(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極シートへのリチウム補充の方法であって、
（１０）．第１の基材と第１のリチウムテープを複合して第１の複合リチウムテープを形成するとともに、複合中に第２の基材を使用して前記第１のリチウムテープと複合装置との間に遮断を形成するステップと、
（２０）．前記第１の複合リチウムテープとリチウム補充の必要な極シートを複合してリチウム補充の複合極シートを形成し、複合中に前記第１の複合リチウムテープにおける前記第１の基材は前記リチウム補充の必要な極シートから離れる一方の側に位置するステップと、
（３０）．リチウム補充の複合極シートから前記第１の基材を剥離して巻き取り、リチウム補充の極シートを形成するステップと、
（４０）．リチウム補充の極シートを巻き取るステップとを備え、
前記ステップ（４０）は具体的に、
極シートの巻取り冷却装置の内部に設置されているリチウム補充の極シートの巻取り装置はリチウム補充の極シートを巻き取り、巻取りの温度モニタリング装置により、巻取られたリチウム補充の極シートの表面温度をリアルタイムに検出し、検出信号により極シートの巻取り冷却装置と連動することにより、リチウム補充の極シートの温度を精密に制御し、
前記ステップ（１０）は具体的に、
（１００）．前記第１のリチウムテープ、前記第１の基材及び前記第２の基材を同時に巻き出すステップと、
（１０２）．前記第１のリチウムテープに対して、最小の厚さを限定する定圧力の平坦化を行い、前記第１のリチウムテープの厚さを調整するステップと、
（１１０）．前記第１の基材、前記第１のリチウムテープ及び前記第２の基材を順次に積層設置し、ロールプレス装置により、順次に積層設置された前記第１の基材、前記第１のリチウムテープ及び前記第２の基材を複合して第１の複合テープを形成するステップと、
（１２０）．前記第１の複合テープにおける前記第２の基材を剥離し、巻き取ることにより、残りの前記第１のリチウムテープと前記第１の基材を前記第１の複合リチウムテープに形成するステップと、を備えることを特徴とする極シートへのリチウム補充の方法。
【請求項２】
前記ステップ（２０）の前に、さらに、
（１０´）． 第３の基材と第２のリチウムテープを複合して第２の複合リチウムテープを形成するとともに、複合中に第４の基材を使用して前記第２のリチウムテープと複合装置との間に遮断を形成するステップを含み、
前記ステップ（２０）は具体的に、
前記第１の複合リチウムテープ、リチウム補充の必要な極シート、及び前記第２の複合リチウムテープを複合してリチウム補充の複合極シートを形成し、複合中に前記第１の複合リチウムテープにおける前記第１の基材と、前記第２の複合リチウムテープにおける前記第３の基材はそれぞれ前記リチウム補充の必要な極シートから離れる両側に位置するとともに、リチウム補充の必要な極シートと複合装置との間に遮断を形成するものであり、
前記ステップ（３０）は具体的に、
リチウム補充の複合極シートから前記第１の基材と第３の基材を剥離して巻き取り、リチウム補充の極シートを形成するステップであることを特徴とする請求項１に記載の極シートへのリチウム補充の方法。
【請求項３】
前記ステップ（１０´）は具体的に、
（１００´）．前記第２のリチウムテープ、前記第３の基材及び前記第４の基材を同時に巻き出すステップと、
（１１０´）．前記第３の基材、前記第２のリチウムテープ及び前記第４の基材とを順次に積層設置し、ロールプレス装置により、順次に積層設置された前記第３の基材、前記第２のリチウムテープ及び前記第４の基材を複合して第２の複合テープを形成するステップと、
（１２０´）前記第２の複合リチウムテープにおける前記第４の基材を剥離し、巻き取ることにより、残りの前記第２のリチウムテープと前記第３の基材を前記第２の複合リチウムテープに形成するステップと、を備えることを特徴とする請求項２に記載の極シートへのリチウム補充の方法。
【請求項４】
前記ステップ（１００´）と前記ステップ（１１０´）との間に、さらに、（１０２´）．前記第２のリチウムテープに対して、最小の厚さを限定する定圧力の平坦化を行い、前記第２のリチウムテープの厚さを調整するステップを備えることを特徴とする請求項３に記載の極シートへのリチウム補充の方法。
【請求項５】
極シートへのリチウム補充システムであって、極シートの巻き出し装置と、第１の複合リチウムテープの搬送装置と、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置と、第１の極シートの剥離装置と、第１の基材の巻取り装置と、リチウム補充の極シートの巻取り装置と、極シートの巻取り冷却装置と、巻取りの温度モニタリング装置とを備え、
前記極シートの巻き出し装置及び前記第１の複合リチウムテープの搬送装置はいずれも前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置の上流に設置され、前記第１の極シートの剥離装置は前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置の下流に設置され、第１の基材の巻取り装置は前記第１の極シートの剥離装置の下流に設置され、ここで、
前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置は、二つの対向設置された加圧ロールを備え、二つの前記加圧ロールの間は、定間隔にすることができ、
前記第１の複合リチウムテープの搬送装置は、第１のリチウムテープの巻き出しロールと、第１の基材の巻き出しロールと、第２の基材の巻き出しロールと、第２の基材の巻取りロールと、第１の複合ロール群と、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置Ａとを備え、前記第１のリチウムテープの巻き出しロール、前記第１の基材の巻き出しロール、及び前記第２の基材の巻き出しロールは、いずれも前記第１の複合ロール群の上流に位置し、前記第２の基材の巻取りロールは、前記第１の複合ロール群の下流に位置し、
リチウム補充の極シートの巻取り装置は極シートの巻取り冷却装置の内部に設置され、巻取りの温度モニタリング装置により、巻取られたリチウム補充の極シートの表面温度をリアルタイムに検出し、検出信号により極シートの巻取り冷却装置と連動することにより、リチウム補充の極シートの温度を精密に制御し、
前記弾性間隔リチウムテープの平坦化装置Ａは、前記第１のリチウムテープの巻き出しロールと前記第１の複合ロール群との間に位置し、
ここで、前記弾性間隔リチウムテープの平坦化装置Ａは、第２の固定平坦化ロールＡ、第２の調節平坦化ロールＡ、位置制限部材Ａ、及び弾性加圧機構Ａを備え、前記第２の固定平坦化ロールＡの位置は一定であり、前記第２の調節平坦化ロールＡの位置は調整可能であり、前記位置制限部材Ａは、前記第２の固定平坦化ロールＡと前記第２の調節平坦化ロールＡとの最小間隔を制限することができ、前記弾性加圧機構Ａは、前記第２の調節平坦化ロールＡにおける、前記第２の固定平坦化ロールＡから離れる一方の側に固定設置され、且つ、前記第２の調節平坦化ロールＡに前記第２の固定平坦化ロールＡへ接近する弾性力を印加することができることを特徴とする極シートへのリチウム補充システム。
【請求項６】
第２の複合リチウムテープの搬送装置、第２の極シートの剥離装置、及び第３の基材の巻取り装置をさらに備え、
前記第２の複合リチウムテープの搬送装置も前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置の上流に設置され、前記第２の極シートの剥離装置及び前記第３の基材の巻取り装置は順次に前記第１の極シートの剥離装置の下流に設置され、
前記第２の複合リチウムテープの搬送装置は、第２のリチウムテープの巻き出しロールと、第３の基材の巻き出しロールと、第４の基材の巻き出しロールと、第４の基材の巻取りロールと、第２の複合ロール群とを備え、前記第２のリチウムテープの巻き出しロール、前記第３の基材の巻き出しロール、及び前記第４の基材の巻き出しロールはいずれも前記第２の複合ロール群の上流に位置し、前記第４の基材の巻取りロールは前記第２の複合ロール群の下流に位置することを特徴とする請求項５に記載の極シートへのリチウム補充システム。
【請求項７】
前記第２の複合リチウムテープの搬送装置は、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置Ｂをさらに備え、前記弾性間隔リチウムテープの平坦化装置Ｂは、前記第２のリチウムテープの巻き出しロールと前記第２の複合ロール群との間に位置し、
ここで、前記弾性間隔リチウムテープの平坦化装置Ｂは、第２の固定平坦化ロールＢ、第２の調節平坦化ロールＢ、位置制限部材Ｂ、及び弾性加圧機構Ｂを備え、前記第２の固定平坦化ロールＢの位置は一定であり、前記第２の調節平坦化ロールＢの位置は調整可能であり、前記位置制限部材Ｂは、前記第２の固定平坦化ロールＢと前記第２の調節平坦化ロールＢとの最小間隔を制限することができ、前記弾性加圧機構Ｂは、前記第２の調節平坦化ロールＢにおける、前記第２の固定平坦化ロールＢから離れる一方の側に固定設置され、且つ、前記第２の調節平坦化ロールＢに前記第２の固定平坦化ロールＢへ接近する弾性力を印加することができることを特徴とする請求項６に記載の極シートへのリチウム補充システム。
【請求項８】
前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置は間隔調節構造をさらに備え、
二つの前記加圧ロールはそれぞれ固定加圧ロールと調節加圧ロールであり、前記固定加圧ロールの位置は一定であり、前記調節加圧ロールの位置は調整可能であり、前記間隔調節構造は、前記調節加圧ロールにおける、前記固定加圧ロールから離れる一方の側に設置され、且つ、前記調節加圧ロールを、前記固定加圧ロールに接近させ、又は前記固定加圧ロールから離れさせることができることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の極シートへのリチウム補充システム。
【請求項９】
前記間隔調節構造は、回転モータ、スクリューロッド及びねじ山スリーブを備え、前記ねじ山スリーブは、前記調節加圧ロールのローラースタンドに固定接続され、且つ、前記ねじ山スリーブの軸線は、前記固定加圧ロールと前記調節加圧ロールとの中心の連結線に平行し、前記スクリューロッドは前記ねじ山スリーブと螺合され、前記回転モータの出力端は前記スクリューロッドと同軸接続され、且つ、前記スクリューロッドを回転させることができることを特徴とする請求項８に記載の極シートへのリチウム補充システム。
【請求項１０】
前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置は、加圧ロールギャップの位置制限機構をさらに備え、前記加圧ロールギャップの位置制限機構は調節スクリューロッドと位置制限の傾斜ブロックを備え、前記位置制限の傾斜ブロックは前記固定加圧ロールと前記調節加圧ロールのローラースタンドとの間に設置され、且つ、前記調節加圧ロールのローラースタンドは前記位置制限の傾斜ブロックの斜面と当接され、前記調節スクリューロッドは前記位置制限の傾斜ブロックと螺合され、前記調節スクリューロッドの軸線は、前記固定加圧ロールと前記調節加圧ロールとの中心の連結線に垂直し、且つ、前記位置制限の傾斜ブロックの斜面に対して鋭角のなす角となっていることを特徴とする請求項９に記載の極シートへのリチウム補充システム。
【請求項１１】
前記第１の極シートの剥離装置は二つの対向設置された第１の剥離ロールを備え、二つの前記第１の剥離ロールの間は、定間隔にすることができ、前記第１の極シートの剥離装置は二つの前記第１の剥離ロールの軸線に平行な方向において回転することができ、
及び／又は、
前記第２の極シートの剥離装置は二つの対向設置された第２の剥離ロールを備え、二つの前記第２の剥離ロールの間は、定間隔にすることができ、前記第２の極シートの剥離装置は二つの前記第２の剥離ロールの軸線に平行な方向において回転することができることを特徴とする請求項６又は７に記載の極シートへのリチウム補充システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウムイオン電池の製造技術分野に関し、特に極シートへのリチウム補充の方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、初めての充電中に、固体電解質膜（ＳＥＩ膜）が形成されることにより、リチウムの一部が消耗されるため、正極材料のリチウムの損失を引き起こし、電池の容量が減少され、初期の効率が低下してしまう。これは、合金材料（例えば、シリコン合金と錫合金など）を活物質とする負極の極シートにおいて特に顕著である。また、リチウムイオン電池のサイクルの期間に、ＳＥＩ膜が消耗され、修復され、正負極の内部におけるデッドリチウムの増加により、電池の容量を継続的に低下させ、電池のサイクルの寿命が低下することを招く。電池が初めての充放電及びサイクルの過程における不可逆容量による電池容量の低下を減少させるために、リチウムイオン電池の負極の極シートへ一部の活性リチウムを補充することにより、上記問題を十分に改善できる。
関連する技術において、電池グレードのリチウムシートは、非常に薄く、強度が低いため、実際に製造される際に、連続して製造することが困難であり、シートが破断しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、リチウムシートの破断を効果的に防止可能な極シートへのリチウム補充の方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様は、
（１０）．第１の基材と第１のリチウムテープを複合して第１の複合リチウムテープを形成するとともに、複合中に第２の基材を使用して前記第１のリチウムテープと複合装置との間に遮断を形成するステップと、
（２０）．前記第１の複合リチウムテープとリチウム補充の必要な極シートを複合してリチウム補充の複合極シートを形成し、複合中に前記第１の複合リチウムテープにおける前記第１の基材は前記リチウム補充の必要な極シートから離れる一方の側に位置するステップと、
（３０）．リチウム補充の複合極シートから前記第１の基材を剥離して巻き取り、
リチウム補充の極シートを形成するステップと、
を含む極シートへのリチウム補充の方法を提供する。
【０００５】
好ましくは、前記ステップ（２０）の前に、さらに、
（１０´）． 第３の基材と第２のリチウムテープを複合して第２の複合リチウムテープを形成するとともに、複合中に第４の基材を使用して前記第２のリチウムテープと複合装置との間に遮断を形成するステップを含み、
前記ステップ（２０）は具体的に、
前記第１の複合リチウムテープ、リチウム補充の必要な極シート、及び前記第２の複合リチウムテープを複合してリチウム補充の複合極シートを形成し、複合中に前記第１の複合リチウムテープにおける前記第１の基材と、前記第２の複合リチウムテープにおける前記第３の基材はそれぞれ前記リチウム補充の必要な極シートから離れる両側に位置するとともに、リチウム補充の必要な極シートと複合装置との間に遮断を形成するものであり、
前記ステップ（３０）は具体的に、リチウム補充の複合極シートから前記第１の基材と第３の基材を剥離して巻き取り、リチウム補充の極シートを形成するステップである。
【０００６】
好ましくは、前記ステップ（１０）は、具体的に、
（１００）．前記第１のリチウムテープ、前記第１の基材及び前記第２の基材を同時に巻き出すステップと、
（１１０）．前記第１の基材、前記第１のリチウムテープ及び前記第２の基材を順次に積層設置し、ロールプレス装置により、順次に積層設置された前記第１の基材、前記第１のリチウムテープ及び前記第２の基材を複合して第１の複合テープを形成するステップと、  
（１２０）．前記第１の複合テープにおける前記第２の基材を剥離し、巻き取ることにより、残りの前記第１のリチウムテープと前記第１の基材を前記第１の複合リチウムテープに形成するステップとを備え、
及び／又は、
前記ステップ（１０´）は具体的に、
（１００´）．前記第２のリチウムテープ、前記第３の基材及び前記第４の基材を同時に巻き出すステップと、
（１１０´）．前記第３の基材、前記第２のリチウムテープ及び前記第４の基材を順次に積層設置し、ロールプレス装置により、順次に積層設置された前記第３の基材、前記第２のリチウムテープ及び前記第４の基材を複合して第２の複合テープを形成するステップと、  
（１２０´）．前記第２の複合リチウムテープにおける前記第４の基材を剥離し、巻き取ることにより、残りの前記第２のリチウムテープと前記第３の基材を前記第２の複合リチウムテープに形成するステップとを備える。
【０００７】
好ましくは、前記ステップ（１００）と前記ステップ（１１０）との間に、さらに、（１０２）．前記第１のリチウムテープに対して、最小の厚さを限定する定圧力の平坦化を行い、前記第１のリチウムテープの厚さを調整するステップを備え、
及び／又は、
前記ステップ（１００´）と前記ステップ（１１０´）との間に、さらに、（１０２´）．前記第２のリチウムテープに対して、最小の厚さを限定する定圧力の平坦化を行い、前記第２のリチウムテープの厚さを調整するステップを備える。
【０００８】
好ましくは、前記ステップ（３０）の後に、さらに、（４０）．リチウム補充の極シートを巻き取るステップを備える。
【０００９】
好ましくは、前記ステップ（４０）は、具体的に、温度制御環境でリチウム補充の極シートを巻き取るステップである。
【００１０】
本発明の第２の態様は、極シートの巻き出し装置と、第１の複合リチウムテープの搬送装置と、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置と、第１の極シートの剥離装置と、第１の基材の巻取り装置とを備える極シートへのリチウム補充システムを提供する。
前記極シートの巻き出し装置及び前記第１の複合リチウムテープの搬送装置はいずれも前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置の上流に設置され、前記第１の極シートの剥離装置は前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置の下流に設置され、第１の基材の巻取り装置は前記第１の極シートの剥離装置の下流に設置され、ここで、
前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置は、二つの対向設置された加圧ロールを備え、二つの前記加圧ロールの間は、定間隔にすることができ、
前記第１の複合リチウムテープの搬送装置は、第１のリチウムテープの巻き出しロールと、第１の基材の巻き出しロールと、第２の基材の巻き出しロールと、第２の基材の巻取りロールと、第１の複合ロール群とを備え、前記第１のリチウムテープの巻き出しロール、前記第１の基材の巻き出しロール、及び前記第２の基材の巻き出しロールは、いずれも前記第１の複合ロール群の上流に位置し、前記第２の基材の巻取りロールは、前記第１の複合ロール群の下流に位置する。
【００１１】
好ましくは、第２の複合リチウムテープの搬送装置、第２の極シートの剥離装置、及び第３の基材の巻取り装置をさらに備え、
前記第２の複合リチウムテープの搬送装置も前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置の上流に設置され、前記第２の極シートの剥離装置及び前記第３の基材の巻取り装置は順次に前記第１の極シートの剥離装置の下流に設置され、
前記第２の複合リチウムテープの搬送装置は、第２のリチウムテープの巻き出しロールと、第３の基材の巻き出しロールと、第４の基材の巻き出しロールと、第４の基材の巻取りロールと、第２の複合ロール群とを備え、前記第２のリチウムテープの巻き出しロール、前記第３の基材の巻き出しロール、及び前記第４の基材の巻き出しロールはいずれも前記第２の複合ロール群の上流に位置し、前記第４の基材の巻取りロールは前記第２の複合ロール群の下流に位置する。
【００１２】
好ましくは、前記第１の複合リチウムテープの搬送装置は、さらに、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置を備え、前記弾性間隔リチウムテープの平坦化装置は、前記第１のリチウムテープの巻き出し装置と前記第１の複合ロール群との間に位置し、及び／又は、前記第２の複合リチウムテープの搬送装置は、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置をさらに備え、前記弾性間隔リチウムテープの平坦化装置は、前記第１のリチウムテープの巻き出し装置と前記第１の複合ロール群との間に位置し、
ここで、前記弾性間隔リチウムテープの平坦化装置は、第２の固定平坦化ロール、第２の調節平坦化ロール、位置制限部材、及び弾性加圧機構を備え、前記第２の固定平坦化ロールの位置は一定であり、前記第２の調節平坦化ロールの位置は調整可能であり、前記位置制限部材は、前記第２の固定平坦化ロールと前記第２の調節平坦化ロールとの最小間隔を制限することができ、前記弾性加圧機構は、前記第２の調節平坦化ロールにおける、前記第２の固定平坦化ロールから離れる一方の側に固定設置され、且つ、前記第２の調節平坦化ロールに前記第２の固定平坦化ロールへ接近する弾性力を印加することができる。
【００１３】
好ましくは、前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置は間隔調節構造をさらに備え、
二つの前記加圧ロールはそれぞれ固定加圧ロールと調節加圧ロールであり、前記固定加圧ロールの位置は一定であり、前記調節加圧ロールの位置は調整可能であり、前記間隔調節構造は、前記調節加圧ロールにおける、前記固定加圧ロールから離れる一方の側に設置され、且つ、前記調節加圧ロールを、前記固定加圧ロールに接近させ、又は前記固定加圧ロールから離れさせることができる。
【００１４】
好ましくは、前記間隔調節構造は、回転モータ、スクリューロッド及びねじ山スリーブを備え、前記ねじ山スリーブは、前記調節加圧ロールのローラースタンドに固定接続され、且つ、前記ねじ山スリーブの軸線は、前記固定加圧ロールと前記調節加圧ロールとの中心の連結線に平行し、前記スクリューロッドは前記ねじ山スリーブと螺合され、前記回転モータの出力端は前記スクリューロッドと同軸接続され、且つ、前記スクリューロッドを回転させることができる。
【００１５】
好ましくは、前記極シートへのリチウム補充のロールプレス装置は、加圧ロールギャップの位置制限機構をさらに備え、前記加圧ロールギャップの位置制限機構は調節スクリューロッドと位置制限の傾斜ブロックを備え、前記位置制限の傾斜ブロックは前記固定加圧ロールと前記調節加圧ロールのローラースタンドとの間に設置され、且つ、前記調節加圧ロールのローラースタンドは前記位置制限の傾斜ブロックの斜面と当接され、前記調節スクリューロッドは前記位置制限の傾斜ブロックと螺合され、前記調節スクリューロッドの軸線は、前記固定加圧ロールと前記調節加圧ロールとの中心の連結線に垂直し、且つ、前記位置制限の傾斜ブロックの斜面に対して鋭角のなす角となっている。
【００１６】
好ましくは、前記第１の極シートの剥離装置は二つの対向設置された第１の剥離ロールを備え、二つの前記第１の剥離ロールの間は、定間隔にすることができ、前記第１の極シートの剥離装置は二つの前記第１の剥離ロールの軸線に平行な方向において回転することができ、
及び／又は、
前記第２の極シートの剥離装置は二つの対向設置された第２の剥離ロールを備え、二つの前記第２の剥離ロールの間は、定間隔にすることができ、前記第２の極シートの剥離装置は二つの前記第１の剥離ロールの軸線に平行な方向において回転することができる。
【００１７】
好ましくは、リチウム補充の極シートの巻取り装置をさらに備え、
前記リチウム補充の極シートの巻取り装置は前記第２の極シートの剥離装置の下流に位置する。
【００１８】
好ましくは、極シートの巻取り冷却装置をさらに備え、前記極シートの巻取り冷却装置は前記リチウム補充の極シートの巻取り装置を取り囲んでいる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る技術案は、以下の有益な効果を達成することができる。
本発明に係る極シートへのリチウム補充の方法及びシステムは、基材を採用することにより、リチウムテープの強度を増大させ、一方で、リチウムテープと複合装置との間に遮断を形成し、これにより、リチウムテープが搬送中に複合装置と直接的に接触することをなくし、そのため、リチウムテープが製造中に引っ張られて破断したり、挟まれて破断したりすることを回避することができる。
【００２０】
なお、以上の概要説明および以下の詳細説明が例示にすぎず、本発明を限定するものではないことは理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例に係る極シートへのリチウム補充システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例に係る極シートへのリチウム補充のロールプレス装置の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例に係る第１の複合リチウムテープの搬送装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例に係る定間隔のリチウムテープの平坦化装置の構造を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例に係る弾性間隔のリチウムテープの平坦化装置の構造を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例に係る外観検査装置の構造を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例に係る不良品のラベリング装置の構造を示す模式図である。  ここでの図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本発明に合致する実施例を示しており、明細書と共に本発明の原理を解釈するために用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、具体的な実施例により、図面を参照しながら、本発明についてさらに説明する。ここで記載された「前」、「後ろ」、「左」、「右」、「上」、「下」は、何れも図面における極シートへのリチウム補充システムの配置状態を基準に定義されている。
【００２３】
図１に示すように、本発明の実施例は、極シートへのリチウム補充システムを提供する。当該極シートへのリチウム補充システムは、第１の複合リチウムテープの搬送装置１０、第２の複合リチウムテープの搬送装置１０´、極シートの巻き出し装置１１、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２、第１の極シートの剥離装置１３、第２の極シートの剥離装置１３´、第１の基材の巻取り装置１４と、第３の基材の巻取り装置１４´、外観検査装置１５、不良品ラベリング装置１６、極シートの巻取り冷却装置１７、リチウム補充の極シートの巻取り装置１８、及び巻取りの温度モニタリング装置１９を備える。ここで、第１の複合リチウムテープの搬送装置１０、 第２の複合リチウムテープの搬送装置１０´及び極シートの巻き出し装置１１は、何れも極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２の上流に設置されている。
【００２４】
第１の複合リチウムテープの搬送装置１０は、第１のリチウムテープ３０及び第１の基材３１を備える第１の複合リチウムテープ３３を複合形成し、極シートのリチウム補充のロールプレス装置１２へ搬送するために用いられる。第１の複合リチウムテープの搬送装置１０は、具体的に、第１のリチウムテープの巻き出しロール１００、第１の基材の巻き出しロール１０１、第２の基材の巻き出しロール１０２、第１の複合ロール群１０３、及び第２の基材の巻取りロール１０４を備える。第１のリチウムテープの巻き出しロール１００は、第１のリチウムテープ３０を巻き出すために用いられ、第１の基材の巻き出しロール１０１は、第１の基材３１を巻き出すために用いられ、第２の基材の巻き出しロール１０２は、第２の基材３２を巻き出すために用いられる。第１のリチウムテープの巻き出しロール１００、第１の基材の巻き出しロール１０１、及び第２の基材の巻き出しロール１０２は、何れも第１の複合ロール群１０３の上流に位置し、これにより、第１のリチウムテープ３０、第１の基材３１及び第２の基材３２が、巻き出された後、第１の複合ロール群１０３に入り、複合され、第１の複合テープを形成するようにすることができる。第１の複合ロール群１０３に入る前に、第１の基材３１、第１のリチウムテープ３０、及び第２の基材３２は、順次に積層設置されており、これにより、第１のリチウムテープ３０が第１の基材３１と第２の基材３２との間に位置するようにし、複合ロールプレスを行う時に、第１のリチウムテープ３０の両側の第１の基材３１及び第２の基材３２による保護遮断により、第１のリチウムテープ３０が第１の複合ロール群１０３と直接的に接触することにより、挟まれて破断することを回避することができる。複合が完了後、第２の基材３２が既に保護機能を果たし終わったため、第２の基材の巻取りロール１０４を第１の複合ロール群１０３の下流に設置し、第１の複合テープにおける第２の基材３２を剥離し、巻き取ることにより、残りの第１のリチウムテープ３０と第１の基材３１を第１の複合リチウムテープ３３に形成する。
同様に、第２の複合リチウムテープの搬送装置１０´は、第２のリチウムテープ３０´及び第３の基材３１´を備える第２の複合リチウムテープ３３´を複合形成し、極シートのリチウム補充のロールプレス装置１２へ搬送するために用いられる。第２の複合リチウムテープの搬送装置１０´は、具体的に、第２のリチウムテープの巻き出しロール１００´、第３の基材の巻き出しロール１０１´、第４の基材の巻き出しロール１０２´、第２の複合ロール群１０３´、及び第４の基材の巻取りロール１０４´を備える。第２のリチウムテープの巻き出しロール１００´は、第２のリチウムテープ３０´を巻き出すために用いられ、第３の基材の巻き出しロール１０１´は、第３の基材３１´を巻き出すために用いられ、第４の基材の巻き出しロール１０２´は、第４の基材３２´を巻き出すために用いられる。第２のリチウムテープの巻き出しロール１００´、第３の基材の巻き出しロール１０１´、及び第４の基材の巻き出しロール１０２´は、何れも第２の複合ロール群１０３´の上流に位置し、これにより、第２のリチウムテープ３０´、第３の基材３１´及び第４の基材３２´が、巻き出された後、第２の複合ロール群１０３´に入り、複合され、第２の複合テープを形成するようにすることができる。第２の複合ロール群１０３´に入る前に、第３の基材３１´、第２のリチウムテープ３０´及び第４の基材３２´は、順次に積層設置されており、これにより、第２のリチウムテープ３０´が第３の基材３１´と第４の基材３２´との間に位置するようにし、複合ロールプレスを行う時に、第２のリチウムテープ３０´の両側の第３の基材３１´及び第４の基材３２´による保護遮断により、第２のリチウムテープ３０´が第１の複合ロール群１０３と直接的に接触することにより、挟まれて破断することを回避することができる。複合が完了後、第４の基材３２´が既に保護機能を果たし終わったため、第４の基材の巻取りロール１０４´を第２の複合ロール群１０３´の下流に設置し、第４の複合テープにおける第４の基材３２´を剥離し、巻き取ることにより、残りの第２のリチウムテープ３０´と第３の基材３１´を第２の複合リチウムテープ３３´に形成する。
【００２５】
ロール群の温度を調節し、第１のリチウムテープ３０と第２のリチウムテープ３０´の複合時の温度を調整するために、第１の複合ロール群１０３と第２の複合ロール群１０３´には、何れも温度制御装置を設置することができる。温度制御装置は、空冷、油冷、水冷などの方式を採用することができる。
極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２は、二つの対向設置された加圧ロールを備え、二つの加圧ロールの間は、定間隔にすることができる。形成された第１の複合リチウムテープ３３と第２の複合リチウムテープ３３´は、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２の二つの加圧ロールの間に搬送される。それとともに、極シートの巻き出し装置１１は、リチウム補充の必要な極シート２０を巻き出すために用いられるが、巻き出されたリチウム補充の必要な極シート２０も極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２の二つの加圧ロールの間に搬送される。極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２において、第１の複合リチウムテープ３３、第２の複合リチウムテープ３３´及びリチウム補充の必要な極シート２０は、ロールプレスされ、複合され、これにより、リチウム補充の複合極シート２１を形成する。複合中に、第１の複合リチウムテープ３３における第１のリチウムテープ３０と第２の複合リチウムテープ３３´における第２のリチウムテープ３０´は、いずれもリチウム補充の極シート２０に向かっているが、第１の基材３１及び第３の基材３１´はそれぞれリチウム補充の必要な極シート２０から離れる両側に位置し、リチウム補充の必要な極シート２０と極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２との間に遮断を形成し、これにより、リチウム補充の複合中に引っ張られて破断したり、挟まれて破断したりするなどの状況の発生を防止する。同様に、ロール群の温度を調節するために、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２にも、温度制御装置を設置することができる。
【００２６】
本実施形態において、第１の複合リチウムテープの搬送装置１０と第２の複合リチウムテープの搬送装置１０´により、同時にリチウム補充の必要な極シート２０の両側に対して、リチウムを補充することができる。リチウム補充の必要な極シート２０の一方の側のみにリチウムを補充する必要がある場合、一つの第１の複合リチウムテープの搬送装置１０のみを単独で設置すればよい。
【００２７】
ある幾つかの場合、例えば、二つのリチウム補充の必要な極シート２０の間の接合箇所において、リチウム補充の必要な極シート２０の厚さが急激に増大する可能性があり、またはリチウム補充の必要な極シート２０のある一部はリチウムを補充する必要がない場合、そのため、このような特殊な部分は極シートへのリチウム補充のロー
ルプレス装置１２を通る時に、ロールプレスによる複合を行う必要がなく、又はロールプレスによる複合を行わないことが要求される。このような状況に対応するために、図２に示すように、本実施例において、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２はさらに間隔調節構造を備え、それとともに、二つの加圧ロールはそれぞれ固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２である。ここで、固定加圧ロール１２１の位置は一定であり、周方向のみにおいて回転することができるが、調節加圧ロール１２２は、周方向において回転することができるだけではなく、その位置も調整可能である。調節加圧ロール１２２の位置を調節するために、間隔調節構造は、調節加圧ロール１２２における、固定加圧ロール１２１から離れる一方の側に設置され、これにより、固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との間隔を増大させ、又は減少させ、これにより、異なる作動状況の要求を満足させる。
【００２８】
図２に示すように、間隔調節構造は、回転モータ１２３、スクリューロッド１２４及びねじ山スリーブ１２５を備え、ねじ山スリーブ１２５は、調節加圧ロール１２２のローラースタンドに固定接続され、且つ、ねじ山スリーブ１２５の軸線は、固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との中心の連結線に平行し、スクリューロッド１２４はねじ山スリーブ１２５と螺合され、回転モータ１２３の出力端はスクリューロッド１２４と同軸接続され、且つ、スクリューロッド１２４を回転させることができる。このように、スクリューロッド１２４が回転する時に、ねじ山スリーブ１２５との螺合により、回転を軸線における直線運動に変換することができ、これにより、ねじ山スリーブ１２５及びねじ山スリーブ１２５に接続された調節加圧ロール１２２を移動させ、これによって、固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との間隔を変更する。
【００２９】
なお、調節加圧ロール１２２の移動をより安定にし、方向性を持たせるために、間隔調節構造に加圧ロールガイドポスト１２６と加圧ロールスライダ１２７をさらに設置することができる。ここで、加圧ロールガイドポスト１２６の軸線は固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との中心の連結線に平行する。加圧ロールスライダ１２７は加圧ロールガイドポスト１２６の軸方向において、スライドすることができる。それとともに、調節加圧ロール１２２も加圧ロールスライダ１２７に固定接続されている。このように、調節加圧ロール１２２は、加圧ロールガイドポスト１２６の軸方向のみに移動することができるが、他の方向の付勢力は全て加圧ロールスライダ１２７により加圧ロールガイドポスト１２６に伝達され、加圧ロールガイドポスト１２６に吸収される。加圧ロールガイドポスト１２６としては、同時に複数を設置し、調節加圧ロール１２２に対して対称配置することが最も好ましく、このように、受力の均衡性を向上させることができる。加圧ロールスライダ１２７としては、高精密なベアリングシートを採用することもでき、これにより、スライドすることができるだけではなく、摩擦力を低下させることもできる。
【００３０】
実際の作業中に、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２は、異なる型番、規格のリチウム補充の必要な極シート２０に対してリチウム補充を行う可能性があり、このような場合、固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との間隔を精密に位置決めすることができないと、リチウム補充の過程に大きく不利な影響を与えてしまう。調節加圧ロール１２２が状況に応じて素早く移動できるようにするために、間隔調節構造に用いられる伝動部材のサイズを相対的に大きくにする必要がある。このような場合、間隔調節構造に対して、固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との間隔を確保することを同時に要求することは非常に困難になり、仮に実現できても、高コストの問題に直面することになる。従って、本実施例において、極シートへのリチウム補充のロールプレス装置１２は、さらに加圧ロールギャップの位置制限機構を備える。加圧ロールギャップの位置制限機構は調節スクリューロッド１２８及び位置制限の傾斜ブロック１２９を備え、位置制限の傾斜ブロック１２９は固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２のローラースタンドとの間に設置され、且つ、調節加圧ロール１２２のローラースタンドは位置制限の傾斜ブロック１２９の斜面と当接され、調節スクリューロッド１２８は位置制限の傾斜ブロック１２９と螺合され、調節スクリューロッド１２８の軸線は、固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との中心の連結線に垂直し、且つ、位置制限の傾斜ブロック１２９の斜面（図示せず）に対して鋭角のなす角となっている。調節スクリューロッド１２８が回転される時に、位置制限の傾斜ブロック１２９は、調節スクリューロッド１２８の軸線の方向において移動することができる。位置制限の傾斜ブロック１２９の斜面が調節スクリューロッド１２８の軸線と鋭角をなしているため、位置制限の傾斜ブロック１２９の移動中に、該斜面における、調節加圧ロール１２２と当接された部分が固定加圧ロール１２１に対する距離も変わる。従って、これにより、調節加圧ロール１２２と固定加圧ロール１２１との間隔を精密に制限することができる。
【００３１】
作業を開始する前、まず、間隔調節構造により調節加圧ロール１２２を固定加圧ロール１２１から離れさせ、その後、リチウム補充の必要な極シート２０のサイズと型番に応じて位置制限の傾斜ブロック１２９の位置を調節し、位置制限の傾斜ブロック１２９の位置の調節が終了した後、再び間隔調節構造を作動させ、調節加圧ロール１２２を固定加圧ロール１２１へ接近させ、最終的に、位置制限の傾斜ブロック１２９の斜面に密着当接させる。この時、調節加圧ロール１２２の位置は精密に制限される。作業を開始した後、間隔調節構造が、毎回、調節加圧ロール１２２を位置制限の傾斜ブロック１２９の斜面に密着当接させれば、固定加圧ロール１２１と調節加圧ロール１２２との間隔が変化しないように確保することができるため、位置決めの精度が高い。
【００３２】
リチウム補充の複合が完了した後、リチウムテープは既にすべて極シートと複合されているため、挟まれて破断することを心配する必要がない。従って、第１の基材３１と第３の基材３１´は機能を果たし終わって、除去される必要がある。図１に示すように、本実施例において、第１の極シートの剥離装置１３と第２の極シートの剥離装置１３´は極シートのリチウム補充のロールプレス装置１２の下流に順次設置され、第１の基材の巻取り装置１４は第１の極シートの剥離装置１３の下流に設置され、第３の基材の巻取り装置１４´とリチウム補充の極シートの巻取り装置１８はそれぞれ第２の極シートの剥離装置１３´の下流に設置されている。リチウム補充の複合極シート２１は、極シートのリチウム補充のロールプレス装置１２により複合された後、まず、第１の極シートの剥離装置１３内に通され、第１の基材３１をリチウム補充の複合極シート２１から剥離し、その後、第１の基材３１は第１の基材の巻取り装置１４に搬送され、巻取られ、リチウム補充の複合極シート２１の残りの部分は続けて第２の極シートの剥離装置１３´の中に通される。第２の極シートの剥離装置１３´を通る時、第３の基材３１´もリチウム補充の複合極シート２１から剥離され、残り部分はリチウム補充の極シート２２となる。その後、第３の基材３１´とリチウム補充の極シート２２はそれぞれ第３の基材の巻取り装置１４´とリチウム補充の極シートの巻取り装置１８により巻き取られる。当然ながら、第１の複合リチウムテープの搬送装置１０のみが設置されている場合、第１の極シートの剥離装置１３の下流にさらに第２の極シートの剥離装置１３´と第３の基材の巻取り装置１４´を設置する必要がなく、第１の基材が剥離されて、形成されたリチウム補充の極シート２２をリチウム補充の極シートの巻取り装置１８に直接的に搬送し、巻き取ることができる。
【００３３】
なお、リチウム補充の極シートの巻取り装置１８は単にリチウム補充の極シート２２の収集装置であり、リチウム補充の極シート２２が製造された後、直ちに次の工程に用いられる場合、リチウム補充の極シートの巻取り装置１８を設置しなくてもよく、リチウム補充の極シート２２を直接的に次の工程に投入し、使用する。
【００３４】
全体のリチウム補充の過程で、リチウムテープは基材により保護されているため、ほかの例えば、第１の複合ロール群１０３、第２の複合ロール群１０３´、及び極シートのリチウム補充のロールプレス装置１２等と接触することが全くない。従って、リチウムテープが引っ張られて破断したり、挟まれて破断したりするなどの状況の発生を効果的に防止する。
【００３５】
リチウムテープの生産及び輸送、保管等の方式に対する制限が原因で、リチウムテープに波状の皺がよく発生する。このような波状の皺がリチウムテープの複合効果に影響を与えるため、本実施例において、第１の複合リチウムテープの搬送装置１０と第２の複合リチウムテープの搬送装置１０´にいずれも一つの定間隔のリチウムテープの平坦化装置１０６を設置することが最も好ましい。第１の複合リチウムテープの搬送装置１０を例とし、図３にを参照すると、定間隔のリチウムテープの平坦化装置１０６は第１のリチウムテープの巻き出し装置１００と第１の複合ロール群１０３との間に位置し、定間隔のリチウムテープの平坦化装置１０６は二つの対向設置された第１の平坦化ロールを備え、この二つの第１の平坦化ロールの間の間隔は変化せず一定であることが可能であり、間隔のサイズは、第１のリチウムテープ３０の厚さよりもやや大きくすることができるが、第１のリチウムテープ３０の波状の皺の最大幅よりも小さい。このように、波状の皺が二つの第１の平坦化ロールの間における隙間を通る時、押圧され、これになり、波状の皺の幅を減少させ、第１のリチウムテープ３０全体はさらに平坦になる。
【００３６】
図４を参照すると、異なるサイズのリチウムテープに対応するために、定間隔のリチウムテープの平坦化装置１０６はさらにスプリング１０６１及びギャップ調節機構１０６４を備え、この場合、二つの第１の平坦化ロールはそれぞれ第１の固定平坦化ロール１０６２と第１の調節平坦化ロール１０６３であり、第１の固定平坦化ロール１０６２の位置は変化せず一定であり、周方向のみにおいて回転することできるが、第１の調節平坦化ロール１０６３は周方向において回転することができるだけではなく、その位置も調整可能である。ギャップ調節機構１０６４は、第１の調節平坦化ロール１０６３における、第１の固定平坦化ロール１０６２から離れる一方の側に固定設置され、且つ、第１の調節平坦化ロール１０６３を押し付け、第１の固定平坦化ロール１０６２へ接近させることができる。スプリング１０６１は第１の固定平坦化ロール１０６２及び第１の調節平坦化ロール１０６３のローラースタンドと同時に当接されているとともに、常に圧縮状態にある。ギャップ調節機構１０６４としては、回転ギャップ調整の螺旋マイクロメータを採用することができる。第１の固定平坦化ロール１０６２と第１の調節平坦化ロール１０６３との間隔を調整する必要がある時、回転ギャップ調整の螺旋マイクロメータのノブを回すことができ、回転ギャップ調整の螺旋マイクロメータのスクリューロッドのヘッドを移動させる。第１の調節平坦化ロール１０６３を前方へ押圧し、移動させる時、第１の調節平坦化ロール１０６３は徐々に第１の固定平坦化ロール１０６２に接近し、両者の隙間を縮小させることができる。逆に、スクリューロッドのヘッドが第１の調節平坦化ロール１０６３から離れる方向へ移動されると、第１の調節平坦化ロール１０６３はスプリング１０６１の作用で常にスクリューロッドのヘッドと密着当接されているとともに、徐々に第１の固定平坦化ロール１０６２から離れ、両者の隙間を増大させる。回転ギャップ調整の螺旋マイクロメータにより隙間が精密に調整することが可能であり、調整精度は１μｍに達することができる。
【００３７】
リチウムテープには、波状の皺が存在する以外に、厚さが均一ではないという問題も存在することがあり、これもリチウム補充の正常な実行に影響を与える恐れがある。従って、本実施例において、第１の複合リチウムテープの搬送装置１０と第２の複合リチウムテープの搬送装置１０´にいずれも一つの弾性間隔リチウムテープの平坦化装置１０７を設置することができる。再び第１の複合リチウムテープの搬送装置１０を例とし、図３を参照すると、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置１０７も第１のリチウムテープの巻き出し装置１００と第１の複合ロール群１０３との間に位置する。定間隔のリチウムテープの平坦化装置１０６と弾性間隔リチウムテープの平坦化装置１０７が同時に設置されている場合、定間隔のリチウムテープの平坦化装置１０６を弾性間隔リチウムテープの平坦化装置１０７の前に設置することが最も好ましい。まず第１のリチウムテープ３０における波状の皺を平坦化することで、厚さの平坦化の実行を便利にすることができる。
【００３８】
具体的には、図５を参照すると、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置１０７は、第２の固定平坦化ロール１０７１、第２の調節平坦化ロール１０７２、位置制限部材１０７３、及び弾性加圧機構１０７４を備え、第２の固定平坦化ロール１０７１の位置は変化せず一定であり、周方向のみにおいて回転することができるが、第２の調節平坦化ロール１０７２は周方向において回転することができるだけではなく、その位置も調整可能であり、さらに第２の固定平坦化ロール１０７１と第２の調節平坦化ロール１０７２との間隔を変更する。位置制限部材１０７３は第２の調節平坦化ロール１０７２の走行経路に設置され、且つ、第２の固定平坦化ロール１０７１と第２の調節平坦化ロール１０７２との最小間隔を制限することができる。弾性加圧機構１０７４は、位置制限部材１０７３における、第２の固定平坦化ロール１０７１から離れる一方の側に固定設置され、且つ、第２の調節平坦化ロール１０７２に第２の固定平坦化ロール１０７１へ接近する一定の弾性力を印加することができる。弾性加圧機構１０７４としては、スプリング等の機械弾性部材を採用することが可能であり、一般的に、生産現場に圧縮空気配管が配設されているため、圧着シリンダを採用することもできる。
【００３９】
一般的には、第２の調節平坦化ロール１０７２は弾性加圧機構１０７４の弾性力の作用で位置制限部材１０７３に持続的に当接され、第１のリチウムテープ３０が通る時、リチウムテープの厚さが非常に大きいではなく、弾性加圧機構１０７４の弾性力を克服し、第２の調節平坦化ロール１０７２を押しのけることができない限り、第１のリチウムテープ３０における厚さが二つのロールの隙間を超える部分は第２の固定平坦化ロール１０７１と第２の調節平坦化ロール１０７２によりロールプレスされ、薄くになり、これにより、リチウムテープの厚さを均一にする。第１のリチウムテープ３０の厚さが大きすぎる場合、第２の調節平坦化ロール１０７２に対して、強い推力、ひいては弾性加圧機構１０７４が印加する弾性力よりも大きい推力を印加することができる。この推力により、第２の調節平坦化ロール１０７２は第２の固定平坦化ロール１０７１から離れる方向へ移動し、これにより、二つのロールの隙間を増大させ、第１のリチウムテープ３０における、厚さの大きい部分も挟まれて破断することなく、この隙間をスムーズに通るようにする。
【００４０】
なお、第２の調節平坦化ロール１０７２の移動をより安定にし、方向性を持たせるために、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置１０７にガイドポスト１０７５とスライダー１０７６を設置することができる。ここで、ガイドポスト１０７５の軸線は第２の固定平坦化ロール１０７１と第２の調節平坦化ロール１０７２との中心の連結線に平行する。スライダー１０７６は、ガイドポスト１０７５の軸方向において、スライドすることができる。それとともに、第２の調節平坦化ロール１０７２もスライダー１０７６に固定接続されている。このように、第２の調節平坦化ロール１０７２も、ガイドポスト１０７５の軸方向のみに移動することができるが、他の方向の付勢力はいずれもスライダー１０７６によりガイドポスト１０７５に伝達されるとともに、ガイドポスト１０７５に吸収される。ガイドポスト１０７５としては同時に複数を設置し、第２の調節平坦化ロール１０７２に対して対称配置することが最も好ましく、これにより、受ける力の均衡性を向上させることができる。スライダー１０７６としては、高精密なベアリングシートを採用することもでき、これにより、スライドすることができるだけではなく、摩擦力を低下させることもできる。
【００４１】
位置制限部材１０７３は第２の調節平坦化ロール１０７２の走行経路に直接的に設置されてもよく、スライダー１０７６の走行経路に設置されてもよく、第２の調節平坦化ロール１０７２と第２の固定平坦化ロール１０７１との最小間隔を制限できればよい。例えば、本実施例において、位置制限部材１０７３はガイドポスト１０７５に直接的に固定され、その形状はブロック状、リング状または他の任意の形状であってもよい。一般的なリチウムテープの厚さに基づき、第２の調節平坦化ロール１０７２と第２の固定平坦化ロール１０７１との最小間隔を３００μｍに制御することができるが、弾性間隔リチウムテープの平坦化装置１０７により平坦化された後、第１のリチウムテープ３０の厚さを３００±５μｍの範囲に調整することができる。
【００４２】
リチウムテープの材質が柔らかいため、それぞれのリチウムテープの開始端が第１の複合ロール群１０３と第２の複合ロール群１０３´を通る時、その時、基材による補強と保護がないため、リチウムテープの開始端に変形したり、破損したりすることを招きやすい。この問題を解決するために、本実施例においては、それぞれのリチウムテープの開始端に牽引テープが設置されているとともに、複合ロール群の下流に、対応する牽引テープの巻取り装置が設置されている。再び第１の複合リチウムテープの搬送装置１０を例とし、図１を参照すると、第１の複合ロール群１０３の下流に第１の牽引テープの巻取り装置１０５が設置されており、牽引テープ３４を第１の複合ロール群１０３に通した後、牽引テープを第１の牽引テープの巻取り装置１０５にガイドし、巻き取る。牽引テープ３４が第１の複合ロール群１０３を通るに伴い、第１のリチウムテープ３０は、第１の基材３１と複合され、第１の複合リチウムテープ３３を形成する。
【００４３】
第１の基材３１と第３の基材３１´を剥離する過程で、剥離角度の調整が適切ではない場合、部分的に剥離され、又は極シートにおいて炭素脱落することがよく発生し、極シートの破損を招いてしまう。このため、図１に示すように、本実施例における第１の極シートの剥離装置１３は二つの対向設置された第１の剥離ロールを備え、二つの第１の剥離ロールの間は、定間隔にすることができ、最も重要なのは、第１の極シートの剥離装置１３は二つの第１の剥離ロールの軸線に平行な方向において回転することができる。第１の極シートの剥離装置１３が回転する時、第２の極シートの剥離装置１３´と第１の基材の巻取り装置１４が動かないように維持すれば、第１の基材３１の剥離角度を調整することができる。同様に、第２の極シートの剥離装置１３´も二つの対向設置された第２の剥離ロールを備えることができ、二つの第２の剥離ロールの間は、定間隔にすることができ、第２の極シートの剥離装置１３´は二つの第２の剥離ロールの軸線に平行な方向において回転することができる。第２の極シートの剥離装置１３´が回転する時、第１の極シートの剥離装置１３と第３の基材の巻取り装置１４´が動かないように維持すれば、第３の基材３１´の剥離角度を調整することができる。これにより、第１の基材３１と第３の基材３１´の剥離時、極シートに不利な影響を与えることを改善する。
【００４４】
第１の基材３１と第３の基材３１´の繰り返し利用を保証するために、第１の基材の巻取り装置１４と第３の基材の巻取り装置１４´は何れも巻取りのスキュー訂正装置と、張力装置とを備えてもよい。スキュー訂正装置のモードとしては、片側のスキュー訂正又は中線のスキュー訂正を選択することが可能であり、スキュー訂正センサーとしては、超音波センサー、赤外線センサー及びデジタルスキュー訂正センサーを選択することが可能であり、実行手段としては、モーター、シリンダー、油圧シリンダー等を選択することが可能である。張力装置としては、シリンダーと、比例弁及び位置センサとの協働、サーボモータと角度位置センサとの協働、重力浮遊ローラ、シリンダーと角度位置センサとの協働等を選択することが可能である。主動的な巻取り及び張力スキュー訂正装置により、剥離された基材を揃えて効果的に巻取ることができ、走行する過程で基材の平坦性を保証する。
【００４５】
再び図１を参照すると、リチウム補充のプロセスが連続的な製造プロセスであり、不良品が発生した場合、途中で直接的に取り除くことができないため、本実施例に係る極シートのリチウム補充システムはさらに外観検査装置１５及び不良品ラベリング装置１６を備える。外観検査装置１５及び不良品ラベリング装置１６は、工程の方向において、第２の極シートの剥離装置１３´とリチウム補充の極シートの巻取り装置１８との間に順次に設置されており、且つ、自動制御のために、両者は通信接続されている。外観検査装置１５は持続的にリチウム補充の極シート２２にモニタリングすることができ、不良品が発生したと検出すると、不良品ラベリング装置１６に信号を伝送することができる。不良品ラベリング装置１６は信号を受信した後、リチウム補充の極シート２２の対応する箇所に不合格のラベルを標識として貼り付ける。リチウム補充が完了した後、作業者はラベルに基づき、不良品を取り除くことができる。
【００４６】
リチウム補充の極シート２２の両側を同時に検査することを保証するために、本実施例において、リチウム補充の極シート２２の両側にそれぞれ一つの外観検査装置１５が設置されている。図６に示すように、外観検査装置１５は、ＣＣＤビジョンカメラ１５１と、カメラの高さの調整冶具１５２と、光源１５３と、光源の高さと角度の調整冶具１５４と、検出バックロール１５５と、ステアリングロール１５６／１５７と、を備える。ここで、リチウム補充の極シート２２はステアリングロール１５６を通し、検出バックロール１５５を通る時、ＣＣＤビジョンカメラ１５１は極シートの表面を検査し、検査後、極シートはステアリングロール１５７を通り、検査システムから出る。ここで、カメラの高さの調整冶具１５２と、光源の高さと角度の調整冶具１５４を調節することにより、カメラが適切な焦点距離及び角度範囲内に適当な検査画像を取得するとともに、欠陥を判断する。検出バックロール１５５の表面に対して、ＤＬＣ処理、硬質酸化の黒化処理、黒色のセラミック塗層をスプレー塗布する等の処理を施すことができ、極シートの表面と検出バックロール１５５との相違程度をより明確にし、カメラが明確な検出領域を取得できるようにする。ＣＣＤ外観検査及び内部アルゴリズムにより、大面積の塗布漏れ、極シートの亀裂や開口、極シートの銅漏れ、極シートにおける皺の発生を明確に検出することができ、粘着紙やエッジにおける突出物なども明確に検出することができる。
【００４７】
図７に示すように、不良品ラベリング装置１６は、ラベル貼り機１６１と不良品ラベル貼りロール１６２とを備える。極シートが不良品ラベリング装置１６を通る時、不良品ラベル貼りロール１６２において、ラベル貼り機１６１により極シートに不良品のラベルが貼り付けられる。
【００４８】
リチウム補充の極シートの巻取り装置１８も巻取りのスキュー訂正装置と、張力装置とを備える。スキュー訂正装置のモードとしては、片側のスキュー訂正又は中線のスキュー訂正を選択することが可能であり、スキュー訂正センサーとしては、超音波センサー、赤外線センサー及びデジタルスキュー訂正センサーを選択することが可能であり、実行手段としては、モーター、シリンダー、油圧シリンダー等を選択することが可能であり、張力装置としては、シリンダーと、比例弁及び位置センサとの協働、サーボモータと角度位置センサとの協働、重力浮遊ローラ、シリンダーと角度位置センサとの協働等を選択することが可能である。主動的な巻取り及び張力スキュー訂正装置により、剥離された基材を揃えて効果的に巻き取ることができ、走行する過程で基材の平坦性を保証する。
【００４９】
本実施例において、リチウム補充の極シート２２におけるリチウム層が極シート表層の材料と昇温反応するため、リチウム補充の極シートの巻取り装置１８は極シートの巻取り冷却装置１７の内部に設置されている。極シートの巻取り冷却装置１７は、冷却箱１７１とエアカーテン封止装置１７２とを備え、エアカーテン封止装置１７２は、冷却箱１７１における、リチウム補充の必要な極シート２０が入るための入口に設置されており、これにより、冷却ガスがこの入口のスリットを介して排出することを防止する。なお、巻取りの温度モニタリング装置１９により、巻取られたリチウム補充の極シート２２の表面温度をリアルタイムに検出することができ、検出信号により極シートの巻取り冷却装置１７と連動することにより、リチウム補充の極シート２２の温度を精密に制御できるようにする。
【００５０】
本発明の実施例に係る極シートのリチウム補充システムにより、リチウムテープの製造中に引っ張られて破断したり又は挟まれて破断したりすることを回避するとともに、精度が高く、操作制御が容易であるなどの特徴を有する。
【００５１】
上述したのは本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者は本発明に対して各種の変更及び改変を行うことができる。本発明の主旨と原則の範囲で行った任意の変更、等価置換、改良は、何れも本発明の保護範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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