JP2001266857A - 電池用電極の製造方法及び製造装置 - Google Patents
電池用電極の製造方法及び製造装置Info
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Abstract
ことができ、生産性の向上に有利な電池用電極の製造方
法及び製造装置を提供する。 【解決手段】長手方向に連続して延設された電池用の電
極シート1と、電極シート1に切断加工を施してリード
用突片を形成する切断歯部(カッタ部またはダイ部等)
を外周面に備えた回転ロール2とを用い、回転ロール2
を回転させつつ回転ロール2を電極シート1にあてがう
操作と、回転ロール2及び電極シート1の少なくとも一
方を電極シート1の長手方向に移動させる操作とを行う
ことにより、回転ロール2の切断歯部で電極シート1に
切断加工を施して電極シート1の長手方向に沿ってリー
ド用突片を複数個形成する。
Description
用突片を形成して電池用電極を製造する電池用電極の製
造方法及び製造装置に関する。
続して延設された電極が使用されている。この電極は、
一般的には、ロール形状に巻回された電極シートから構
成されている。特開平11−219694号公報等に開
示するように、この電極シートでは、電池の外部端子へ
の導電経路を形成すべく、舌片形状をなす複数個のリー
ド用突片が並設されている。
電極シートに溶接等で結合することにより形成されてい
る。
電極シートの幅方向に沿って移動可能な可動式のロール
カッタ部を設け、電池用の電極シートを搬送ローラで長
手方向に搬送移動させつつ、電極シートの幅方向に沿っ
てロールカッタ部を移動させることにより、電極シート
の幅方向に沿ってテープ状に延設された電極を切り出す
技術が開示されている。
沿って複数個のロールカッタ部を並設し、電極シートに
これの長手方向に沿って複数個の切り込みを並設するこ
とにより、電極シートの長手方向に沿って延設された複
数個のテープ状の電極を切り出す技術も開示されてい
る。
突片を電極シートに溶接等で接合することによりリード
用突片を形成する技術では、リード用突片を形成する生
産性は必ずしも充分ではない。さらに各リード用突片の
接合強度がばらつくおそれがある。
を切り出す技術が開示されているものの、リード用突片
を形成する技術を開示するものではない。この公報に係
る技術においても、別体の突片を電極シートに溶接等で
接合するものと考えられ、生産性は必ずしも充分ではな
い。
のであり、電極シートにリード用突片を効率よく形成す
ることができ、生産性の向上に有利な電池用電極の製造
方法及び製造装置を提供することにある。
の製造方法は、長手方向に連続して延設された電池用の
電極シートと、電極シートに切断加工を施してリード用
突片を形成する切断歯部を外周面に備えた回転ロールと
を用意する工程と、回転ロールを回転させつつ回転ロー
ルを電極シートにあてがう操作と、回転ロール及び電極
シートの少なくとも一方を電極シートの長手方向に移動
させる操作とを行うことにより、回転ロールの切断歯部
で電極シートに切断加工を施して電極シートの長手方向
に沿ってリード用突片を複数個形成することを特徴とす
るものである。
記した電池用電極の製造方法の実施に直接使用できるも
のである。即ち、本発明に係る電池用電極の製造装置
は、電池用の電極シートに切断加工を施してリード用突
片を形成する電池用電極の製造装置であって、回転可能
な回転ロールを備えており、回転ロールは、電極シート
に押圧され押圧に伴い電極シートに切断加工を施すこと
により、リード用突片を形成する切断歯部を備えている
ことを特徴とするものである。
法によれば、回転ロールを回転させつつ回転ロールを電
極シートにあてがう操作と、回転ロール及び電極シート
の少なくとも一方を電極シートの長手方向に移動させる
操作とを行う。これにより、回転ロールの切断歯部で電
極シートに切断加工を施し、発生するせん断力に基づく
切り抜きや打ち抜き等によりリード用突片を切り出し、
電極シートの長手方向に沿ってリード用突片を複数個形
成する。この結果、複数個のリード用突片をもつ電極が
形成される。
ば、回転ロールを電極シートに押圧することにより、回
転ロールの切断歯部により電極シートに切断加工を施
す。発生するせん断力に基づく切り抜きや打ち抜き等に
よりリード用突片を切り出し、これによりリード用突片
をもつ電極を形成する。
明に係る電池用電極の製造装置によれば、必要に応じ
て、次の形態(a)〜(i)のうちの少なくとも一を採
用することができる。但し本発明に係る製造方法及び製
造装置は、これらの形態に限定されるものではない。
トに機械的に接触して電極シートを切断加工することに
より、リード用突片を形成するものである。切断加工は
一般的に機械的にせん断力を発生させる加工であり、切
り抜き加工、打ち抜き加工を含む。従って、回転ロール
の切断歯部は、回転ロールに対してリード用突片を切り
抜き加工するカッタ部、及び、電極シートに対してリー
ド用突片を打ち抜くダイ部のいずれか一方で形成されて
いる形態を採用できる。
1ロールと第2ロールとを備えている形態を採用でき
る。この場合には、第1ロールと第2ロールとの間に電
極シートが挿入される。第1ロールの軸芯と第2ロール
の軸芯とを互いに平行に沿って配設することができる。
第1ロール及び第2ロールの少なくも一方に形成されて
いる形態を採用できる。従って切断歯部が第1ロールに
設けられているものの、第2ロールには設けられていな
い形態、または、切断歯部が第1ロール及び第2ロール
の双方に設けられている形態を採用することができる。
段を備えており、電極シートを回転ロールに吸着する吸
着機能、電極シートに付着している異物または切断屑を
吸引除去する除去機能のうちの少なくとも一方を、吸引
手段により実行する形態を採用できる。吸引手段は、電
極シートに対面可能な吸引孔と、減圧ポンプ等の吸引源
とをもつ形態を採用できる。
いる形態を採用できる。吸引孔は、回転ロールの外周面
のうち電極シートの切断加工を施すシート部分の近傍に
設けることができる。この場合には、電極シートのうち
切断加工を施すシート部分を回転ロールに効果的に吸着
することができ、切断加工の良好化、高精度化を図り得
る。また、切断屑を吸引するのにも有利となる。
の吸引孔は、回転ロールのロール外周面において開口す
ると共に、回転ロールの周方向に沿って複数個配設され
ている形態を採用できる。吸引孔は、回転ロールの外周
面のほぼ全域に複数個分散させて形成することができ
る。このようにすれば、回転ロールがこれの周方向に回
転するとき、回転ロールの全周にわたり吸引効果を期待
できる。
開口面積が小さな小孔状とし、回転ロールの周方向に沿
って所定の間隔を隔てて複数個配設しても良い。あるい
は、吸引孔は、回転ロールの周方向に沿ってスリット状
にのびるように形成しても良い。吸引孔の開口面積、吸
引孔の位置は、電極シートを回転ロールに吸着する吸着
機能、電極シートに付着している異物または切断屑を吸
引除去する除去機能の要請に応じて適宜選択することが
できる。
力は、電極シートの切断加工箇所で大きく、且つ、電極
シートの進行方向において切断歯部の切断加工箇所から
電極シートの下流(電極シートの移動方向の下流)に向
かうにつれて低下するように設定されている形態を採用
できる。
トが、切断歯部による切断加工箇所から離れるにつれ
て、吸引孔の吸引力は低下するため、切断加工によりリ
ード用突片を形成した後の電極シート(電極)を回転ロ
ールからはがすのに有利となる。
ように、切断歯部による切断加工箇所から電極シートの
下流に向かうにつれて開口面積が小さくなる貫通孔を周
壁にもつ筒体を用いることができる。そして、回転ロー
ルの回転性を確保しつつ、回転ロールの中空部内に筒体
を固定する形態を採用できる。この場合には、筒体の内
部の空気を吸引する減圧ポンプ等の吸引源を設ける。吸
引源が作動すると、筒体の内部が吸引され、更に筒体の
貫通孔を介して回転ロールの吸引孔が吸引作用を奏す
る。
力は、電極シートの切断加工箇所で大きく、且つ、電極
シートの進行方向において切断歯部による切断加工箇所
から電極シートの上流に向かうにつれて低下するように
設定されている形態を採用できる。
トが切断加工箇所に近づくにつれて、吸引孔の吸引力は
増加することになる。このため、切断加工前の電極シー
トを回転ロールに円滑に吸着するのに有利となり、切断
加工の際の電極シートのずれ変位を抑制でき、切断加工
の高精度化に有利となる。
ように、電極シートの切断加工箇所から電極シートの上
流に向かうにつれて開口面積が小さくなる貫通孔を周壁
にもつ筒体を用い、回転ロールの回転性を確保しつつ、
回転ロールの中空部内に筒体を固定する形態を採用でき
る。この場合には、筒体の内部の空気を吸引する吸引ポ
ンプ等の吸引源を設ける。吸引源が作動すると、筒体の
内部が吸引され、更に筒体の貫通孔を介して回転ロール
の吸引孔が吸引作用を奏する。
クランプするクランプ手段が設けられている形態を採用
できる。クランプ手段としては、ゴム及び樹脂の少なく
とも一方を主要成分とする弾性変形可能な材料を少なく
とも表層部に用いて形成することができる。クランプ手
段としては、回転ロールに付設する回転可能なクランプ
ロールで形成できるが、ロール以外でも良く、要するに
クランプ機能を有すれば良い。クランプロールは、回転
ロールに対して同軸的配置の同軸ロールであっても良い
し、回転ロールに対して別軸的配置のロールであっても
良い。
した後の電極シート、つまり、リード用突片を形成した
電極を回転ロールから吐出する際に、後述する図14に
例示するように、電極(1X)をクランプロール(51
B)から離れる向きに指向させることができる。この場
合には、電極1Xの損傷を抑制するのに貢献できる。
般的には、回転ロールの電極シートに対面する部分が、
電極シートの移動方向と同じ向きの方向に回転移動する
形態とする。場合によっては、回転ロールの電極シート
に対面する部分が、電極シートの移動方向と逆向きの方
向に回転移動する形態でも良い。
には活物質層を積層したものであるが、これに限らず、
活物質層を積層する前の状態でも良い。前者の場合に
は、電極シートは、導電性をもつ導電箔(一般的には金
属箔)等の導電シート(一般的には金属シート)と、導
電箔等の導電シートの片面または両面に積層された活物
質層とを備えている形態を採用できる。前者の場合に
は、活物質層を積層した電極シートに切断加工を施すに
あたっては、電極シートのうち活物質層が積層されてい
る部分を活物質層と共に切断加工しても良いし、電極シ
ートのうち活物質層が積層されていない部分を切断加工
しても良い。後者の場合には、活物質層を積層する前の
導電箔等の導電シートで構成でき、活物質層の脱落を考
慮せずとも良いため、回転ロールの回転速度を速めて生
産性を高めるのに貢献できる。電極シートは、長手方向
に連続して長く延設されており、渦巻コイル状に巻回可
能である。
例を図1〜図7を参照して説明する。
プの電極シート1の平面を示し、図2はこの電極シート
1を切断加工で形成した後の電極1X,1Yの平面形態
を示す。図3(A)はその断面を模式的に示す。図3
(A)に示すように、切断加工する前の電極シート1
は、導電性をもつ導電材料(金属、例えばアルミ系)で
形成された薄肉の導電箔等の導電シート11と、導電箔
等の導電シート11の両面に積層された活物質層12と
を備えている。活物質層12は、電極活物質(正極の場
合には正極用活物質、負極の場合には負極用活物質質)
と、導電剤(例えば炭素粉末)と、バインダ(例えばフ
ッ化ビニリデン等)とを主要成分としており、これらを
含むペーストを導電シート11に塗布した後に乾燥する
ことにより構成されている。
示すように、切断加工する前の電極シート1は、導電シ
ート11の片面のみに活物質層12を積層するタイプで
も良い。また図3(C)に示すように、切断加工する前
の電極シート1は、活物質層12を積層する前の導電シ
ート11で構成されていても良い。
ト1の幅をDとして示す。図1に示すように、電極シー
ト1の片面側において、活物質層12は2個、電極シー
ト1の長手方向に沿って連続的に並走されている。電極
シート1の幅方向の中央域には、つまり活物質層12間
には、活物質層12が積層されていない非積層領域13
が形成されている。非積層領域13では導電シート11
が直接露出している。
手方向にのびる1枚の電極シート1を用い、電極シート
1に対して連続的に切断加工を施す。これにより図2に
示すように、複数個の第1リード用突片15を並設した
長手方向に延びる第1電極1Xと、複数個の第2リード
用突片17を並設した長手方向に延びる第2電極1Yと
を製造する。図2に示すように、第1リード用突片15
は第1電極1Xの長手方向に沿って複数個並設されてい
ると共に、第2リード用突片17は第2電極1Yの長手
方向に沿って複数個並設されている。
4〜図7を参照して説明する。製造装置は回転ロール2
と備えている。回転ロール2は、互いに対面するように
平行に並設された上側の第1ロール21W及び下側の第
2ロール31Wを備えている。第1ロール21Wの軸芯
と第2ロール31Wの軸芯とは、実質的に平行に配設さ
れている。第1ロール21W及び第2ロール31Wは、
互いに逆方向に回転する。即ち、第1ロール21Wは矢
印S1方向に回転し、第2ロール31Wは矢印S2方向
に回転する。
であり、軸長方向の中央域に位置する第1大径部22
と、第1大径部22の両軸端から軸長方向に沿って突出
すると共に第1大径部22よりも径が小さい第1小径部
24とで構成されている。第1大径部22の外周面、第
2小径部34の外周面は、共に横断面で円形状をなして
いる。第1大径部22と第1小径部24とは同軸的に形
成されている。
機能する第1切断カッタ部26Aが、第1ロール21W
の第1大径部22の外周面にこれの周方向を1周するよ
うに、リング状に同軸的に形成されている。同様に、切
断歯部として機能する第2切断カッタ部27A、第3切
断カッタ部28Aが、それぞれ、第1ロール21Wの第
1大径部22の外周面にこれの周方向を1周するよう
に、リング状に同軸的に形成されている。
部26Aは第1ロール21Wの第1大径部22の軸長方
向の中央域に設けられており、第1ロール21Wの第1
大径部22の周方向に沿って連続波形状に設けられてい
る。具体的には、実質的にコの字形状の部分と実質的に
逆コの字形状部分とが、第1ロール21Wの周方向にお
いて交互に連続することにより、第1切断カッタ部26
Aは構成されている。
部27Aは、第1ロール21Wの外周面の第1大径部2
2のうちの軸長方向の一端22a側を1周するようにリ
ング状に形成されている。図6に示すように、第3切断
カッタ部28Aは、第1ロール21Wの外周面の第1大
径部22のうち軸長方向の他端22b側を1周するよう
にリング状に形成されている。第1切断カッタ部26
A、第2切断カッタ部27A、第3切断カッタ部28A
は、それぞれ硬質な金属等の硬質材料で形成されてい
る。図5から理解できるように、第1切断カッタ部26
Aと第2切断カッタ部27Aとの間隔K1、第1切断カ
ッタ部26Aと第3切断カッタ部28Aとの間隔K2
は、同じ長さとされている(K1=K2)。
であり、軸長方向の中央域に位置する第2大径部32
と、第2大径部32の軸端から突出すると共に第2大径
部32のよりも径が小さい第2小径部34とで構成され
ている。第2大径部32と第2小径部34とは同軸的に
形成されている。第2ロール31Wの第2大径部32の
外周面には切断カッタ部は形成されておらず、第2ロー
ル31Wの第2大径部32の外周面は平滑である。第2
ロール31Wは耐摩耗性をもつように金属(例えば鉄
系)で形成されており、第2大径部32の外周面も耐摩
耗性をもつ金属で形成されている。
手方向に延設された電極シート1を渦巻ロール状に巻回
した巻回体1Aをセットすると共に巻回体1Aを巻き出
すための巻き出し部100と、電極シート1を案内する
ために回転ロール2の下流側に配置された案内ロール1
10と、電極シート1から切り出された第1電極1X及
び第2電極1Yを個別に独立させて巻き取るための巻き
取り部120と、切断加工後の廃棄材1Zを回収する廃
棄材回収部130とを備えている。
に、第1ロール21Wを矢印S1方向に第2ロール31
Wを矢印S2方向に回転させる。そして、巻回体1Aを
矢印S4方向に回転させることにより巻きだした電極シ
ート1を長手方向つまり矢印A1方向に移動させる。こ
れにより第1ロール21Wと第2ロール31Wとの間に
電極シート1がこれの長手方向に順に挿入され、第1ロ
ール21Wを電極シート1にあてがう操作が行われる。
なお巻き取り部120が矢印S5方向に回転するため、
電極シート1から製造された電極1X,1Yは巻き取り
部120の外周面に巻き取られる。
ール21W及び第2ロール31Wの互いに対向する部位
の回転方向(矢印S1,S2方向)は、電極シート1の
移動方向(矢印A1方向)と同じ向きの方向に設定され
ている。この場合には、切断加工跡の高精度化に有利と
なる。
1Wの互いに対向する部位の矢印S1,S2方向の周速
は、電極シート1の移動方向(矢印A1方向)の移動速
度と対応し、同じような速度となるように設定されてい
る。この場合には、切断加工跡の高精度化に有利とな
る。
ール31Wとの間に電極シート1が順に挿入されると、
第1ロール21Wの第1切断カッタ部26Aで電極シー
ト1の非積層領域13に切断加工が施される。第1切断
カッタ部26Aによる切断加工の軌跡は、コの字形状と
逆コの字形状とが交互に連続する形態となる。また回転
ロール2の第2切断カッタ部27Aで電極シート1の幅
方向の一端側に切断加工が施される。同様に、回転ロー
ル2の第3切断カッタ部28Aで電極シート1の幅方向
の他端側に切断加工が施される。なお、切断加工は、切
断カッタ部26A〜28Aに基づいて発生する機械的な
せん断力により実行される。
断加工の軌跡をM1として模式的に示し、第2切断カッ
タ部27Aによる切断加工の軌跡をM2として示し、第
3切断カッタ部28Aによる切断加工の軌跡をM3とし
て示す。図1に示すように、軌跡M1は、前記したよう
にコの字形状と逆コの字形状とが交互に連続する形態で
電極シート1の長手方向に沿ってのびている。軌跡M2
は、一直線状に連続する形態で電極シート1の長手方向
に沿ってのびている。軌跡M3も、一直線状に連続する
形態で電極シート1の長手方向に沿ってのびている。
7A、第3切断カッタ部28Aは、導電シート11に活
物質層12が積層されている部分を切断することにな
る。このため活物質層12となるペーストを導電シート
11に塗布する際の塗布精度が充分でなくとも、図2に
示すように導電シート11の切断面11cと活物質層1
2の切断面12cとを導電シート11の横断方向におい
て合致させることができる。
向に沿って複数個の第1リード用突片15を連続的に備
えた第1電極1Xが形成されると共に、長手方向に沿っ
て複数個の第2リード用突片17を連続的に備えた第2
電極1Yが形成される。第1電極1Xの第1リード用突
片15、第2電極1Yの第2リード用突片17は、互い
に型対称の形態、つまり嵌まり合う形態である。
によれば、回転ロール2の第1ロール21W及び第2ロ
ール31Wを回転させつつ、第1ロール21W及び第2
ロール31回転ロール2を電極シート1にあてがう操作
と、電極シート1を電極シート1の長手方向に移動させ
る操作とを行うことにより、回転ロール2の第1ロール
21Wにより第1切断カッタ部26A、第2切断カッタ
部27A、第3切断カッタ部28Aで電極シート1に切
断加工を施し、電極シート1の長手方向に沿ってリード
用突片15,17を複数個連続的に形成することができ
る。
5を並設した構造の第1電極1Xを短時間のうちに連続
的に形成できると共に、複数個の第2リード用突片17
を並設した構造の第2電極1Yを短時間のうちに連続的
に形成できる。よって電極1X,1Yの生産性が良好で
ある。
1から、第1電極1X及び第2電極1Yを同時に形成で
きるため、生産性が一層良好である。
27A、第3切断カッタ部28Aは、導電シート11に
活物質層12が積層されている部分を切断するため、図
2に示すように、第1電極1Xの横断方向において、導
電シート11の切断面11cと活物質層12の切断面1
2cとが合致する。同様に、第2電極1Yの横断方向に
おいても、導電シート11の切断面11cと活物質層1
2の切断面12cとが合致する。故に電極1X,1Yに
おいて、活物質層12から導電シート11が部分的に露
出している部分が解消され、電池の小型化を図りつつ高
性能化を図るのに貢献できる。このように切断面11
c,12cが合致するため、活物質層12となるペース
トを導電シート11に塗布する精度を過剰に高くせずと
も良く、塗布効率の向上を図り得る。
た電極シート1を回転ロール2に通してリード用突片1
5,17を形成することができるが、これに限らず、前
述したように、活物質層12を積層する前の状態の図3
(C)に示す形態の電極シート1、つまり導電シート1
1を回転ロール2に通してリード用突片15,17を形
成した後に、その電極シート1つまり導電シート11に
活物質層12を塗布して積層することにしても良い。
図8に模式的に示す。第2実施例は第1実施例と基本的
に同様の構成であり、従って同一機能を奏する部位には
同一の符号を付する。本実施例においても第1実施例と
基本的に同様の作用効果が得られる。
て説明する。即ち、第2ロール31の第2大径部32は
軟質表面層33xをもつ。軟質表面層33xは、第2ロ
ール31の第2大径部32の外周面においてその周方向
を1周するように形成されており、ゴム材及び樹脂材か
ら選ばれた少なくとも1種を主要成分とする比較的軟質
な材質で構成されている。
けられているため、第1切断カッタ部26A、第2切断
カッタ部27A、第3切断カッタ部28Aの刃先の損傷
を抑制できる。更に、第1切断カッタ部26A、第2切
断カッタ部27A、第3切断カッタ部28Aの刃先が第
2ロール31の軟質表面層33xに進入できるため、第
1切断カッタ部26A、第2切断カッタ部27A、第3
切断カッタ部28Aによる切断加工が良好となる。
図9〜図11に模式的に示す。本実施例は第1実施例と
基本的に同様の構成であり、従って第1実施例と異なる
部分を中心として説明する。
転ロール2は、互いに対面するように平行に並設された
第1ロール21及び第2ロール31を備えている。第1
ロール21の軸芯と第2ロール31の軸芯とは実質的に
平行に配設されている。第1ロール21及び第2ロール
31は互いに逆方向に回転する。
あり、軸長方向の中央域に位置する第1大径部22と、
第1大径部22の軸端から軸長方向に同軸的に突出する
と共に第1大径部22のよりも径が小さい第1小径部2
4とで構成されている。
る第1切断ダイ部36、第2切断ダイ部37、第3切断
ダイ部38が、第1ロール21の外周面に第1ロール2
1を周方向に1周するように同軸的に形成されている。
第1切断ダイ部26は第1ロール21の第1大径部22
の軸長方向の中央域に設けられており、第1ロール21
の第1大径部22を周方向に沿って1周するように連続
波形状に設けられている。
大径部22のうちの軸長方向の一端22a側には、第1
円盤部23が同軸的に形成されており、第2切断ダイ部
27は第1円盤部23のうち、第1切断ダイ部26に対
向する側の角部で構成されている。第2切断ダイ部27
は第1円盤部23を1周するようにリング状にのびてい
る。図9に示すように、第3切断ダイ部28は、第1ロ
ール21の第1大径部22の軸長方向の他端22b側の
うち第1切断ダイ部26に背向する角部で構成されてい
る。第3切断ダイ部28は第1大径部22を周方向に1
周するようにリング状にのびている。第1切断ダイ部2
6、第2切断ダイ部27、第3切断ダイ部28は、第1
大径部22と共にそれぞれ硬質な金属等の硬質材料で形
成されている。
製(例えば鉄系)であり、軸長方向の中央域に位置する
第2大径部32と、第2大径部32の軸端から軸長方向
に沿って同軸的に突出すると共に第2大径部32のより
も径が小さい第2小径部34とで構成されている。切断
歯部として機能する第1切断ダイ部36、第2切断ダイ
部37、第3切断ダイ部38が、第2ロール31の外周
面に第2ロール31を周方向に1周するように同軸的に
形成されている。
切断ダイ部36は第2大径部32の軸長方向の中央域に
設けられており、第2ロール31の第1大径部22を周
方向に沿って1周するように連続波形状に設けられてい
る。
大径部32の軸長方向の他端32b側には、第2円盤部
33が同軸的に形成されている。第3切断ダイ部38は
第2円盤部33のうち、第1切断ダイ部36に対向する
角部で構成されている。第3切断ダイ部38は第2円盤
部33を1周するようにリング状にのびている。図9に
示すように、第2切断ダイ部37は、第2ロール31の
第2大径部32の軸長方向の他端32b側のうち、第1
切断ダイ部36に背向する角部で構成されている。第2
切断ダイ部37は第2大径部32を周方向に1周するよ
うにリング形状にのびている。
イ部36、第2切断ダイ部37、第3切断ダイ部38
は、第2大径部32と共にそれぞれ硬質な金属等の硬質
材料で形成されている。
すると、第1ロール21の第1切断ダイ部26と第2ロ
ール31の第1切断ダイ部36とが互いに噛み合う構成
とされている。この噛み合いにより、第1ロール21,
第2ロール31間に挿入した電極シート1の幅方向の中
央域の非積層領域13に、切断加工を施すことができる
ようにされている。
1及び第2ロール31の回転に伴い、第1ロール21の
第2切断ダイ部27と第2ロール31の第2切断ダイ部
37とが噛み合う構成とされている。この噛み合いによ
り、第1ロール21,第2ロール31間に挿入した電極
シート1の幅方向の一端側に、切断加工を施すことがで
きるようにされている。また図9から理解できるよう
に、第1ロール21及び第2ロール31の回転に伴い、
第1ロール21の第3切断ダイ部28と第2ロール31
の第3切断ダイ部38とが噛み合う構成とされている。
この噛み合いにより、第1ロール21,第2ロール31
間に挿入した電極シート1の幅方向の他端側に、切断加
工を施すことができるようにされている。
に、第1ロール21を矢印S10方向に回転させると共
に第2ロール31を矢印S20方向に回転させつつ、前
記した巻回体(第1実施例で図示)から巻きだした電極
シート1を長手方向つまり矢印A1方向に移動させる。
これにより第1実施例の場合と同様に、第1ロール21
と第2ロール31との間に電極シート1がこれの長手方
向に挿入される。これにより回転ロール2を電極シート
1にあてがう操作が行われる。なお図10(A)から理
解できるように、第1ロール21及び第2ロール31の
互いに対向する部位の回転方向(矢印S10,S20方
向)は、電極シート1の移動方向方向(矢印A1方向)
と同じ方向である。
イ部26と第2ロール31の第1切断ダイ部36とで、
電極シート1の非積層領域13に切断加工を施す。第1
切断ダイ部26及び第1切断ダイ部36による切断加工
の軌跡は、コの字形状と逆コの字形状とが交互に連続す
る形態となる。また第1ロール21の第2切断ダイ部2
7と第2ロール31の第2切断ダイ部37とで、電極シ
ート1の幅方向の一端側に切断加工を施す。第1ロール
21の第3切断ダイ部28と第2ロール31の第3切断
ダイ部38とで、電極シート1の幅方向の他端側に切断
加工を施す。
断ダイ部37との切断加工の軌跡、第3切断ダイ部28
と第3切断ダイ部38との切断加工の軌跡は、電極シー
ト1の長手方向にのびる形態であり、導電シート11に
活物質層12が積層されている部分を通ることになる。
このため図11に示すように、導電シート11の横断方
向において、導電シート11の切断面11cと活物質層
12の切断面12cとが合致する。
11に示す本実施例においても、回転ロール2を回転さ
せつつ回転ロール2を電極シート1にあてがう操作と、
電極シート1の長手方向に移動させる操作とを行うこと
により、電極シート1に切断加工を施す。これにより図
11に示すように長手方向に沿って複数個の第1リード
用突片15を連続的に備えた第1電極1Xが短時間のう
ちに形成されると共に、長手方向に沿って複数個の第2
リード用突片17を連続的に備えた第2電極1Yが短時
間のうちに形成される。このため生産性が良好である。
殊に本実施例によれば、1枚の電極シート1から、第1
電極1X及び第2電極1Yを同時に形成できるため、生
産性が一層良好である。
しては、活物質層12を積層したタイプでも良いし、活
物質層12を積層する前のタイプでも良い。
図12(A)(B)に模式的に示す。本実施例は前記し
た第3実施例と基本的に同様の構成であり、基本的には
同様の作用効果を奏する。
て本実施例について説明する。本実施例では、回転ロー
ル2を構成する第1ロール21と第2ロール31との間
には、クランプ手段として機能する第1クランプロール
51、第2クランプロール52、第3クランプロール5
3が付設されており、これらはバネまたはエアシリンダ
等の付勢手段によりクランプ方向に付勢されている。
ール52、第3クランプロール53は、第1大径部22
や第2大径部32の径よりも小さい径をもつものであ
り、ゴムや樹脂等の弾性材料を用いて構成されており、
摩擦する摩擦力により従動可能とされている。第1クラ
ンプロール51の軸芯、第2クランプロール52の軸
芯、第3クランプロール53の軸芯は、第1ロール21
の軸芯と第2ロール31の軸芯に対して所定距離離れた
位置に設定されており、同軸形ではなく、別軸形とされ
ている。
1切断ダイ部26と第2ロール31の第1切断ダイ部3
6とで、電極シート1の非積層領域13に切断加工を施
す。この際に、その切断加工箇所付近の電極シート1の
シート部分を第1クランプロール51が押圧することに
より、その切断加工箇所付近の電極シート1のシート部
分にしわが発生することを抑制することができる。この
ため、電極シート1の厚みが比較的厚い場合であって
も、また、かなり薄い場合であっても、第1ロール21
の第1切断ダイ部26と第2ロール31の第1切断ダイ
部36とで、電極シート1の非積層領域13を良好に精
度よく円滑に切断加工できる。
うに、第1ロール21の第2切断ダイ部27と第2ロー
ル31の第2切断ダイ部37とで、電極シート1に切断
加工を施す。この際に、その切断加工箇所付近の電極シ
ート1を第2クランプロール52が押圧することによ
り、その切断加工箇所付近の電極シート1のシート部分
にしわが発生することを抑制することができる。このた
め、第1ロール21の第2切断ダイ部37と第2ロール
31の第2切断ダイ部37とで、電極シート1を良好に
精度よく円滑に切断加工できる。
28と第2ロール31の第3切断ダイ部38とで、電極
シート1に切断加工を施す。この際に、その切断加工箇
所付近の電極シート1を第3クランプロール53が押圧
することにより、その切断加工箇所付近の電極シート1
のシート部分にしわが発生することを抑制することがで
きる。このため、第1ロール21の第3切断ダイ部28
と第2ロール31の第3切断ダイ部38とで、電極シー
ト1を良好に精度よく円滑に切断加工できる。
断加工後の切断面の正常化に有利である。
しては、活物質層12を積層したタイプでも良いし、活
物質層12を積層する前のタイプでも良い。
図13(A)(B)に模式的に示す。本実施例は第3実
施例と基本的に同様の構成であり、基本的には同様の作
用効果を奏する。以下、第3実施例と異なる部分を中心
として説明する。
ンプ手段としての第1クランプロール51B、第3クラ
ンプロール53Bが一体回転できるように同軸的に保持
されている。第1ロール21において、第1クランプロ
ール51Bは第1切断ダイ部26の近傍に設けられてお
り、第3クランプロール53Bは第3切断ダイ部28の
近傍に設けられている。各クランプロールはゴムや樹脂
等の弾性材料を用いて構成されている。
の第1クランプロール51C、第2クランプロール52
Cが一体回転できるように同軸的に保持されている。第
2ロール31において、第1クランプロール51Cは第
1切断ダイ部36の近傍に設けられており、第2クラン
プロール52Cは第2切断ダイ部37の近傍に設けられ
ている。
2ロール31の第1切断ダイ部36とで電極シート1の
非積層領域13(図1参照)に切断加工を施す際に、そ
の切断加工箇所付近の電極シート1のシート部分を第1
ロール21の第1クランプロール51Bと第2ロール3
1の第1クランプロール51Cとが押圧する。換言する
と、電極シート1の切断加工箇所付近のうちの第1ロー
ル21の軸長方向の両側を、第1クランプロール51B
と第1クランプロール51Cとで押圧する。これにより
その切断加工箇所付近の電極シート1のシート部分にし
わが発生することを抑制することができる。
部26と第2ロール31の第1切断ダイ部36とで、電
極シート1の非積層領域13(図1参照)を良好に精度
よく切断加工できる。
2ロール31の第2切断ダイ部37とで電極シート1に
切断加工を施す際に、その切断加工箇所付近の電極シー
ト1を第2クランプロール52Cが押圧する。これによ
りその切断加工箇所付近の電極シート1のシート部分に
しわが発生することを抑制することができ、電極シート
1を良好に精度よく切断加工できる。
28と第2ロール31の第3切断ダイ部38とで電極シ
ート1に切断加工を施す際に、その切断加工箇所付近の
電極シート1を第3クランプロール53Bが押圧する。
これによりその切断加工箇所付近の電極シート1のシー
ト部分にしわが発生することを抑制することができるた
め、電極シート1を良好に精度よく円滑に切断加工でき
る。
と第2ロール31との間から吐出される電極シート1の
向きについて、第1クランプロール51Bを例にとって
説明を加える。図14に示すように、弾性材料で形成さ
れた第1クランプロール51Bが第2ロール31の大径
部32に押圧されて圧縮される領域では、第1クランプ
ロール51Bの外周面が弾性変形するため、第1クラン
プロール51Bの外周面に、第2ロール31の外周面の
輪郭にほぼ対応する凹み形状をもつ弾性凹み部55が発
生する。弾性凹み部55の影響を避けつつ、切断加工を
施した後の電極シート1を搬送することが好ましい。
されて第1ロール21と第2ロール31との間から吐出
される電極1Xが第1クランプロール51Bから離れる
ように、電極1Xを指向させることが好ましい。即ち、
切断加工を施した後の電極1Xを矢印HA方向に指向さ
せることが好ましい。
れて第1ロール21と第2ロール31との間から吐出さ
れる電極1Xが第1クランプロール51Bに近づく向き
に、つまり矢印HB方向に指向する場合には、第1クラ
ンプロール51Bの外周面の弾性凹み部55の影響を受
けて、電極1Xに曲げ部1rが発生することになり、薄
肉の電極1Xを傷め易くなる不具合が生じる。
しては、活物質層12を積層したタイプでも良いし、活
物質層12を積層する前のタイプでも良い。
図16〜図18に示す。本実施例は第2実施例と基本的
に同様の構成であり、従って第1実施例と異なる部分を
中心として説明する。
属製(例えば鉄系)であり、軸長方向の中央域に位置す
る第1大径部22と、第1大径部22の軸端から突出す
ると共に第1大径部22のよりも径が小さい第1小径部
24とで構成されている。切断歯部として機能する第1
切断ダイ部26、第2切断ダイ部27、第3切断ダイ部
28が、第1ロール21の第1大径部22の外周面に第
1ロール21を周方向に1周するように同軸的に形成さ
れている。
の中央域に位置する第2大径部32と、第2大径部32
の軸端から突出すると共に第2大径部32のよりも径が
小さい第2小径部34とで構成されている。切断歯部と
して機能する第1切断ダイ部36、第2切断ダイ部3
7、第3切断ダイ部38が、第2ロール31にこれの周
方向に1周するように同軸的に形成されている。
第2ロール31の第1切断ダイ部36の近傍には、吸引
手段として機能できる複数個の第1吸引孔61が形成さ
れている。第2ロール31の第2切断ダイ部37の近傍
は、吸引手段として機能できる複数個の第2吸引孔62
が形成されている。第2ロールの第3切断ダイ部38の
近傍には、吸引手段として機能できる複数個の第3吸引
孔63が形成されている。第1吸引孔61は第2ロール
31の周方向に沿って均等間隔で形成されている。第2
吸引孔62、第3吸引孔63もそれぞれ第2ロール31
の周方向に沿って均等間隔で形成されている。
第2ロール31を回転させつつ、巻回体1A(図4参
照)から巻きだした電極シート1を長手方向つまり矢印
A1方向に移動させる。これにより第1実施例の場合と
同様に、第1ロール21と第2ロール31との間に電極
シート1が順に挿入される。これにより第1ロール21
を電極シート1にあてがう操作が行われる。
2ロール31の第1切断ダイ部36とで電極シート1の
非積層領域13(図1参照)に切断加工を施す際に、そ
の切断加工箇所付近がずれ変位しないように、電極シー
ト1のシート部分が第1吸引孔61に吸着されるため、
切断の良好化、高精度化に有利となる。
2ロール31の第2切断ダイ部37とで電極シート1に
切断加工を施す際に、その切断加工箇所付近がずれ変位
しないように、電極シート1のシート部分は第2吸引孔
62に吸着されるため、切断の良好化、高精度化に有利
となる。同様に、第1ロール21の第3切断ダイ部28
と第2ロール31の第3切断ダイ部38とで電極シート
1に切断加工を施す際に、その切断加工箇所付近がずれ
変位しないように第3吸引孔63に吸着されるため、切
断の良好化、高精度化に有利となる。
工の際に切断屑(活物質層12の切り滓等)が発生する
おそれがあるが、この切断屑を第1吸引孔61〜第3吸
引孔63により吸引除去することができる。勿論、切断
屑ばかりではなく、切断加工前後の電極シート1に付着
している塵埃等の異物も第1吸引孔61〜第3吸引孔6
3から吸引除去することもできる。従って電極シート1
を電池に組み込む際に、切断屑や異物の混入を防止で
き、電池の高品質化、高性能化に有利となる。
61〜第3吸引孔63による吸引力は、電極シート1の
切断加工箇所T(図7参照)で大きく設定されており、
且つ、電極シート1の進行方向において切断加工箇所T
から下流Adに向かうにつれて次第に低下するように設
定されている。
ち、図17に示すように、第2ロール31の中空部31
mには、筒体7が同軸的に固定されている。つまり、第
2ロール31が矢印S20方向に回転するものの、筒体
7は固定されているため回転しない。
れている。図18は筒体7の周壁7aの外周面の展開図
を示す。図18に示すように、貫通孔71の開口面積は
切断加工箇所Tで最も大きく設定されている。そして、
貫通孔71の開口面積は、切断加工箇所Tから電極シー
ト1の進行方向である矢印A1方向において切断加工箇
所Tから下流Adに向かうにつれて、つまり矢印A1方
向に向かうにつれて次第に小さくなるように設定されて
いる。従って、筒体7の空洞部7mに吸引路76を介し
て連通する吸引源75(第1吸引孔61〜第3吸引孔6
3と共に吸引手段を構成する)を作動させて、吸引路7
6を介して筒体7の空洞部7mの内部を吸引すれば、貫
通孔71を介して、吸引孔71の吸引作用が得られる。
このとき前述したように貫通孔71の開口面積は、図1
8に示すように、電極シート1の進行方向である矢印A
1方向において、切断加工箇所Tから下流Adつまり矢
印A1方向に向かうにつれて小さくなるように設定され
ているため、第1吸引孔61〜第3吸引孔63による吸
引力は、電極シート1の切断加工箇所Tで最も大きく、
且つ、電極シート1の進行方向である矢印A1方向にお
いて、切断加工箇所Tから下流Adに向かうにつれて次
第に低下するようになる。この結果、電極シート1に対
して切断加工を施すときには、強い吸着力で電極シート
1を吸着保持できるため、切断加工の際に電極シート1
がずれ変位することを抑制でき、切断加工の精度を高め
るのに有利となる。
る吸引力は、電極シート1の進行方向である矢印A1方
向において切断加工箇所Tから下流Adに向かうにつれ
て次第に低下するようになるため、切断加工を施した後
の電極シート1が矢印A1方向に移動するにつれて、電
極シート1を第2ロール31の第1吸引孔61〜第3吸
引孔63から離脱させるのに有利となる。即ち、電極シ
ート1の吸着力を大きく確保しつつ、電極シート1の離
脱性を確保でき、活物質層12の脱落防止に有利とな
る。
貫通孔71の開口面積は、切断加工箇所Tから電極シー
ト1の進行方向である矢印A1方向において、切断加工
箇所Tから上流Auに向かうにつれて、つまり矢印A3
方向に向かうにつれて次第に小さくなるように設定され
ている。従って、筒体7の空洞部7mに連通する吸引源
75を作動させて、吸引路76を介して筒体7の空洞部
7mを吸引するとき、切断加工箇所Tから離れている電
極シート1のシート部分が切断加工箇所Tに向かうにつ
れて、電極シート1に対する吸着力が次第に増加するよ
うになる。この結果、電極シート1を急激に吸着するの
ではなく、電極シート1に対する吸着保持過程を緩やか
に且つスムースになし得る。
第3吸引孔63が形成されているが、これに代えて、第
1ロール21に第1吸引孔61〜第3吸引孔63を形成
することにしても良い。
積層した電極シート1を回転ロール2に通してリード用
突片15,17を形成することも良いし、これに限ら
ず、活物質層12を積層する前の状態の電極シート1を
回転ロール2に通してリード用突片15,17を形成し
た後に、その電極シート1に活物質層12を塗布して積
層することにしても良い。
に、電極シート1から形成された電極1X,1Yのリー
ド用突片15,17を台形状としても良い。図19
(B)に示すように、電極1X,1Yのリード用突片1
5,17を、先端が幅狭となる向きの三角形状としても
良い。
要部を示す。図20に示すように、長手方向にのびる電
極1Xをロール形状に多重に巻回した状態で、正極端子
または負極端子の端子200の端面を、電極1Xの各リ
ード用突片15にあてがい、両者を電気的に接触させて
いる。
実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しな
い範囲内で必要に応じて適宜変更して実施できるもので
ある。
れば、回転ロールを回転させつつ回転ロールを電極シー
トにあてがう操作と、回転ロール及び電極シートの少な
くとも一方を電極シートの長手方向に移動させる操作と
を行う。これにより、回転ロールの切断歯部で電極シー
トに切断加工を施し、電極シートの長手方向に沿ってリ
ード用突片を効率よく複数個形成することができる。こ
の結果、電極製造の際の生産性が向上する。
ば、上記した電池用電極の製造方法を実施することがで
き、電極シートの長手方向に沿ってリード用突片を効率
よく複数個形成することができ、この結果、電極製造の
際の生産性が向上する。
式的に示す構成図である。
ード用突片をもつ第1電極、及び、第2リード用突片を
もつ第2電極の平面形態を模式的に示す構成図である。
す断面図である。
している全体の形態を模式的に示す構成図である。
している第1ロール及び第2ロールを模式的に示す要部
の構成図である。
ールを模式的に示す斜視図である。
の間に挿入した電極シートを第1ロールの切断カッタ部
により切断加工を施している形態を模式的に示す要部の
構成図である。
に示す構成図である。
を模式的に示す斜視図である。
との間の電極シートを切断ダイ部により切断加工を施す
形態を模式的に示す要部の構成図である。
施して形成した第1リード用突片をもつ第1電極、及
び、第2リード用突片をもつ第2電極の平面形態を模式
的に示す構成図である。
ルにより電極シートに切断加工を施す形態を模式的に示
す構成図である。
ルにより電極シートに切断加工を施す形態を模式的に示
す構成図である。
ルから吐出する電極シートの向きの好ましい形態を説明
するための構成図である。
ら吐出する電極シートの向きの好ましい形態を説明する
ための構成図である。
ルの形態を模式的に示す構成図である。
模式的に示す断面図である。
面の展開図である。
形形態を示す構成図である。
態を示す電池の主要部の構成図である。
質層、15は第1リード用突片、17は第2リード用突
片、1Xは第1電極、1Yは第2電極、2は回転ロー
ル、21は第1ロール、31は第2ロール、26A,2
7A,28Aは切断カッタ部(切断歯部)、26,2
7,28は切断ダイ部(切断歯部)、36,37,38
は切断ダイ部(切断歯部)、51,52,53はクラン
プロール(クランプ手段)、61,62,63は吸引孔
(吸引手段)をそれぞれ示す。
Claims (7)
- 【請求項1】長手方向に連続して延設された電池用の電
極シートと、前記電極シートに切断加工を施してリード
用突片を形成する切断歯部を外周面に備えた回転ロール
とを用意する工程と、 前記回転ロールを回転させつつ前記回転ロールを前記電
極シートにあてがう操作と、前記回転ロール及び前記電
極シートの少なくとも一方を前記電極シートの長手方向
に移動させる操作とを行うことにより、前記回転ロール
の切断歯部で前記電極シートに切断加工を施し、前記電
極シートの長手方向に沿って前記リード用突片を複数個
形成することを特徴とする電池用電極の製造方法。 - 【請求項2】請求項1において、前記回転ロールは、互
いに並設された第1ロールと第2ロールとを備えてお
り、前記切断歯部は前記第1ロール及び前記第2ロール
の少なくも一方に形成されており、 前記切断歯部は、前記電極シートに対して切り抜き加工
を施してリード用突片を形成するカッタ部、及び、前記
電極シートに対して打ち抜き加工を施して前記リード用
突片を形成するダイ部のいずれか一方で形成されている
ことを特徴とする電池用電極の製造方法。 - 【請求項3】請求項1または請求項2において、前記回
転ロールは吸引手段を備えており、前記電極シートを前
記回転ロールに吸着する吸着機能、前記電極シートに付
着している異物または切断屑を吸引除去する除去機能の
うちの少なくとも一方を、前記吸引手段により実行する
ことを特徴とする電池用電極の製造方法。 - 【請求項4】電池用の電極シートに切断加工を施してリ
ード用突片を形成する電池用電極の製造装置であって、 回転可能な回転ロールを備えており、前記回転ロール
は、前記電極シートに押圧され押圧に伴い前記電極シー
トに切断加工を施すことにより、前記リード用突片を形
成する切断歯部を備えていることを特徴とする電池用電
極の製造装置。 - 【請求項5】請求項4において、前記回転ロールは、前
記電極シートを前記回転ロールに吸着する吸着機能、前
記電極シートに付着している異物または切断屑を吸引除
去する除去機能のうちの少なくとも一方を実行する吸引
手段を備えていることを特徴とする電池用電極の製造装
置。 - 【請求項6】請求項4において、前記吸引手段は前記回
転ロールの外周面で開口している吸引孔を備えており、
前記吸引孔の吸引力は、前記電極シートの切断加工箇所
で大きく、且つ、前記電極シートの進行方向において前
記切断歯部による切断加工箇所から前記電極シートの下
流に向かうにつれて低下するように設定されていること
を特徴とする電池用電極の製造装置。 - 【請求項7】請求項4〜請求項6の少なくともいずれか
一項において、前記電極シートを前記回転ロールの外周
面にクランプして電極シートのしわ発生を抑制するクラ
ンプ手段が設けられていることを特徴とする電池用電極
の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000080317A JP3707341B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 電池用電極の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000080317A JP3707341B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 電池用電極の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
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