均保持連接于真空源的狀態(tài)。這樣，負電極板1便可在其整個長度上保持連接于外環(huán)件72上。
既然上面保持有負電極板1的吸帶圓筒37與卷繞芯33接觸，它便在卷繞芯33和外環(huán)件72之間的摩擦力作用下與卷繞芯33同步轉(zhuǎn)動。在吸帶圓筒37已開始轉(zhuǎn)動的時候，連接于負電極板1前端的定位帶32在接觸分隔件2時通過其本身粘附到分隔件2上。如前面參照圖4所描述的，負電極板1因而與分隔件2一起卷繞到卷繞芯33上。
在吸帶圓筒37于接觸卷繞芯33的位置開始轉(zhuǎn)動時，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)管74上的負電極板1前端的卷繞位置的位于位置α處的連接孔87與滑動缸77的最短的釋放時機設(shè)定槽89a在圖7C中的右側(cè)端相重合并連通。也就是說，由于滑動缸77已滑動到圖5中所示的第二位置，其位置是沿圖7C中箭頭Y所示方向朝上移動，因而此時旋轉(zhuǎn)管74和滑動缸77的相對位置使得旋轉(zhuǎn)管74的連接孔87分別與釋放時機設(shè)定槽89a到89e相重合。在該狀態(tài)下，如圖1中箭頭所示，吸帶圓筒37與卷繞芯33同步轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動方向就是它與供帶圓筒39一起轉(zhuǎn)動的同一方向。也就是說，吸帶圓筒37的旋轉(zhuǎn)管74沿圖7B的箭頭X的方向相對于滑動缸77而轉(zhuǎn)動。因此，在吸帶圓筒37已由卷繞芯33略微轉(zhuǎn)動時，位于位置α處的連接孔87從最短的釋放時機設(shè)定槽89a移動離開，結(jié)果使位于位置α處的兩個真空抽吸孔69在負電極板1前端的兩側(cè)失去抽吸作用。類似地，隨著吸帶圓筒37的轉(zhuǎn)動，位于位置β、γ、δ和ε處的連接孔87相繼從相應(yīng)的釋放時機設(shè)定槽89b到89e移動離開，結(jié)果使位于位置β、γ、δ和ε處的兩個真空抽吸孔69均失去對負電極板1的真空抽吸作用。
因此，卷繞于吸帶圓筒37上的負電極板1從其前端起相繼從真空抽吸保持作用中釋放出來。在負電極板1順暢地脫離外環(huán)件72的外圓周面的同時，它卷繞到卷繞芯33上。如上面所提到的，在開始供給負電極板1之前，吸帶圓筒37通過基準位置定位銷100與基準位置定位孔102的接合而先位于基準位置，并且旋轉(zhuǎn)管74和滑動缸77的相對位置從該狀態(tài)起隨著轉(zhuǎn)動的繼續(xù)而改變。因此，真空抽吸孔69對負電極板1的抽吸保持作用恰在負電極板的相應(yīng)部分卷繞到卷繞芯33上之前的最佳時機釋放，這樣，負電極板1便在根本沒有任何張力作用于它并且不產(chǎn)生褶皺的情況下以非常順暢的方式卷繞到卷繞芯33上。
如上所述，在它上面已卷繞有負電極板1之后，并且將要把該負電極板供給到卷繞芯33之時，滑動缸77的位置簡單地從第一位置切換到第二位置，在任一種情況下，吸帶圓筒37均由供帶圓筒39或卷繞芯33沿相同方向從同一基準位置起轉(zhuǎn)動。這樣，便可以用這種簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對負電極板的抽吸保持以及在負電極板順暢地從該抽吸保持作用釋放出來時實現(xiàn)對該負電極板的供給。例如，如果吸帶圓筒37為了通過抽吸作用保持負電極板1和將其供給到卷繞芯33而沿相反方向轉(zhuǎn)動，則必須提供兩個吸帶圓筒37必定要在相應(yīng)操作設(shè)置的基準位置，這就需要較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。而且，不可能將定位帶32和/或圓周帶10粘附到負電極板1的兩端，因此就不容易在將負電極板1卷繞到卷繞芯33上時將其相對于分隔件定位。
在以上實施例中，抽吸時機設(shè)定槽88a到88e和釋放時機設(shè)定槽89a到89e的切換是通過滑動缸在第一位置和第二位置間的位置切換來實現(xiàn)的。值得一提的是，也可以采用任何其它的結(jié)構(gòu)，只要它允許槽88a到88e和槽89a到89e可切換地連接于真空源即可。例如，除了上述實施例中的滑動件，也可以在吸帶圓筒37內(nèi)設(shè)置一切換閥，它將所有的抽吸時機設(shè)定槽88a到88e或釋放時機設(shè)定槽89a到89e選擇性地與真空源相連。在這種情況下，滑動缸77無須能夠滑動，就可獲得與上述相同的效果。
圖9是構(gòu)制有用上述裝置制造的螺旋電極組54的非水電解液電池的縱向剖視圖。該圖示例性地表示一鋰原電池。如上所述，螺旋電極組54由中間設(shè)有分隔件2的正、負電極板1、8卷繞成螺旋形而得到，它與相對于構(gòu)成負電極活性材料的輕金屬保持穩(wěn)定的有機電解液一起容納于一帶底的圓柱形電池殼體5中，該殼體由鐵制成，它也用作負端子。將電池殼體的上緣通過一襯墊16卷邊接合于一密封組件15的周邊，從而使電池殼體5的開口的上端密封。該密封組件15包括上罩蓋25、由金屬薄膜制成的閥26和下罩蓋35。
構(gòu)成螺旋電極組54的正電極板8是這樣得到的，將作為導(dǎo)電媒介的7份重量的碳粉和7份重量的氟化物樹脂粉混入二氧化錳活性材料，將所得到的混合物裝填到一由膨脹的不銹鋼片制成的收集器上，用輥子壓該裝填有混合物的金屬片，并將其切成預(yù)定尺寸。將部分混合物從膨脹的不銹鋼片中取出，例如用焊接將一正引線9連接于金屬片的暴露部分。如上所述，負電極板1包括一條鋰金屬薄片帶，其卷繞端預(yù)先連接有一負端引線4。分隔件2包括一多孔聚丙烯薄膜。
螺旋電極組54容納于電池殼體5內(nèi)，其頂部和底部分別設(shè)置有絕緣板36、46。負電極板1的負端引線4彎到下絕緣板46的下表面，并焊接于電池殼體5的底部。正端引線9穿過上絕緣板36中的一中心孔并焊接于下罩蓋35。在將預(yù)定量的電解液注入電池殼體5中后，將在其周邊裝有襯墊16的密封組件15設(shè)置于電池殼體5的上部所形成的一階梯部分55上，并將電池殼體5的上端邊緣向內(nèi)卷曲，以此來密封電池殼體5的開口端。上面所提到的階梯部分55是在將螺旋電極組54插入電池殼體5后通過一開槽工藝而形成。
使用通過上述裝置得到的螺旋電極組54來制造電池是較為有利的，其原因如下首先，無須使用多塊無紡布3就能得到螺旋電極組54，從圖8和10中可以看出，這些無紡布在現(xiàn)有技術(shù)的螺旋電極組中是必需的，這意味著構(gòu)件和制造工序的數(shù)量可顯著減少，從而可顯著削減成本。具體說，與具有傳統(tǒng)螺旋電極組的同類型電池相比，上述電池的材料成本可降低6％。而且，上述電池的電池容量可以增加與原先由對電池產(chǎn)電性能沒有好處的無紡布3所占據(jù)的體積相應(yīng)的量。測量結(jié)果表明，與同類型的傳統(tǒng)電池相比，使用本發(fā)明螺旋電極組的上述電池的容量增加8％。
其次，由鋰金屬薄片帶制成的負電極板1可以無錯位地緊密卷繞起來，這是因為，它在緊密卷繞于卷繞芯33上時可以通過作用于吸帶圓筒37和卷繞芯之間的摩擦力以不受張力的方式進行卷繞。因此，對于本發(fā)明的螺旋電極組54，電極板卷繞過程中因錯位造成的缺陷的發(fā)生率為0％，而傳統(tǒng)的螺旋電極組則為0.05％。而且，在本發(fā)明的螺旋電極板組中，正電極板8的引線端通過一夾緊件相對于分隔件2以及負電極板1而精確對齊，直到卷繞芯33剛開始轉(zhuǎn)動后為止。因此，在傳統(tǒng)的螺旋電極組中，正電極板和分隔件的相對位置通常有±5％的偏差，而在本發(fā)明的螺旋電極組54中，僅有±1％的偏差。而且，與傳統(tǒng)螺旋電極組中的電極寬度方向的偏差0.6相比，本發(fā)明的該偏差可降低至0.3。由于這些改進，使用本發(fā)明螺旋電極組的這種電池的、包括放電特性等在內(nèi)的電池性能得以提高，而沒有任何偏差。
工業(yè)實用性如上所述，按照本發(fā)明的螺旋電極組制造裝置，電極板中的一塊在供給過程中實際上根本不受張力作用，從而可避免被拉長。而且，電極板中的一塊通過將其前端用粘性片連接于分隔件而相對于分隔件定位，同時電極板中的另一塊通過夾緊件而相對于分隔件定位。因此，兩塊電極板均可無松弛、無錯位地卷繞。這樣，利用本發(fā)明的螺旋電極組制造方法和裝置，就能可靠地制造具有所需形狀的電池螺旋電極組。
權(quán)利要求
1.一種制造電池螺旋電極組的方法，其中，一條正電極板和一條負電極板彼此疊置于一起，它們中間設(shè)有一分隔件，并卷繞成螺旋形式，該方法包括以下步驟對一卷繞芯(33)提供一條分隔件(2)，使分隔件穿過軸向形成于所述卷繞芯中的一槽口(57)，并受一預(yù)定量的張力作用；從其旋轉(zhuǎn)軸線平行于卷繞芯的一吸帶圓筒(37)對卷繞芯(33)提供一條由金屬薄片帶制成的負電極板(1)，所述吸帶圓筒繞其軸線可旋轉(zhuǎn)地支承，并在一預(yù)定壓力下可分離地與卷繞芯相接觸；驅(qū)動卷繞芯(33)而使其轉(zhuǎn)動，通過其與吸帶圓筒(37)之間的摩擦力作用使所述吸帶圓筒(37)與卷繞芯相接觸地同步轉(zhuǎn)動，由此將保持在所述吸帶圓筒上的負電極板(1)傳送并卷取到卷繞芯上；將負電極板(1)的一引線端連接并重疊于分隔件(2)上相對于分隔件的一預(yù)定位置上；朝卷繞芯(33)供給一正電極板(8)；在相對于分隔件的一預(yù)定位置處，將正電極板的一引線端與分隔件夾持在一起，直到正電極板剛要卷繞到卷繞芯上之前；驅(qū)動卷繞芯(33)而使其進一步轉(zhuǎn)動，使所述負電極板(1)、所述分隔件(2)和所述正電極板(8)以重疊狀態(tài)卷繞于其上。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋電極組制造方法，其特征在于將所述負電極板從一供帶圓筒(39)供給到吸帶圓筒(37)，該供帶圓筒在與吸帶圓筒接觸時與吸帶圓筒相接觸地同步轉(zhuǎn)動，因而將保持在供帶圓筒上的負電極板卷取到吸帶圓筒上，該吸帶圓筒(37)在其圓周面上具有多個真空抽吸孔(69)，各真空抽吸孔接連地起作用，從而在將負電極板卷取到吸帶圓筒上的同時保持住負電極板，并且當保持在吸帶圓筒上的負電極板被傳送和卷取到卷繞芯(33)上時，各真空抽吸孔在負電極板卷取到卷繞芯上的同時接連地消除對負電極板的抽吸保持作用。
3.一種非水電解液電池，它包括一帶底的圓柱形電池殼體，它具有一開口的上端；一螺旋電極組，它由如權(quán)利要求2所述的電池螺旋電極組制造方法制成；一非水電解液；以及一使電池殼體的所述上端密封的密封組件。
4.一種制造電池螺旋電極組的裝置，其中，一條正電極板和一條負電極板彼此疊置于一起，它們中間設(shè)有一分隔件，并卷繞成螺旋形式，該裝置包括一卷繞芯(33)，其軸向方向上形成有一槽口(57)，一分隔件(2)穿過該槽口；一吸帶圓筒(37)，用于通過真空抽吸將一條由金屬薄片帶制成的負電極板(1)保持在其圓周面上，其旋轉(zhuǎn)軸線平行于所述卷繞芯，并繞其軸線可旋轉(zhuǎn)地支承，它在一預(yù)定壓力下可分離地與卷繞芯相接觸；將一正電極板(8)朝所述卷繞芯供給的裝置，使該正電極板與穿過卷繞芯槽口的所述分隔件(2)相重疊；以及驅(qū)動所述卷繞芯而使其轉(zhuǎn)動的裝置，用于使所述吸帶圓筒(37)通過作用于負電極板與卷繞芯和保持于其上的分隔件之一之間的摩擦力而與卷繞芯相接觸地同步轉(zhuǎn)動，由此將保持在所述吸帶圓筒上的負電極板(1)與正電極板和分隔件一起以重疊的方式傳送并卷取到卷繞芯上。
5.如權(quán)利要求4所述的螺旋電極制造裝置，其特征在于，它還包括將一定位帶(32)連接于負電極板前端的裝置，所述定位帶具有一粘性表面，它在吸帶圓筒(37)接觸并開始與卷繞芯一起轉(zhuǎn)動時立即將其自身粘附于保持在卷繞芯(33)上的分隔件(2)；供給分隔件(2)的裝置，使其穿過卷繞芯(33)中的槽口(57)；對分隔件施加一預(yù)定張力的裝置；以及夾緊裝置(47)，它可縮回地設(shè)置在卷繞芯(33)附近，用于將正電極板的前端夾持成相對于分隔件(2)在一預(yù)定位置與該分隔件重疊。
6.如權(quán)利要求5所述的螺旋電極制造裝置，其特征在于，它還包括一旋轉(zhuǎn)支承軸(61)，所述吸帶圓筒(37)繞該軸可旋轉(zhuǎn)地支承；一圓筒支承桿(67)，它可繞一軸(64)轉(zhuǎn)動，其一端支承吸帶圓筒的所述旋轉(zhuǎn)支承軸；以及連接于所述圓筒支承桿的另一端處的偏壓裝置(68)，用于沿一個方向偏壓所述圓筒支承桿，使吸帶圓筒(37)在一預(yù)定壓力下與卷繞芯(33)相接觸。
7.如權(quán)利要求4所述的螺旋電極制造裝置，其特征在于，它還包括一供帶圓筒(39)，其上通過抽吸保持有負電極板，通過與吸帶圓筒(37)接觸而供給負電極板，并與該吸帶圓筒相接觸地同步轉(zhuǎn)動，其中所述吸帶圓筒在卷繞有負電極板的整個表面上以預(yù)定的配置形成有多個真空抽吸孔(69)，在各所述真空抽吸孔被卷繞到吸帶圓筒上的負電極板堵住的同時，各所述真空抽吸孔接連地連接于一真空源，從而對負電極板進行真空抽吸保持，并且當保持在所述吸帶圓筒(37)上的負電極板被傳送和卷取到卷繞芯(33)上時，各所述真空抽吸孔在負電極板與各真空抽吸孔分離的同時接連地與真空源斷開。
8.如權(quán)利要求7所述的螺旋電極制造裝置，其特征在于，吸帶圓筒(37)包括一旋轉(zhuǎn)支承軸(61)；一旋轉(zhuǎn)部分(74)，它繞旋轉(zhuǎn)支承軸可旋轉(zhuǎn)地支承，并在其外圓周面上形成有所述多個真空抽吸孔(69)，在其內(nèi)側(cè)形成有一引導(dǎo)槽(74)；一滑動部分(77)，它可滑動地支承在所述旋轉(zhuǎn)支承軸上而嵌于旋轉(zhuǎn)部分的所述引導(dǎo)槽中；以及選擇性地將所述滑動部分定位在相對于旋轉(zhuǎn)部分預(yù)定的第一位置和相對于旋轉(zhuǎn)部分預(yù)定的第二位置的裝置，其中所述滑動部分包括多個第一真空通路(88a到88e)，它們在滑動部分位于第一位置的狀態(tài)下隨著旋轉(zhuǎn)部分(74)的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各所述真空抽吸孔(69)，還包括多個第二真空通路(89a到89e)，它們在滑動部分位于第二位置的狀態(tài)下隨著旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各所述真空抽吸孔，并且所述第一和第二真空通路均通過同一真空通道連接于一真空源。
9.如權(quán)利要求8所述的螺旋電極制造裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)部分(74)在其面對所述滑動部分的內(nèi)表面上具有多個連接孔(87)，它們設(shè)置成沿圓周方向面對各所述真空抽吸孔(69)，并沿軸向隔開，所述連接孔與所述多個真空抽吸孔保持常通；其中所述多個第一真空通路(88a到88e)包括多個第一槽，它們設(shè)置成當滑動部分位于第一位置時沿軸向面對各所述連接孔，所述多個槽沿圓周方向具有逐漸減小的長度；所述多個第二真空通路(89a到89e)包括多個第二槽，它們設(shè)置成當滑動部分位于第二位置時面對各所述連接孔，所述多個第二槽的長度分別與所述多個第一槽的逐漸減小的長度相同；并且第一槽設(shè)置成其長度沿軸向減小，而第二槽以相反于第一槽的配置而設(shè)置，各第一槽和各第二槽成對并彼此相鄰設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的螺旋電極制造裝置，其特征在于，它還包括在吸帶圓筒(37)與供帶圓筒(39)和卷繞芯(33)中之一接觸時將該吸帶圓筒固定設(shè)置在一基準位置的裝置。
11.如權(quán)利要求7所述的螺旋電極制造裝置，其特征在于，所述吸帶圓筒(37)包括一旋轉(zhuǎn)支承軸(61)；一旋轉(zhuǎn)部分(74)，它繞所述旋轉(zhuǎn)支承軸而可旋轉(zhuǎn)地支承，并在其外圓周面上形成有所述多個真空抽吸孔(69)；一固定部分，它設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部分的內(nèi)側(cè)，允許所述旋轉(zhuǎn)部分圍繞它轉(zhuǎn)動，其中所述固定部分包括多個第一真空通路，它們隨旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各所述真空抽吸孔，還包括多個第二真空通路，它們隨旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動而接連地連接于各所述真空抽吸孔；一真空源，所述多個第一和第二真空通路通過同一真空通道連接于該真空源；以及一開關(guān)閥，用于選擇性地將所述多個第一真空通路或第二真空通路中的一路或另一路全部通過該真空通道連接于所述真空源。
全文摘要
將分隔件(2)插入形成于卷繞芯(33)中的槽口(57)。將由金屬薄片制成的負電極板(1)保持于受可旋轉(zhuǎn)地支承的吸帶圓筒(37)的圓周面上,同時又朝卷繞芯供給。吸帶圓筒(37)和卷繞芯(33)在壓力下彼此接觸,它們的軸線相互平行,卷繞芯(33)受驅(qū)動而轉(zhuǎn)動,從而使吸帶圓筒通過作用于它們之間的摩擦力與卷繞芯同步轉(zhuǎn)動,這樣,保持在吸帶圓筒(37)上的負電極板(1)與分隔件(2)一起卷繞到卷繞芯(33)上。
文檔編號H01M6/16GK1338127SQ00803026
公開日2002年2月27日 申請日期2000年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月26日
發(fā)明者樫山明博, 青井隆幸, 幸田稔, 金田正明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社