JP2015188908A - Cutting device and manufacturing method for electrode - Google Patents
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Description
本発明は、レーザー光によってワークを切断する切断装置及び電極の製造方法に関する。 The present invention relates to a cutting apparatus for cutting a workpiece with a laser beam and an electrode manufacturing method.
レーザー光を用いたワークの切断においては、ワークの材質により、波長やスポット径といった最適な条件が異なることが知られている。そのため、例えば、特許文献１に、複数の種類の部材が積層されたワーク（多層プリント配線板等）を高精度かつ容易に加工するために、ビーム条件が異なる複数のレーザー光を時系列的に同軸上に照射するレーザー加工機が開示されている。また、特許文献２に、樹脂による一体封止型のワーク（半導体ＩＣパッケージ等）の切断とバリ除去を同時に行うために、レーザー光を第１のビームと第２のビームに分割し、第１のビームのスポットを拡大し、その拡大された第１のビームと第２のビームとを同軸上に照射するレーザー加工装置が開示されている。 In cutting a workpiece using laser light, it is known that optimum conditions such as wavelength and spot diameter differ depending on the material of the workpiece. Therefore, for example, in Patent Document 1, in order to process a workpiece (multilayer printed wiring board or the like) in which a plurality of types of members are laminated with high accuracy and ease, a plurality of laser beams having different beam conditions are time-sequentially processed. A laser processing machine for irradiating coaxially is disclosed. Further, in Patent Document 2, in order to simultaneously perform cutting and burr removal of an integrally sealed workpiece (semiconductor IC package or the like) with a resin, the laser beam is divided into a first beam and a second beam, A laser processing apparatus is disclosed in which the beam spot is expanded and the expanded first beam and second beam are irradiated coaxially.
複数のレーザー光を同軸上に照射した場合、複数のレーザー光による各熱が同時に同じ箇所に集中し、ワークの切断箇所周辺に熱がこもり易くなる。そのこもった熱により、切断箇所周辺が歪んだり、撓んだりする。このように、ワークに対する切断品質が低下する場合がある。 When a plurality of laser beams are radiated on the same axis, each heat from the plurality of laser beams concentrates on the same portion at the same time, and the heat tends to be trapped around the workpiece cutting portion. Due to the accumulated heat, the periphery of the cut portion is distorted or bent. Thus, the cutting quality with respect to a workpiece | work may fall.
そこで、本技術分野においては、レーザー光によってワークを切断する場合のワークに対する切断品質を向上できる切断装置及び電極の製造方法が要請されている。 Therefore, in this technical field, there is a demand for a cutting apparatus and an electrode manufacturing method that can improve the cutting quality of a workpiece when the workpiece is cut by laser light.
本発明の一側面に係る切断装置は、レーザー光によってワークを切断する切断装置であって、第１のレーザー光を照射口からワークに照射する第１レーザー光照射手段と、第２のレーザー光を照射口からワークに照射する第２レーザー光照射手段とを備え、第１のレーザー光のスポットの中心と第２のレーザー光のスポットの中心とを切断方向に所定距離ずらす。 A cutting apparatus according to an aspect of the present invention is a cutting apparatus that cuts a workpiece with laser light, and includes a first laser light irradiation unit that irradiates the work with a first laser light from an irradiation port, and a second laser light. And a second laser beam irradiation means for irradiating the workpiece from the irradiation port, and the center of the spot of the first laser beam and the center of the spot of the second laser beam are shifted by a predetermined distance in the cutting direction.
この切断装置は、レーザー光を用いてワークを切断する切断装置であり、第１レーザー光照射手段と第２レーザー光照射手段を備えている。第１レーザー光照射手段は、第１のレーザー光を照射口からワークに照射する。第２レーザー光照射手段は、第２のレーザー光を照射口からワークに照射する。特に、切断装置では、第１レーザー光照射手段と第２レーザー光照射手段でそれぞれレーザー光を照射する際に、第１のレーザー光のスポットの中心と第２のレーザー光のスポットの中心とを切断方向に所定距離ずらす。このように、第１のレーザー光と第２のレーザー光とのスポットの中心をずらすこと（スポットの中心をオフセットさせること）により、第１のレーザー光と第２のレーザー光とを切断方向に沿って、切断速度と所定距離に応じた時間差で照射することができる。この時間差により、例えば、複数のレーザー光を同軸上に照射した場合（スポットの中心をずらさないで照射した場合）に発生し易い複数のレーザー光の各熱による熱のこもりを抑制でき、ワークの歪みや撓み等を抑制できる。また、切断方向の前方側に照射した一方のレーザー光によって切断処理を行った後に後方側に照射した他方のレーザー光によって切断端面の研磨（バリ除去、ドロス除去等）あるいは他の切断等の処理を高精度に行うことができ、第１のレーザー光による処理と第２のレーザー光による処理とをそれぞれ単独の効果として発揮できかつ複数の処理を連続して一括で処理できる。このように、この切断装置は、第１のレーザー光のスポットの中心と第２のレーザー光のスポットの中心とを切断方向に所定距離ずらすことにより、ワークに対する切断品質を向上できる。 This cutting apparatus is a cutting apparatus that cuts a workpiece using laser light, and includes a first laser light irradiation means and a second laser light irradiation means. The first laser light irradiation means irradiates the work with the first laser light from the irradiation port. The second laser light irradiation means irradiates the workpiece with the second laser light from the irradiation port. In particular, in the cutting apparatus, when the laser beam is irradiated by the first laser beam irradiation unit and the second laser beam irradiation unit, respectively, the center of the first laser beam spot and the center of the second laser beam spot are determined. Shift a predetermined distance in the cutting direction. Thus, by shifting the center of the spot between the first laser beam and the second laser beam (by offsetting the center of the spot), the first laser beam and the second laser beam are moved in the cutting direction. Along with this, irradiation can be performed with a time difference corresponding to the cutting speed and a predetermined distance. Due to this time difference, for example, when a plurality of laser beams are irradiated on the same axis (when irradiated without shifting the center of the spot), it is possible to suppress the accumulation of heat due to each heat of the plurality of laser beams, which is likely to occur. Distortion and bending can be suppressed. In addition, after cutting with one laser beam irradiated to the front side in the cutting direction, the other laser beam irradiated to the rear side is used to polish the cut end face (burr removal, dross removal, etc.) or other cutting processing. Can be performed with high accuracy, the treatment with the first laser beam and the treatment with the second laser beam can be exhibited as independent effects, and a plurality of treatments can be successively and collectively performed. Thus, this cutting device can improve the cutting quality for the workpiece by shifting the center of the spot of the first laser beam and the center of the spot of the second laser beam by a predetermined distance in the cutting direction.
なお、ワークとしては、レーザー光によって切断できるものであれば適用可能でき、例えば、電池の電極を製造するための活物質層が形成された帯状の金属箔、半導体基板、樹脂基板、金属箔がある。第１のスポット径と第２のスポット径とは、異なる径でもよいしあるいは同じ径でもよい。第１のレーザー光と第２のレーザー光とは、スポットの中心を所定距離ずらす際に切断方向においてどちらが前方側でもよい。所定距離は、ワークの切断線の角部等のコーナリングで前方側の一方のレーザー光に対する後方側の他方のレーザー光の追随性、前方側の一方のレーザー光による熱を後方側の他方のレーザー光の処理で利用できる範囲、一方のレーザー光と他方のレーザー光との近づき過ぎによる熱のこもりの抑制等を考慮して設定するとよい。 The workpiece can be applied as long as it can be cut by a laser beam. For example, a strip-shaped metal foil, a semiconductor substrate, a resin substrate, or a metal foil on which an active material layer for manufacturing a battery electrode is formed can be used. is there. The first spot diameter and the second spot diameter may be different or the same diameter. Either the first laser beam or the second laser beam may be on the front side in the cutting direction when the center of the spot is shifted by a predetermined distance. Predetermined distance is the cornering of the corner of the workpiece cutting line, etc., the followability of the other laser beam on the rear side with respect to the one laser beam on the front side, the heat from the one laser beam on the front side, the other laser on the rear side It may be set in consideration of a range that can be used for light processing, suppression of heat accumulation due to excessive approach between one laser beam and the other laser beam.
一形態の切断装置では、第１のレーザー光は、第１のスポット径を有し、第２のレーザー光は、第２のスポット径を有し、第１のレーザー光のスポットと第２のレーザー光のスポットとは、少なくとも一部が重なっている部分を有する。切断方向の前方側の一方のレーザー光のスポットと後方側の他方のレーザー光のスポットとの少なくとも一部に重なっている部分があると、後方側の他方のレーザー光によって研磨等の処理を行う場合に前方側の一方のレーザー光による熱を有効に利用でき、後方側の他方のレーザー光による処理の効果を促進できるとともに後方側の他方のレーザー光の出力を抑えることができる。なお、第１のレーザー光のスポットの中心と第２のレーザー光のスポットの中心とを所定距離ずらす際に、第１のレーザー光のスポットと第２のレーザー光のスポットとが重なる範囲内で所定距離ずらす。したがって、所定距離を第１のレーザー光のスポット径と第２のレーザー光のスポット径に基づいて設定するとよい。 In one embodiment, the first laser light has a first spot diameter, the second laser light has a second spot diameter, and the first laser light spot and the second laser light have a second spot diameter. The laser beam spot has a portion at least partially overlapping. If there is a part that overlaps at least a part of one laser beam spot on the front side in the cutting direction and the other laser beam spot on the rear side, the other laser beam on the rear side performs processing such as polishing. In this case, heat from one laser beam on the front side can be used effectively, the effect of processing by the other laser beam on the rear side can be promoted, and the output of the other laser beam on the rear side can be suppressed. In addition, when the center of the spot of the first laser beam and the center of the spot of the second laser beam are shifted by a predetermined distance, the spot of the first laser beam and the spot of the second laser beam overlap each other. Shift a predetermined distance. Therefore, the predetermined distance may be set based on the spot diameter of the first laser beam and the spot diameter of the second laser beam.
一形態の切断装置では、第１レーザー光照射手段は、第１レーザー光発振器を備え、第１レーザー光発振器で第１のスポット径を有するレーザー光を発生し、当該第１のスポット径を有するレーザー光を第１のレーザー光として照射し、第２レーザー光照射手段は、第２レーザー光発振器を備え、第２レーザー光発振器で第２のスポット径を有するレーザー光を発生し、当該第２のスポット径を有するレーザー光を第２のレーザー光として照射する。このように、レーザー光照射手段毎にレーザー光発振器を備えることにより、スポット径だけでなく、波長、出力値、出力波（連続波、パルス波等）等の各種条件を各レーザー光照射手段でそれぞれ設定することが容易であり、そのような各種条件の設定の自由度も高い。 In one embodiment of the cutting apparatus, the first laser light irradiation means includes a first laser light oscillator, and the first laser light oscillator generates laser light having a first spot diameter, and has the first spot diameter. The laser beam is irradiated as the first laser beam, and the second laser beam irradiation means includes a second laser beam oscillator, and the second laser beam oscillator generates a laser beam having a second spot diameter, A laser beam having a spot diameter of 2 is irradiated as the second laser beam. Thus, by providing a laser light oscillator for each laser light irradiation means, not only the spot diameter but also various conditions such as wavelength, output value, output wave (continuous wave, pulse wave, etc.) Each can be set easily, and the degree of freedom for setting such various conditions is high.
一形態の切断装置では、第１レーザー光照射手段と第２レーザー光照射手段とは、共用のレーザー光発振器を備え、第１レーザー光照射手段は、レーザー光発振器で第１のスポット径を有するレーザー光を発生し、当該第１のスポット径を有するレーザー光を第１のレーザー光として照射し、第２レーザー光照射手段は、スポット径変更手段を備え、レーザー光発振器で第１のスポット径を有するレーザー光を発生し、当該レーザー光をスポット径変更手段で第２のスポット径に変更し、当該第２のスポット径を有するレーザー光を第２のレーザー光として照射する。このように、第１レーザー光照射手段と第２レーザー光照射手段とで共用のレーザー発振器を備えることにより、コストを低減できる。 In one embodiment of the cutting apparatus, the first laser light irradiation means and the second laser light irradiation means include a shared laser light oscillator, and the first laser light irradiation means is a laser light oscillator and has a first spot diameter. Laser light is generated and laser light having the first spot diameter is irradiated as the first laser light. The second laser light irradiation means includes spot diameter changing means, and the first spot diameter is provided by the laser light oscillator. Is generated, the laser beam is changed to the second spot diameter by the spot diameter changing means, and the laser beam having the second spot diameter is irradiated as the second laser beam. Thus, by providing a shared laser oscillator for the first laser light irradiation means and the second laser light irradiation means, the cost can be reduced.
一形態の切断装置では、第２のレーザー光の第２のスポット径は、第１のレーザー光の第１のスポット径よりも大きく、第２のレーザー光のスポットの中心を第１のレーザー光のスポットの中心よりも切断方向の後方側に所定距離ずらす。第１のレーザー光のスポットの中心は第２のレーザー光のスポットの中心よりも切断方向の前方側に所定距離ずれているので、まず、スポット径の小さい高密度の第１のレーザー光によってワークを切断線に沿って高精度に切断できる。この第１のレーザー光による切断によって、ワークの切断端面にバリができる場合がある。第２のレーザー光のスポットの中心は第１のレーザー光のスポットの中心よりも切断方向の後方側に所定距離ずれているので、第１のレーザー光による切断処理の後に、その切断によってできたバリをスポット径の大きい第２のレーザー光の熱で完全に溶かしたり、まるめたりすることができる。このように、所定距離前方の小さいスポット径の第１のレーザー光によって切断を高精度にできるとともに、所定距離後方の大きいスポット径の第２のレーザー光によってバリを除去できる。 In one form of the cutting device, the second spot diameter of the second laser light is larger than the first spot diameter of the first laser light, and the center of the spot of the second laser light is set to the first laser light. A predetermined distance is shifted to the rear side in the cutting direction from the center of the spot. Since the center of the spot of the first laser beam is deviated by a predetermined distance from the center of the spot of the second laser beam to the front side in the cutting direction, the work is first performed by the high-density first laser beam having a small spot diameter. Can be cut along the cutting line with high accuracy. The cutting by the first laser beam may cause burrs on the cut end surface of the workpiece. The center of the spot of the second laser beam is shifted by a predetermined distance to the rear side in the cutting direction from the center of the spot of the first laser beam, so that it was formed by the cutting after the cutting process with the first laser beam. The burr can be completely melted or rounded by the heat of the second laser beam having a large spot diameter. In this way, cutting can be performed with high accuracy by the first laser beam having a small spot diameter ahead of the predetermined distance, and burrs can be removed by the second laser beam having a large spot diameter behind the predetermined distance.
本発明の他の側面に係る電極の製造方法は、レーザー光を利用した切断装置を用いて、活物質層が形成された帯状の金属箔から電極を切り抜く電極の製造方法であって、切断装置は、第１のレーザー光を照射口から活物質層が形成された帯状の金属箔に照射する第１レーザー光照射手段と、第２のレーザー光を照射口から活物質層が形成された帯状の金属箔に照射する第２レーザー光照射手段と、電極の形状に沿って第１のレーザー光のスポット及び第２のレーザ光のスポットを移動させるスポット移動手段とを備え、第２のレーザー光のスポットの中心が第１のレーザー光のスポットの中心より移動方向に沿って所定距離だけ後方に位置するように第２のレーザー光のスポットを移動させる。 An electrode manufacturing method according to another aspect of the present invention is an electrode manufacturing method in which an electrode is cut out from a strip-shaped metal foil on which an active material layer is formed, using a cutting device using laser light. Includes a first laser light irradiation means for irradiating a first metal layer of a metal foil having an active material layer formed from an irradiation port, and a band shape having an active material layer formed from the irradiation port of a second laser beam. Second laser light irradiating means for irradiating the metal foil, and spot moving means for moving the spot of the first laser light and the spot of the second laser light along the shape of the electrode. The spot of the second laser beam is moved so that the center of the spot of the first laser beam is located a predetermined distance behind the center of the spot of the first laser beam along the moving direction.
この電極の製造方法は、レーザー光を利用した切断装置を用いて、活物質層が形成された帯状の金属箔から電極を切り抜く。切断装置は、第１レーザー光照射手段、第２レーザー光照射手段、スポット移動手段を備えている。第１レーザー光照射手段は、第１のレーザー光を照射口から活物質層が形成された帯状の金属箔に照射する。第２レーザー光照射手段は、第２のレーザー光を照射口から活物質層が形成された帯状の金属箔に照射する。スポット移動手段は、第１レーザー光照射手段から照射された第１のレーザー光のスポット及び第２レーザー光照射手段から照射された第２のレーザー光のスポットを移動させる。スポット移動手段は、第１のレーザー光のスポットと第２のレーザー光のスポットとを共に移動させる手段でもよいし、第１のレーザー光のスポットと第２のレーザー光をスポットとを別々に移動させる手段でもよい。特に、この電極の製造方法では、第１レーザー光照射手段と第２レーザー光照射手段でそれぞれレーザー光を照射し、スポット移動手段でその第１のレーザー光のスポット及び第２のレーザー光のスポットを移動させる際に、第２のレーザー光のスポットの中心が第１のレーザー光のスポットの中心よりも移動方向に沿って所定距離後方に位置するように、第２のレーザー光のスポットを移動させる。このように、第２のレーザー光を第１のレーザー光によりも所定距離後方にスポットの中心をずらすことにより、第１のレーザー光と第２のレーザー光とを移動方向に沿って、切断速度と所定距離に応じた時間差で第２のレーザー光を第１のレーザー光よりも後に照射することができる。この時間差により、例えば、上記したように、複数のレーザー光を同軸上に照射した場合の熱のこもりを抑制でき、電極の歪みや撓み等を抑制できる。また、移動方向の前方側に照射した第１レーザー光によって切断処理を行った後に後方側に照射した第２のレーザー光によって切断端面の研磨あるいは他の切断等の処理を高精度に行うことができ、第１のレーザー光による処理と第２のレーザー光による処理とをそれぞれ単独の効果として発揮できかつ複数の処理を連続して一括で処理できる。このように、この電極の製造方法は、第２のレーザー光のスポットの中心を第１のレーザー光のスポットの中心より移動方向に所定距離後方にずらすことにより、活物質層が形成された帯状の金属箔から電極を切り抜く際の切断品質を向上できる。 In this electrode manufacturing method, an electrode is cut out from a strip-shaped metal foil on which an active material layer is formed, using a cutting device using laser light. The cutting device includes first laser light irradiation means, second laser light irradiation means, and spot moving means. The first laser beam irradiating unit irradiates the band-shaped metal foil on which the active material layer is formed with the first laser beam from the irradiation port. The second laser light irradiation means irradiates the band-shaped metal foil on which the active material layer is formed from the irradiation port with the second laser light. The spot moving means moves the first laser light spot emitted from the first laser light irradiation means and the second laser light spot emitted from the second laser light irradiation means. The spot moving means may be a means for moving the first laser light spot and the second laser light spot together, or the first laser light spot and the second laser light spot are moved separately. It is also possible to use means. In particular, in this electrode manufacturing method, laser light is irradiated by the first laser light irradiation means and the second laser light irradiation means, respectively, and the spot of the first laser light and the spot of the second laser light are emitted by the spot moving means. When moving the laser beam, the second laser beam spot is moved so that the center of the second laser beam spot is located a predetermined distance behind the center of the first laser beam spot along the moving direction. Let In this way, the cutting speed of the first laser beam and the second laser beam is moved along the moving direction by shifting the center of the spot behind the first laser beam by a predetermined distance from the first laser beam. The second laser beam can be irradiated after the first laser beam with a time difference corresponding to the predetermined distance. Due to this time difference, for example, as described above, it is possible to suppress the accumulation of heat when a plurality of laser beams are irradiated coaxially, and it is possible to suppress the distortion and deflection of the electrodes. In addition, it is possible to perform high-precision processing such as polishing of the cut end face or other cutting with the second laser light irradiated to the rear side after performing the cutting process with the first laser light irradiated to the front side in the moving direction. In addition, the treatment with the first laser beam and the treatment with the second laser beam can each be exhibited as a single effect, and a plurality of treatments can be successively and collectively performed. As described above, this electrode manufacturing method is such that the center of the spot of the second laser beam is shifted backward from the center of the spot of the first laser beam by a predetermined distance in the moving direction, thereby forming the belt-like shape in which the active material layer is formed. The cutting quality when the electrode is cut out from the metal foil can be improved.
一形態の電極の製造方法では、第２のレーザー光のスポットの中心が第１のレーザー光のスポットの中心より電極側に位置するように第２のレーザー光のスポットを移動させる。このように、この電極の製造方法は、第２のレーザー光のスポットの中心を第１のレーザー光のスポットの中心より切り抜かれる電極側にずらすことにより、後方側の第２のレーザー光によって電極側の切断端面に対して研磨等の処理を高精度に行うことができる。 In one embodiment of the method for manufacturing an electrode, the spot of the second laser beam is moved so that the center of the spot of the second laser beam is positioned closer to the electrode than the center of the spot of the first laser beam. Thus, this electrode manufacturing method shifts the center of the spot of the second laser beam to the electrode side cut out from the center of the spot of the first laser beam, so that the electrode is applied by the second laser beam on the rear side. A process such as polishing can be performed with high accuracy on the side cut end face.
一形態の電極の製造方法では、第１のレーザー光は、第１のスポット径を有し、第２のレーザー光は、第２のスポット径を有し、第２のスポット径は、第１のスポット径よりも小さい。このように、この電極の製造方法は、第２のレーザー光の第２のスポット径を第１のレーザー光の第１のスポット径よりも小径とすることにより、小径の第２のレーザー光によって電極側の切断端面に対して研磨等の処理を高精度に行うことができる。 In one embodiment of the electrode manufacturing method, the first laser beam has a first spot diameter, the second laser beam has a second spot diameter, and the second spot diameter is the first spot diameter. Smaller than the spot diameter. As described above, this electrode manufacturing method uses the second laser beam having a small diameter by making the second spot diameter of the second laser beam smaller than the first spot diameter of the first laser beam. Processing such as polishing can be performed with high accuracy on the cut end surface on the electrode side.
本発明によれば、ワークに対する切断品質を向上できる。 According to the present invention, cutting quality for a workpiece can be improved.
以下、図面を参照して、本発明に係る切断装置及び電極の製造方法の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of a cutting device and an electrode manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the element which is the same or it corresponds in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施の形態では、本発明に係る切断装置を、電池に用いられる電極の製造ラインに組み込まれ、活物質層が形成された帯状の金属箔から電極を切断分離する切断工程で用いられる切断装置に適用する。本実施の形態に係る切断工程では、レーザー光を利用した切断装置で電極を切断分離する。ちなみに、切断工程は、刃具を用いた接触型の切断、いわゆる打ち抜き、が一般的に行われているが、活物質層を有する電極の切断には超鋼製の刃具を必要とし、高コスト化を招いていた。なお、製造される電極は、例えば、二次電池又は電気二重層キャパシタ等の蓄電装置に用いられる。二次電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。また、製造される電極は、一次電池に用いられてもよい。本実施の形態では、リチウムイオン二次電池に用いられる電極を製造する場合とする。 In the present embodiment, the cutting device according to the present invention is incorporated in an electrode production line used for a battery, and is used in a cutting process for cutting and separating an electrode from a strip-shaped metal foil on which an active material layer is formed. Applies to In the cutting process according to the present embodiment, the electrodes are cut and separated by a cutting device using laser light. By the way, the cutting process is generally performed by contact type cutting using a blade, so-called punching, but cutting an electrode having an active material layer requires a super steel blade, which increases the cost. Was invited. The manufactured electrode is used for a power storage device such as a secondary battery or an electric double layer capacitor. The secondary battery is, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. Moreover, the manufactured electrode may be used for a primary battery. In this embodiment, it is assumed that an electrode used for a lithium ion secondary battery is manufactured.
電極は、金属箔の表裏面の少なくとも一面に電極ペーストがそれぞれ塗布されて活物質層が形成されており、切断後に一部がタブとなる電極ペーストが塗布されていない領域も有している。金属箔は、例えば、銅箔、アルミニウム箔である。電極ペーストは、活物質、バインダ、溶剤等を含んでいる。活物質は、正極活物質及び負極活物質のいずれであってもよい。正極活物質としては、例えば、複合酸化物、金属リチウム、硫黄である。複合酸化物は、マンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとを含む。負極活物質は、例えば、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素である。バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリノレ基含有樹脂である。溶剤は、例えば、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、メタノール、メチルイソブチルケトン等の有機溶剤、水である。また、電極ペーストは、カーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）等の導電助剤を含んでいてもよい。また、電極ペーストは、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の増粘剤を含んでいてもよい。 The electrode has an active material layer formed by applying an electrode paste on at least one of the front and back surfaces of the metal foil, and also has a region where the electrode paste that partially becomes a tab after cutting is not applied. The metal foil is, for example, a copper foil or an aluminum foil. The electrode paste contains an active material, a binder, a solvent, and the like. The active material may be either a positive electrode active material or a negative electrode active material. Examples of the positive electrode active material include composite oxide, metallic lithium, and sulfur. The composite oxide includes at least one of manganese, nickel, cobalt, and aluminum and lithium. Examples of the negative electrode active material include graphite, highly oriented graphite, carbon such as mesocarbon microbeads, hard carbon, and soft carbon, alkali metals such as lithium and sodium, metal compounds, and SiOx (0.5 ≦ x ≦ 1.5). ) And the like, and boron-added carbon. The binder is, for example, a fluorine-containing resin such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or fluorine rubber, a thermoplastic resin such as polypropylene or polyethylene, an imide resin such as polyimide or polyamideimide, or an alkoxysilanol group-containing resin. Examples of the solvent include organic solvents such as NMP (N-methylpyrrolidone), methanol, and methyl isobutyl ketone, and water. The electrode paste may contain a conductive auxiliary such as carbon black, graphite, acetylene black, and ketjen black (registered trademark). The electrode paste may contain a thickening agent such as carboxymethylcellulose (CMC).
電極を製造する場合、上記各物質を混練して電極ペーストを生成し、その電極ペーストを帯状の金属箔に塗布して、その塗布された電極ペーストを乾燥して帯状の金属箔に活物質層を形成する。そして、本実施の形態に係る切断工程では、切断装置で照射したレーザー光によって活物質層が形成された帯状の金属箔を切断線に沿って切断し、電極を打抜く。この際、活物質層が形成された帯状の金属箔は巻出ロールから送り出されて搬送され、この搬送途中の所定の箇所に切断装置が配置されている。搬送中は、帯状の金属箔に所定のテンション（張力）がかかっている。 When manufacturing an electrode, the above materials are kneaded to produce an electrode paste, the electrode paste is applied to a strip-shaped metal foil, and the applied electrode paste is dried to form an active material layer on the strip-shaped metal foil. Form. In the cutting step according to the present embodiment, the strip-shaped metal foil on which the active material layer is formed is cut along the cutting line by the laser beam irradiated by the cutting device, and the electrode is punched out. Under the present circumstances, the strip | belt-shaped metal foil in which the active material layer was formed is sent out and conveyed from the unwinding roll, and the cutting device is arrange | positioned in the predetermined location in the middle of this conveyance. During conveyance, a predetermined tension (tension) is applied to the band-shaped metal foil.
図１を参照して、本実施に形態に係る切断装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る切断装置１の構成を模式的に示す図である。なお、図１には１条取りの場合のものを例示しているが、２条取りにも適用できる。 With reference to FIG. 1, the cutting device 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a cutting device 1 according to the present embodiment. In addition, although the thing in the case of 1 line is illustrated in FIG. 1, it is applicable also to 2 lines.
切断装置１は、少なくとも２種類のレーザー光を用いて、活物質層Ａが形成された帯状の金属箔Ｂを切断して電極を打抜く。切断装置１は、一方の第１のレーザー光ＬＢ１を切断処理に利用し、他方の第２のレーザー光ＬＢ２を切断端面の研磨あるいは他の層の切断等の処理に利用する。特に、切断装置１は、第１のレーザー光ＬＢ１による処理と第２のレーザー光ＬＢ２による処理の各効果をそれぞれ単独に発揮させて切断品質を向上させるために、互いのスポットが重なる範囲内で第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心を第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心よりも切断方向（第１レーザー光ＬＢ１、第２レーザー光のＬＢ２の移動方向）の後方側に所定距離ずらす。 The cutting device 1 uses at least two types of laser light to cut the strip-shaped metal foil B on which the active material layer A is formed and punch the electrodes. The cutting device 1 uses one first laser beam LB1 for cutting processing, and uses the other second laser beam LB2 for processing such as polishing of the cut end face or cutting of other layers. In particular, the cutting device 1 is capable of improving the cutting quality by independently exerting the effects of the processing by the first laser beam LB1 and the processing by the second laser beam LB2, so that the spots overlap each other. The center of the spot of the second laser beam LB2 is shifted from the center of the spot of the first laser beam LB1 by a predetermined distance to the rear side in the cutting direction (the moving direction of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2).
切断装置１は、搬送中の活物質層Ａが形成された帯状の金属箔Ｂの上方から、レーザー光ＬＢ１，ＬＢ２を照射できるように配置されている。また、切断装置１は、電極の外形状に相当する活物質層Ａ上や金属箔Ｂ上の切断線ＣＬ（仮想線であり、実際に線が引かれているわけではない）に沿ってレーザー光ＬＢ１，ＬＢ２の各スポットの中心をそれぞれ移動させながら活物質層Ａ上や金属箔Ｂ上にレーザー光ＬＢ１，ＬＢ２を照射できる構成を有している。切断装置１は、第１レーザー光発振器１０、第２レーザー光発振器１１、ハーフミラー１２、ミラー１３等を備えている。 The cutting device 1 is arranged so that the laser beams LB1 and LB2 can be irradiated from above the strip-shaped metal foil B on which the active material layer A being conveyed is formed. Moreover, the cutting device 1 is a laser beam along a cutting line CL (virtual line, not actually drawn) on the active material layer A or the metal foil B corresponding to the outer shape of the electrode. The laser beam LB1 or LB2 can be irradiated on the active material layer A or the metal foil B while moving the center of each spot of the light beams LB1 and LB2. The cutting device 1 includes a first laser light oscillator 10, a second laser light oscillator 11, a half mirror 12, a mirror 13, and the like.
なお、本実施の形態では、第１レーザー光発振器１０及びハーフミラー１２を備える手段が特許請求の範囲に記載する第１レーザー光照射手段に相当し、第２レーザー光発振器１１及びミラー１３を備える手段が特許請求の範囲に記載する第２レーザー光照射手段に相当し、第１レーザー光発振器１０が特許請求の範囲に記載する第１レーザー光発振器に相当し、第２レーザー光発振器１１が特許請求の範囲に記載する第２レーザー光発振器に相当する。 In the present embodiment, the means including the first laser light oscillator 10 and the half mirror 12 corresponds to the first laser light irradiation means described in the claims, and includes the second laser light oscillator 11 and the mirror 13. The means corresponds to the second laser light irradiation means described in the claims, the first laser light oscillator 10 corresponds to the first laser light oscillator described in the claims, and the second laser light oscillator 11 corresponds to the patent. This corresponds to the second laser oscillator described in the claims.
第１レーザー光発振器１０は、第１のレーザー光ＬＢ１を発生し、その第１のレーザー光ＬＢ１をハーフミラー１２に向けて出力する。第１レーザー光発振器１０では、第１のレーザー光ＬＢ１のスポット径、波長、出力値（強度）、出力波等の各種条件を設定可能であり、この各種条件として切断処理に適したものが設定される。第１のレーザー光ＬＢ１のスポット径は、どのような切断処理を行うかに応じて所定のスポット径が設定される。例えば、切断精度を高くする切断処理を行う場合には高密度のレーザー光とするために小さいスポット径が設定され、切断速度を高くする切断処理を行う場合には高出力（熱量を多くする）ために大きいスポット径が設定される。第１のレーザー光ＬＢ１の波長は、特に限定しないが、活物質層Ａに含まれる各物質や金属箔Ｂに用いられる物質等に応じて切断に適した波長が設定される。第１のレーザー光ＬＢ１の出力値は、第２のレーザー光ＬＢ２に比べて高いかあるいは同程度の出力値が設定される。第１のレーザー光ＬＢ１の出力波は、高周波のパルス波である。 The first laser beam oscillator 10 generates the first laser beam LB1 and outputs the first laser beam LB1 toward the half mirror 12. In the first laser beam oscillator 10, various conditions such as the spot diameter, wavelength, output value (intensity), and output wave of the first laser beam LB1 can be set, and various conditions suitable for the cutting process are set. Is done. The spot diameter of the first laser beam LB1 is set to a predetermined spot diameter depending on what kind of cutting process is performed. For example, when performing cutting processing with high cutting accuracy, a small spot diameter is set to obtain a high-density laser beam, and when cutting processing with high cutting speed is performed, high output (increases the amount of heat). Therefore, a large spot diameter is set. The wavelength of the first laser beam LB1 is not particularly limited, but a wavelength suitable for cutting is set according to each material included in the active material layer A, a material used for the metal foil B, and the like. The output value of the first laser beam LB1 is set to be higher than or comparable to that of the second laser beam LB2. The output wave of the first laser beam LB1 is a high-frequency pulse wave.
第２レーザー光発振器１１は、第２のレーザー光ＬＢ２を発生し、その第２のレーザー光ＬＢ２をミラー１３に向けて出力する。第２レーザー光発振器１１では、第２のレーザー光ＬＢ２のスポット径、波長、出力値、出力波等の各種条件を設定可能であり、この各種条件として研磨処理あるいは特定の層の切断処理に適したものが設定される。第２のレーザー光ＬＢ２のスポット径は、どのような研磨処理あるいは切断処理を行うかに応じて所定のスポット径が設定される。例えば、第１のレーザー光ＬＢ１による切断処理でバリが発生し易い切断処理の場合には大きいスポット径が設定され、第１のレーザー光ＬＢ１による切断処理でドロスが発生し易い切断処理の場合には小さいスポット径が設定される。第２のレーザー光ＬＢ２の出力値は、第１のレーザー光ＬＢ１に比べて低いかあるいは同程度の出力値が設定される。第２のレーザー光ＬＢ２の出力波は、研磨処理の場合には連続波であり、切断処理の場合には高周波のパルス波である。 The second laser beam oscillator 11 generates the second laser beam LB2 and outputs the second laser beam LB2 toward the mirror 13. In the second laser beam oscillator 11, various conditions such as the spot diameter, wavelength, output value, output wave, etc. of the second laser beam LB2 can be set, and these various conditions are suitable for polishing processing or cutting processing of a specific layer. Is set. The spot diameter of the second laser beam LB2 is set to a predetermined spot diameter depending on what kind of polishing process or cutting process is performed. For example, in the case of a cutting process in which burrs are likely to occur in the cutting process with the first laser beam LB1, a large spot diameter is set, and in the cutting process in which dross is likely to occur in the cutting process with the first laser beam LB1. A small spot diameter is set. The output value of the second laser beam LB2 is set to be lower than or comparable to that of the first laser beam LB1. The output wave of the second laser beam LB2 is a continuous wave in the case of the polishing process, and is a high-frequency pulse wave in the case of the cutting process.
なお、第１のレーザー光ＬＢ１、第２のレーザー光ＬＢ２の好適な具体的なスポット径、波長、出力値、出力波（高周波のパルス波の場合にはパルスの周波数）等については、条件を変えて実験等を行って、適宜設定するとよい。 Note that the conditions for the preferable specific spot diameter, wavelength, output value, output wave (pulse frequency in the case of a high-frequency pulse wave), etc. of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are as follows. It is recommended to set as appropriate by conducting experiments and so on.
ハーフミラー１２は、第１レーザー光発振器１０から出力された第１のレーザー光ＬＢ１を照射口１４に向けて反射するとともに、ミラー１３で反射された第２のレーザー光ＬＢ２を透過する。ハーフミラー１２は、第１のレーザー光ＬＢ１に対する反射角度を三次元的に変更可能である。そのために、第１のレーザー光ＬＢ１に対してハーフミラー１２の傾きを三次元的に変化させることができる駆動装置（図示せず）も備えられている。この駆動装置により、ハーフミラー１２で反射した後の第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心が活物質層Ａ上や金属箔Ｂ上の切断線ＣＬに沿って移動するように、ハーフミラー１２の傾きを変化させる。なお、本実施の形態では、ハーフミラー１２及びその駆動装置が特許請求の範囲に記載するスポット移動手段である。 The half mirror 12 reflects the first laser beam LB1 output from the first laser beam oscillator 10 toward the irradiation port 14, and transmits the second laser beam LB2 reflected by the mirror 13. The half mirror 12 can change the reflection angle with respect to the first laser beam LB1 three-dimensionally. For this purpose, a driving device (not shown) that can change the inclination of the half mirror 12 in three dimensions with respect to the first laser beam LB1 is also provided. By this driving device, the center of the spot of the first laser beam LB1 after being reflected by the half mirror 12 is moved along the cutting line CL on the active material layer A or the metal foil B. Change the slope. In the present embodiment, the half mirror 12 and its driving device are spot moving means described in the claims.
ミラー１３は、第２レーザー光発振器１１から出力された第２のレーザー光ＬＢ２を照射口１４に向けて反射する。ミラー１３は、第２のレーザー光ＬＢ２に対する反射角度を三次元的に変更可能である。そのために、第２のレーザー光ＬＢ２に対してミラー１３の傾きを三次元的に変化させることができる駆動装置（図示せず）も備えられている。この駆動装置により、ミラー１３で反射した後の第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心が活物質層Ａ上や金属箔Ｂ上の切断線ＣＬに沿って移動するように、ミラー１３の傾きを変化させる。特に、この駆動装置により、切断方向において第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心よりも所定距離後方に第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心が位置するように、ミラー１３の傾きをハーフミラー１２の傾きに連動させて変化させる。なお、本実施の形態では、ミラー１３及びその駆動装置も特許請求の範囲に記載するスポット移動手段である。 The mirror 13 reflects the second laser beam LB2 output from the second laser beam oscillator 11 toward the irradiation port 14. The mirror 13 can three-dimensionally change the reflection angle with respect to the second laser beam LB2. For this purpose, a drive device (not shown) that can change the tilt of the mirror 13 three-dimensionally with respect to the second laser beam LB2 is also provided. By this driving device, the tilt of the mirror 13 is adjusted so that the center of the spot of the second laser beam LB2 after being reflected by the mirror 13 moves along the cutting line CL on the active material layer A or the metal foil B. Change. In particular, with this driving device, the mirror 13 is tilted so that the center of the spot of the second laser beam LB2 is positioned a predetermined distance behind the center of the spot of the first laser beam LB1 in the cutting direction. Change in conjunction with the tilt of the. In the present embodiment, the mirror 13 and its driving device are also spot moving means described in the claims.
上記の各駆動装置でハーフミラー１２及びミラー１３の傾きを変化させる速度に応じて、切断速度が変化する。したがって、切断形態（例えば、切断品質を高くする切断形態、切断速度を高くする切断形態）に応じて好適な切断速度が設定されると、その切断速度に基づいてハーフミラー１２及びミラー１３の傾きを変化させる速度が設定される。 The cutting speed changes according to the speed at which the tilts of the half mirror 12 and the mirror 13 are changed in each of the driving devices. Therefore, when a suitable cutting speed is set according to the cutting mode (for example, a cutting mode that increases the cutting quality or a cutting mode that increases the cutting speed), the inclination of the half mirror 12 and the mirror 13 is set based on the cutting speed. The speed to change is set.
第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心と第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心とをずらす（オフセットさせる）所定距離は、第１のレーザー光ＬＢ１のスポットと第２のレーザー光ＬＢ２のスポットとが重なる範囲内の距離が設定される。したがって、所定距離は、第１のレーザー光ＬＢ１のスポット径及び第２のレーザー光ＬＢ２のスポット径に基づいて設定される。このように、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とのスポットが重なるようにすることにより、前方側の第１のレーザー光ＬＢ１の熱を後方側の第２のレーザー光ＬＢ２による研磨処理等で利用できる。また、所定距離は、切断線ＣＬの角部等のコーナリングで前方側の第１のレーザー光ＬＢ１に対して後方側の第２のレーザー光ＬＢ２が追随できるように、この追随性も考慮して設定される。また、所定距離は、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とが近づき過ぎて熱がこもり易くならないように、この熱のこもり抑制も考慮して設定される。 The predetermined distance for shifting (offset) the center of the spot of the first laser beam LB1 and the center of the spot of the second laser beam LB2 is the spot of the first laser beam LB1 and the spot of the second laser beam LB2. The distance in the range where the overlaps is set. Therefore, the predetermined distance is set based on the spot diameter of the first laser beam LB1 and the spot diameter of the second laser beam LB2. In this way, by making the spots of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 overlap, the heat of the first laser beam LB1 on the front side is caused by the second laser beam LB2 on the rear side. It can be used for polishing. In addition, the predetermined distance is also taken into consideration so that the second laser beam LB2 on the rear side can follow the first laser beam LB1 on the front side at the cornering of the corner of the cutting line CL or the like. Is set. Further, the predetermined distance is set in consideration of the suppression of heat accumulation so that the first laser light LB1 and the second laser light LB2 do not approach each other too much and heat is likely to be accumulated.
なお、第１レーザー光発振器１０、第２レーザー光発振器１１、ハーフミラー１２の駆動装置、ミラー１３の駆動装置は、電極の製造ラインの制御装置（図示せず）あるいは切断装置１自体が制御装置（図示せず）を備えている場合にはその制御装置によって制御される。 The first laser light oscillator 10, the second laser light oscillator 11, the driving device for the half mirror 12, and the driving device for the mirror 13 are controlled by an electrode manufacturing line control device (not shown) or the cutting device 1 itself. If it is provided (not shown), it is controlled by the control device.
上記構成の切断装置１の動作の流れについて説明する。搬送中に、活物質層Ａが形成された金属箔Ｂにおいて電極として打抜かれる箇所が切断装置１の照射口１４の下方に到達する毎に、第１レーザー光発振器１０では、高周波パルス波の第１のレーザー光ＬＢ１を発生させ、その第１のレーザー光ＬＢ１を出力する。ハーフミラー１２では、この第１のレーザー光ＬＢ１が入射されると照射口１４に向けて反射する。反射された第１のレーザー光ＬＢ１は、照射口１４から活物質層Ａ上又は金属箔Ｂ上に照射される。この照射された第１のレーザー光ＬＢ１は、スポットの中心が切断線ＣＬ上に位置し、その位置を中心として第１のレーザー光ＬＢ１のスポット径分スポットが広がっている。ハーフミラー１２は上記した駆動装置によって第１のレーザー光ＬＢ１に対する傾きが変化し、その傾きに応じてハーフミラー１２では第１のレーザー光ＬＢ１を反射する。これによって、活物質層Ａ上又は金属箔Ｂ上に照射された第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心は、切断線ＣＬ上を移動し、全部の層又は一部の層を切断していく。第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心が電極の外形状に沿った切断線ＣＬ全てを移動すると、第１レーザー光発振器１０及びハーフミラー１２の駆動装置は一旦停止する。 An operation flow of the cutting apparatus 1 having the above-described configuration will be described. Each time the portion of the metal foil B on which the active material layer A is formed as an electrode during transportation reaches below the irradiation port 14 of the cutting device 1, the first laser light oscillator 10 generates a high-frequency pulse wave. The first laser beam LB1 is generated and the first laser beam LB1 is output. In the half mirror 12, when the first laser beam LB1 is incident, it is reflected toward the irradiation port. The reflected first laser beam LB1 is irradiated from the irradiation port 14 onto the active material layer A or the metal foil B. The center of the spot of the irradiated first laser beam LB1 is located on the cutting line CL, and the spot is spread by the spot diameter of the first laser beam LB1 with the position as the center. The inclination of the half mirror 12 with respect to the first laser beam LB1 is changed by the driving device described above, and the half mirror 12 reflects the first laser beam LB1 according to the inclination. As a result, the center of the spot of the first laser beam LB1 irradiated on the active material layer A or the metal foil B moves on the cutting line CL, and cuts all or some of the layers. . When the center of the spot of the first laser beam LB1 moves along the entire cutting line CL along the outer shape of the electrode, the driving devices for the first laser beam oscillator 10 and the half mirror 12 are temporarily stopped.
上記と同様に電極として打抜かれる箇所が照射口１４の下方に到達する毎に、第２レーザー光発振器１１では、連続波あるいは高周波パルス波の第２のレーザー光ＬＢ２を発生させ、その第２のレーザー光ＬＢ２を出力する。ミラー１３では、この第２のレーザー光ＬＢ２が入射されると照射口１４に向けて反射する。反射された第２のレーザー光ＬＢ２は、ハーフミラー１２を透過し、照射口１４から活物質層Ａ上又は金属箔Ｂ上に照射される。この照射された第２のレーザー光ＬＢ２は、スポットの中心が切断線ＣＬ上における第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心よりも所定距離後方に位置し、その位置を中心として第２のレーザー光ＬＢ２のスポット径分スポットが広がっている。ミラー１３は上記した駆動装置によって第２のレーザー光ＬＢ２に対する傾きが変化し、その傾きに応じてミラー１３では第２のレーザー光ＬＢ２を反射する。これによって、活物質層Ａ上又は金属箔Ｂ上に照射された第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心は、切断線ＣＬ上を移動し、切断端面の研磨あるいは一部の層を切断していく。第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心が電極の外形状に沿った切断線ＣＬ全てを移動すると、第２レーザー光発振器１１及びミラー１３の駆動装置は一旦停止する。 Similarly to the above, every time the portion punched out as an electrode reaches below the irradiation port 14, the second laser light oscillator 11 generates the second laser light LB2 of a continuous wave or a high-frequency pulse wave, and the second laser light LB2 is generated. Laser beam LB2 is output. When the second laser beam LB2 is incident on the mirror 13, it is reflected toward the irradiation port. The reflected second laser beam LB2 passes through the half mirror 12 and is irradiated onto the active material layer A or the metal foil B from the irradiation port 14. The irradiated second laser beam LB2 has the center of the spot positioned at a predetermined distance behind the center of the spot of the first laser beam LB1 on the cutting line CL, and the second laser beam is centered on that position. Spots spread by the spot diameter of LB2. The tilt of the mirror 13 with respect to the second laser light LB2 is changed by the above-described driving device, and the mirror 13 reflects the second laser light LB2 according to the tilt. Thereby, the center of the spot of the second laser beam LB2 irradiated on the active material layer A or the metal foil B moves on the cutting line CL, and the cut end face is polished or a part of the layer is cut. Go. When the center of the spot of the second laser beam LB2 moves along the entire cutting line CL along the outer shape of the electrode, the driving devices for the second laser beam oscillator 11 and the mirror 13 are temporarily stopped.
上記の切断装置１の動作により、活物質層Ａが形成された金属箔Ｂから電極が順次打抜かれていく。この際、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とのスポットの中心をずらしているので、切断速度と所定距離に応じた時間差で先に第１のレーザー光ＬＢ１が照射され、その後に第２のレーザー光ＬＢ２が照射させる。この時間差により、第２のレーザー光ＬＢ２による処理が研磨処理の場合、第１のレーザー光ＬＢ１による切断処理で切断された後の切断端面が、第２のレーザー光ＬＢ２による処理で高精度に研磨（バリ除去、ドロス除去等）される。このときに、第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心と、第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心との距離を適切に設定し、例えば、両スポットの外縁がラップするように設定することで、第２のレーザー光ＬＢ２による研磨処理では、第１のレーザー光ＬＢ１に付与され、電極に残留する熱を利用できる。このように、第２のレーザー光ＬＢ２による処理では第１のレーザー光ＬＢ１の熱を利用することで、別個の二つのレーザー装置で切断と研磨をそれぞれ行うことよりも、第２のレーザー光ＬＢ２の出力値を抑えることができる。また、第２のレーザー光ＬＢ２による処理が切断処理の場合、第１のレーザー光ＬＢ１による切断処理で活物質層Ａに適した条件で活物質層Ａが切断され、第２のレーザー光ＬＢ２による切断処理で金属箔Ｂに適した条件で金属箔Ｂが切断される。このときに、第２のレーザー光ＬＢ２による切断処理では、第１のレーザー光ＬＢ１によって上層の活物質層Ａが切断された後に金属箔Ｂを切断できる。なお、金属箔Ｂの表裏両面に活物質層Ａが形成されている場合、更に、裏面側の活物質層Ａを切断するための切断処理が必要となる。この切断処理には、第１のレーザー光ＬＢ１を用いてよいし、あるいは、別途の第３のレーザー光ＬＢ３を用いてもよい。 By the operation of the cutting device 1 described above, the electrodes are sequentially punched from the metal foil B on which the active material layer A is formed. At this time, since the centers of the spots of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are shifted, the first laser beam LB1 is irradiated first with a time difference corresponding to the cutting speed and a predetermined distance, and thereafter Is irradiated with the second laser beam LB2. Due to this time difference, when the treatment by the second laser beam LB2 is a polishing treatment, the cut end surface after being cut by the cutting treatment by the first laser beam LB1 is polished with high accuracy by the treatment by the second laser beam LB2. (Burr removal, dross removal, etc.). At this time, by appropriately setting the distance between the center of the spot of the second laser beam LB2 and the center of the spot of the first laser beam LB1, for example, by setting the outer edges of both spots to wrap. In the polishing process using the second laser beam LB2, the heat applied to the first laser beam LB1 and remaining on the electrodes can be used. As described above, in the processing using the second laser beam LB2, the heat of the first laser beam LB1 is used, so that the second laser beam LB2 is used rather than cutting and polishing with two separate laser devices. Can be suppressed. Further, when the treatment with the second laser beam LB2 is a cutting treatment, the active material layer A is cut under conditions suitable for the active material layer A by the cutting treatment with the first laser beam LB1, and the second laser beam LB2 is used. The metal foil B is cut under conditions suitable for the metal foil B by the cutting process. At this time, in the cutting process by the second laser beam LB2, the metal foil B can be cut after the upper active material layer A is cut by the first laser beam LB1. In addition, when the active material layer A is formed on both front and back surfaces of the metal foil B, a cutting process for cutting the active material layer A on the back surface side is further required. For this cutting process, the first laser beam LB1 may be used, or a separate third laser beam LB3 may be used.
ちなみに、複数のレーザー光を用いた切断装置において、複数のレーザー光のスポットの中心を一致させて照射した場合（同軸上に複数のレーザー光を照射した場合）、上記の時間差がないので、複数のレーザー光による各熱が同時に同じ箇所に集中し、切断箇所周辺に熱がこもり易くなる。そのこもった熱により、切断箇所周辺の歪みが大きくなったり、切断箇所周辺の撓みが大きくなったりする。そのため、切断品質が低下する。また、リチウムイオン二次電池の電極においては、活物質間を結合するバインダが、一般的に樹脂であるため、切断箇所周辺に過大な熱が加わると、切断箇所周辺のバインダが変質し、活物質が剥離しやすくなるといった問題も生じる。 By the way, in a cutting device using a plurality of laser beams, when the centers of the spots of a plurality of laser beams are made coincident (when a plurality of laser beams are irradiated on the same axis), there is no time difference as described above. Each heat by the laser beam is concentrated on the same part at the same time, and the heat is easily trapped around the cut part. Due to the accumulated heat, the distortion around the cut portion increases and the deflection around the cut portion increases. Therefore, cutting quality is degraded. In addition, in an electrode of a lithium ion secondary battery, since the binder that bonds between the active materials is generally a resin, if excessive heat is applied around the cut site, the binder around the cut site is altered and the active material is activated. There is also a problem that the material is easily peeled off.
図２及び図３を参照して、切断装置１を用いた切断工程の一例として、切断と切断によって発生したバリの除去を連続して一括で行う場合について説明する。図２は、切断装置１を用いた切断工程の一例であり、（ａ）が第１のレーザー光ＬＢ１の照射状態を模式的に示す図であり、（ｂ）が第２のレーザー光ＬＢ２の照射状態を模式的に示す図であり、（ｃ）がバリ除去の状態を模式的に示す図であり、（ｄ）が第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２のスポット中心及びスポット径を示す図である。図３は、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２の各出力の時間変化を示す図である。なお、図２及び図４、図５には金属箔Ｂの表裏両面に活物質層Ａ１，Ａ２が形成された場合の例を示しているが、金属箔Ｂの片面のみに活物質層Ａが形成された場合にも適用できる。 With reference to FIG.2 and FIG.3, the case where the removal of the burr | flash which generate | occur | produced by cutting | disconnection and cutting | disconnection is performed collectively is demonstrated as an example of the cutting process using the cutting device 1. FIG. FIG. 2 is an example of a cutting process using the cutting device 1, (a) schematically shows the irradiation state of the first laser beam LB 1, and (b) shows the second laser beam LB 2. It is a figure which shows an irradiation state typically, (c) is a figure which shows the state of a burr | flash removal typically, (d) is the spot center and spot of 1st laser beam LB1 and 2nd laser beam LB2. It is a figure which shows a diameter. FIG. 3 is a diagram showing temporal changes in outputs of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2. 2, 4, and 5 show examples where the active material layers A <b> 1 and A <b> 2 are formed on both the front and back surfaces of the metal foil B, but the active material layer A is formed only on one surface of the metal foil B. It can also be applied when formed.
この例は、切断精度を高くすることを目的とした切断形態の場合であり、第１のレーザー光ＬＢ１を用いて切断処理を行い、第２のレーザー光ＬＢ２を用いて研磨処理（特に、バリ除去）を行う例である。そのために、第１のレーザー光ＬＢ１のスポット径は、レーザー光を高密度化するために小さいスポット径とし、例えば、コンマ数ｍｍのスポット径である。このような小さいスポット径の高密度レーザー光で切断した場合、切断端面に切断残り等のバリが発生し易くなる。第１のレーザー光ＬＢ１の波長は、切断に適した波長である。例えば、短波長とした場合、乖離エネルギーを与えることができるとともに処理深度を浅くできる。第１のレーザー光ＬＢ１の出力値は、第２のレーザー光ＬＢ２の出力値よりも高い出力値である。第１のレーザー光ＬＢ１の出力波は、高周波のパルス波である。図３には、パルス波の第１のレーザー光ＬＢ１の出力の時間変化ＯＴ１の一例を示している。 This example is a case of a cutting form for the purpose of increasing the cutting accuracy. A cutting process is performed using the first laser beam LB1, and a polishing process (particularly, a burring process is performed using the second laser beam LB2). This is an example of performing (removal). Therefore, the spot diameter of the first laser beam LB1 is set to a small spot diameter in order to increase the density of the laser beam, for example, a spot diameter of several commas. When cutting with such a high-density laser beam having a small spot diameter, burrs such as uncut portions are likely to occur on the cut end face. The wavelength of the first laser beam LB1 is a wavelength suitable for cutting. For example, when the wavelength is short, it is possible to give a divergence energy and reduce the processing depth. The output value of the first laser beam LB1 is higher than the output value of the second laser beam LB2. The output wave of the first laser beam LB1 is a high-frequency pulse wave. FIG. 3 shows an example of the time change OT1 of the output of the first laser beam LB1 of the pulse wave.
第２のレーザー光ＬＢ２のスポット径は、処理範囲を大きくするために大きいスポット径とし、例えば、数ｍｍのスポット径である。第２のレーザー光ＬＢ２の波長は、バリ除去に適した波長である。例えば、長波長とした場合、多くの熱を与えることができるとともに処理深度も深くできる。第２のレーザー光ＬＢ２の出力値は、第１のレーザー光ＬＢ１の出力値よりも低い出力値である。第２のレーザー光ＬＢ２の出力波は、連続波である。図３には、連続波の第２のレーザー光ＬＢ２の出力の時間変化ＯＴ２の一例を示している。 The spot diameter of the second laser beam LB2 is a large spot diameter in order to increase the processing range, for example, a spot diameter of several mm. The wavelength of the second laser beam LB2 is a wavelength suitable for removing burrs. For example, when the wavelength is long, a large amount of heat can be applied and the processing depth can be increased. The output value of the second laser beam LB2 is an output value lower than the output value of the first laser beam LB1. The output wave of the second laser beam LB2 is a continuous wave. FIG. 3 shows an example of the time change OT2 of the output of the continuous wave second laser beam LB2.
図２（ｄ）に示すように、第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心ＬＢＣ１と第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心ＬＢＣ２とをずらす所定距離ＳＤは、後方側の第２のレーザー光ＬＢ２の大きな径のスポット内に前方側の第１のレーザー光ＬＢ１の小さな径のスポットが入るような距離が設定される。また、切断速度は、切断精度を重視するので、切断精度を十分に確保できる低めの速度とする。 As shown in FIG. 2 (d), the predetermined distance SD shifting first the center LB C 1 spot of the laser beam LB1 and the center LB C 2 spot of the second laser beam LB2 is second rear side A distance is set such that a spot with a small diameter of the first laser beam LB1 on the front side enters a spot with a large diameter of the laser beam LB2. Further, since the cutting speed places importance on the cutting accuracy, the cutting speed is set to a low speed that can sufficiently secure the cutting accuracy.
切断装置１での第１のレーザー光ＬＢ１による切断処理と第２のレーザー光ＬＢ２による研磨処理の作用について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、前方側のスポット径の小さい高密度の第１のレーザー光ＬＢ１による熱により、表面側の活物質層Ａ１、金属箔Ｂ、裏面側の活物質層Ａ２を高精度に切断できる。小さいスポット径なので、切断代が小さい。この際、第１のレーザー光ＬＢ１がパルス波で照射されるので、レーザー光の出力値が所定値になったあとに出力値が０になるのが繰り返され、切断箇所周辺に熱がこもり難く、熱ダレを抑制できる。 The operation of the cutting process using the first laser beam LB1 and the polishing process using the second laser beam LB2 in the cutting apparatus 1 will be described. First, as shown in FIG. 2 (a), the active material layer A1, the metal foil B, and the active material layer on the back side are heated by the high-density first laser beam LB1 having a small spot diameter on the front side. A2 can be cut with high accuracy. Since the spot diameter is small, the cutting allowance is small. At this time, since the first laser beam LB1 is irradiated with a pulse wave, the output value is repeatedly set to 0 after the output value of the laser beam reaches a predetermined value, and heat is not easily accumulated around the cut portion. , Heat sag can be suppressed.
図２（ｂ）に示すように、スポット径の小さい第１のレーザー光ＬＢ１による切断では、切断端面にバリＢＲが発生する場合がある。バリＢＲは端部が電極より突出しているため、セルのケースに収めた状態で、短絡の要因となる。そこで、図２（ｂ）に示すように、第１のレーザー光ＬＢ１によって切断された後の極短時間経過後に、後方側のスポット径の大きい第２のレーザー光ＬＢ２による熱（第１のレーザー光ＬＢ１による熱も加味）により、バリＢＲの一部又は全部を溶かして、図２（ｃ）に示すように尖ったバリＢＲをまるめるか（符号ＢＲ’で示す状態にするか）あるいは全体を溶かして除去できる。この際、第２のレーザー光ＬＢ２は連続波で照射されるので、連続的に熱を切断端面に与えることができる。 As shown in FIG. 2B, in the cutting with the first laser beam LB1 having a small spot diameter, a burr BR may occur on the cut end face. Since the end of the burr BR protrudes from the electrode, the burr BR becomes a cause of a short circuit in a state where it is housed in the cell case. Therefore, as shown in FIG. 2B, after a very short time after being cut by the first laser beam LB1, heat (first laser beam) by the second laser beam LB2 having a large spot diameter on the rear side is obtained. In consideration of the heat generated by the light LB1, part or all of the burr BR is melted to round the sharp burr BR as shown in FIG. Can be dissolved and removed. At this time, since the second laser beam LB2 is irradiated with a continuous wave, heat can be continuously applied to the cut end face.
このように、小スポット径の第１のレーザー光ＬＢ１を用いるので、切断精度を高くできる。この切断によってバリが発生しても、その切断の直後に、大スポット径で連続波の第２のレーザー光ＬＢ２を用いるので、バリを除去できる。この際、第１のレーザー光ＬＢ１の熱も利用して、バリを除去できる。 Thus, since the first laser beam LB1 having a small spot diameter is used, the cutting accuracy can be increased. Even if burrs are generated by this cutting, the second laser beam LB2 having a large spot diameter and a continuous wave is used immediately after the cutting, so that the burrs can be removed. At this time, the burr can be removed using the heat of the first laser beam LB1.
図４を参照して、切断装置１を用いた切断工程の他の例として、切断と切断によって発生したドロスの除去を連続して一括で行う場合について説明する。図４は、切断装置１を用いた切断工程の他の例であり、（ａ）が第１のレーザー光ＬＢ１の照射状態を模式的に示す図であり、（ｂ）が第２のレーザー光ＬＢ２の照射状態を模式的に示す図であり、（ｃ）がドロス除去の状態を模式的に示す図であり、（ｄ）が第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２のスポット中心及びスポット径を示す図である。 With reference to FIG. 4, as another example of the cutting process using the cutting device 1, a case where cutting and removal of dross generated by cutting are continuously performed in a lump will be described. 4A and 4B show another example of the cutting process using the cutting apparatus 1, wherein FIG. 4A schematically shows the irradiation state of the first laser beam LB1, and FIG. 4B shows the second laser beam. It is a figure which shows typically the irradiation state of LB2, (c) is a figure which shows the state of dross removal typically, (d) is the spot center of 1st laser beam LB1 and 2nd laser beam LB2. It is a figure which shows a spot diameter.
この例は、切断速度を高くすることを目的とした切断形態の場合であり、第１のレーザー光ＬＢ１を用いて切断処理を行い、第２のレーザー光ＬＢ２を用いて研磨処理（特に、ドロス除去）を行う例である。そのために、第１のレーザー光ＬＢ１のスポット径は、大きいスポット径とし、例えば、数ｍｍのスポット径である。第１のレーザー光ＬＢ１の波長は、切断に適した波長である。第１のレーザー光ＬＢ１の出力値は、切断速度を高くするために、高い出力値である。このような高出力の大きいスポット径のレーザー光で切断した場合、切断端面にドロス（熱溶け）が発生し易くなる。第１のレーザー光ＬＢ１の出力波は、高周波のパルス波である。 This example is a case of a cutting form aimed at increasing the cutting speed, and a cutting process is performed using the first laser beam LB1, and a polishing process (particularly, dross processing is performed using the second laser beam LB2). This is an example of performing (removal). Therefore, the spot diameter of the first laser beam LB1 is a large spot diameter, for example, a spot diameter of several mm. The wavelength of the first laser beam LB1 is a wavelength suitable for cutting. The output value of the first laser beam LB1 is a high output value in order to increase the cutting speed. When cutting with such a high-power, large-spot laser beam, dross (heat melting) is likely to occur on the cut end face. The output wave of the first laser beam LB1 is a high-frequency pulse wave.
第２のレーザー光ＬＢ２のスポット径は、ドロスを除去できるような小さいスポット径とし、例えば、コンマ数ｍｍのスポット径である。第２のレーザー光ＬＢ２の波長は、ドロス除去に適した波長である。第２のレーザー光ＬＢ２の出力値は、第１のレーザー光ＬＢ１の出力値よりも低い出力値である。第２のレーザー光ＬＢ２の出力波は、連続波である。 The spot diameter of the second laser beam LB2 is set to a small spot diameter that can remove dross, for example, a spot diameter of several commas. The wavelength of the second laser beam LB2 is a wavelength suitable for dross removal. The output value of the second laser beam LB2 is an output value lower than the output value of the first laser beam LB1. The output wave of the second laser beam LB2 is a continuous wave.
図４（ｄ）に示すように、第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心ＬＢＣ１と第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心ＬＢＣ２とをずらす所定距離ＳＤは、前方側の第１のレーザー光ＬＢ１の大きな径のスポット内に後方側の第２のレーザー光ＬＢ２の小さな径のスポットが入るような距離が設定される。また、切断速度は、切断速度を重視するので、高い速度とする。したがって、上記の各駆動装置ではハーフミラー１２、ミラー１３の傾きを高い速度で変化させる。 Figure 4 (d), the predetermined distance SD shifting first the center LB C 1 spot of the laser beam LB1 and the center LB C 2 spot of the second laser beam LB2 is first front side A distance is set such that a spot with a small diameter of the second laser beam LB2 on the rear side enters a spot with a large diameter of the laser beam LB1. The cutting speed is set to a high speed because the cutting speed is important. Therefore, in each of the driving devices described above, the inclination of the half mirror 12 and the mirror 13 is changed at a high speed.
切断装置１での第１のレーザー光ＬＢ１による切断処理と第２のレーザー光ＬＢ２による研磨処理の作用について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、前方側の大きいスポット径の高出力の第１のレーザー光ＬＢ１による熱により、表面側の活物質層Ａ１、金属箔Ｂ、裏面側の活物質層Ａ２を高速に切断できる。 The operation of the cutting process using the first laser beam LB1 and the polishing process using the second laser beam LB2 in the cutting apparatus 1 will be described. First, as shown in FIG. 4A, the active material layer A1 on the front side, the metal foil B, and the active material layer on the back side are heated by the high-power first laser beam LB1 having a large spot diameter on the front side. A2 can be cut at high speed.
図４（ｂ）に示すように、大きいスポット径の高出力の第１のレーザー光ＬＢ１による切断では、切断端面にドロスＤＳが発生する場合がある。そこで、図４（ｂ）に示すように、第１のレーザー光ＬＢ１によって切断された後の極短時間経過後に、後方側のスポット径の小さい第２のレーザー光ＬＢ２による熱（第１のレーザー光ＬＢ１による熱も加味）により、高精度にドロスを溶かしながら削り落とすことができ、図４（ｃ）に示すようにドロスを除去できる。この際、第２のレーザー光ＬＢ２が連続波で照射されるので、連続的に熱を切断端面に与えることができる。 As shown in FIG. 4B, dross DS may occur on the cut end face in the cutting with the high-power first laser beam LB1 having a large spot diameter. Therefore, as shown in FIG. 4B, after an extremely short time after being cut by the first laser beam LB1, heat (first laser beam) by the second laser beam LB2 having a small spot diameter on the rear side is obtained. In consideration of the heat generated by the light LB1, the dross can be scraped off with high accuracy, and the dross can be removed as shown in FIG. At this time, since the second laser beam LB2 is irradiated in a continuous wave, heat can be continuously applied to the cut end face.
このように、大スポット径で高出力の第１のレーザー光ＬＢ１を用いるので、切断速度を高くできる。この切断によってドロスが発生しても、その切断の直後に、小スポット径で連続波の第２のレーザー光ＬＢ２を用いるので、ドロスを除去できる。この際、第１のレーザー光ＬＢ１の熱も利用して、ドロスを除去できる。 Thus, since the first laser beam LB1 with a large spot diameter and high output is used, the cutting speed can be increased. Even if dross is generated by this cutting, the dross can be removed because the second laser beam LB2 having a small spot diameter and a continuous wave is used immediately after the cutting. At this time, dross can be removed using the heat of the first laser beam LB1.
図５を参照して、切断装置１を用いた切断工程の他の例として、表面の活物質層Ａ１、金属箔Ｂ、裏面の活物質層Ａ２にそれぞれ適した切断を連続して一括で行う場合について説明する。図５は、切断装置１を用いた切断工程の他の例であり、（ａ）が第１のレーザー光ＬＢ１の照射状態を模式的に示す図であり、（ｂ）が第２のレーザー光ＬＢ２の照射状態を模式的に示す図であり、（ｃ）が第３のレーザー光ＬＢ３の照射状態を模式的に示す図であり、（ｄ）が第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２と第３のレーザー光ＬＢ３のスポット中心及びスポット径を示す図である。 Referring to FIG. 5, as another example of the cutting process using cutting device 1, cutting suitable for each of active material layer A1 on the front surface, metal foil B, and active material layer A2 on the back surface is performed in a lump in a lump. The case will be described. FIG. 5 is another example of the cutting process using the cutting device 1, wherein (a) schematically shows the irradiation state of the first laser beam LB1, and (b) shows the second laser beam. It is a figure which shows typically the irradiation state of LB2, (c) is a figure which shows the irradiation state of 3rd laser beam LB3 typically, (d) is 1st laser beam LB1 and 2nd laser. It is a figure which shows the spot center and spot diameter of light LB2 and 3rd laser beam LB3.
この例は、切断精度を高くすることを目的とした切断形態の場合であり、第１のレーザー光ＬＢ１を用いて表面側の活物質層Ａ１の切断処理を行い、第２のレーザー光ＬＢ２を用いて金属箔Ｂの切断処理を行い、第３のレーザー光ＬＢ３を用いて裏面側の活物質層Ａ２の切断処理を行う例である。この例では、第３のレーザー光ＬＢ３も用いるので、切断装置１に第３のレーザー光ＬＢ３用の第３レーザー光発振器（図示せず）及び第３のレーザー光ＬＢ３用のミラー（図示せず）とその駆動装置（図示せず）を更に備える構成とし、第２レーザー光発振器１１の第２のレーザー光ＬＢ２を反射するミラーをハーフミラーとする。なお、第１のレーザー光ＬＢ１を利用して裏面側の活物質層Ａ２の切断処理を行うようにしてもよい。 This example is a case of a cutting form for the purpose of increasing the cutting accuracy. The cutting process of the active material layer A1 on the surface side is performed using the first laser beam LB1, and the second laser beam LB2 is emitted. In this example, the metal foil B is cut and the third laser beam LB3 is used to cut the back side active material layer A2. In this example, since the third laser beam LB3 is also used, the cutting device 1 is provided with a third laser beam oscillator (not shown) for the third laser beam LB3 and a mirror for the third laser beam LB3 (not shown). ) And its driving device (not shown), and the mirror that reflects the second laser beam LB2 of the second laser beam oscillator 11 is a half mirror. Note that the cutting process of the active material layer A2 on the back surface side may be performed using the first laser beam LB1.
第１のレーザー光ＬＢ１、第２のレーザー光ＬＢ２、第３のレーザー光ＬＢ３の各スポット径は、小さいスポット径とし、例えば、コンマ数ｍｍのスポット径である。第１のレーザー光ＬＢ１、第３のレーザー光ＬＢ３の各波長や各出力値は、活物質層Ａ１，Ａ３の切断に適した波長や出力値である。第２のレーザー光ＬＢ２の波長や出力値は、金属箔Ｂの切断に適した波長や出力値である。出力値については、前方側のレーザー光の熱を後方側のレーザー光の処理のときに利用できるので、後方側のレーザー光の出力値を小さくしてもよい。第１のレーザー光ＬＢ１、第２のレーザー光ＬＢ２、第３のレーザー光ＬＢ３の出力波は、高周波のパルス波である。 The spot diameters of the first laser beam LB1, the second laser beam LB2, and the third laser beam LB3 are small spot diameters, for example, a spot diameter of a few millimeters. The wavelengths and output values of the first laser beam LB1 and the third laser beam LB3 are wavelengths and output values suitable for cutting the active material layers A1 and A3. The wavelength and output value of the second laser beam LB2 are wavelengths and output values suitable for cutting the metal foil B. As for the output value, since the heat of the laser beam on the front side can be used when processing the laser beam on the rear side, the output value of the laser beam on the rear side may be reduced. The output waves of the first laser beam LB1, the second laser beam LB2, and the third laser beam LB3 are high-frequency pulse waves.
図５（ｄ）に示すように、第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心ＬＢＣ１と第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心ＬＢＣ２とをずらす所定距離ＳＤは、前方側の第１のレーザー光ＬＢ１の小さい径のスポットと後方側の第２のレーザー光ＬＢ２の小さな径のスポットとが一部重なる距離が設定される。また、第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心ＬＢＣ２と第３のレーザー光ＬＢ３のスポットの中心ＬＢＣ３とをずらす所定距離ＳＤも、前方側の第２のレーザー光ＬＢ２の小さい径のスポットと後方側の第３のレーザー光ＬＢ３の小さな径のスポットとが一部重なる距離が設定される。また、切断速度は、切断精度を重視するので、切断精度を十分に確保できる低めの速度とする。 Figure 5 (d), the predetermined distance SD shifting first the center LB C 1 spot of the laser beam LB1 and the center LB C 2 spot of the second laser beam LB2 is first front side The distance at which the spot with a small diameter of the laser beam LB1 and the spot with a small diameter of the second laser beam LB2 on the rear side partially overlap is set. The predetermined distance SD shifting the center LB C 2 spot of the second laser beam LB2 a central LB C 3 spots of a third laser beam LB3 also of small diameter of the second laser beam LB2 on the front side A distance at which the spot partially overlaps with the spot with a small diameter of the third laser beam LB3 on the rear side is set. Further, since the cutting speed places importance on the cutting accuracy, the cutting speed is set to a low speed that can sufficiently secure the cutting accuracy.
切断装置１での第１のレーザー光ＬＢ１、第２のレーザー光ＬＢ２、第３のレーザー光ＬＢ３による各切断処理の作用について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、活物質層Ａ１の切断に適した条件の第１のレーザー光ＬＢ１による熱により、表面側の活物質層Ａ１を高精度に切断できる。 The operation of each cutting process by the first laser beam LB1, the second laser beam LB2, and the third laser beam LB3 in the cutting apparatus 1 will be described. First, as shown in FIG. 5A, the active material layer A1 on the surface side can be cut with high accuracy by heat from the first laser beam LB1 under conditions suitable for cutting the active material layer A1.
図５（ｂ）に示すように、第１のレーザー光ＬＢ１によって表面側の活物質層Ａ１が切断された後の極短時間経過後に、金属箔Ｂの切断に適した第２のレーザー光ＬＢ２による熱（第１のレーザー光ＬＢ１による熱も加味）により、中間層の金属箔Ｂを高精度に切断できる。 As shown in FIG. 5B, the second laser beam LB2 suitable for cutting the metal foil B after a very short time after the active material layer A1 on the surface side is cut by the first laser beam LB1. The metal foil B of the intermediate layer can be cut with high accuracy by the heat generated by (including the heat generated by the first laser beam LB1).
さらに、図５（ｃ）に示すように、第２のレーザー光ＬＢ２によって中間層の金属箔Ｂが切断された後の極短時間経過後に、活物質層Ａ２の切断に適した第３のレーザー光ＬＢ３による熱（第２のレーザー光ＬＢ２による熱も加味）により、裏面側の活物質層Ａ２を高精度に切断できる。 Further, as shown in FIG. 5C, a third laser suitable for cutting the active material layer A2 after a very short time after the metal foil B of the intermediate layer is cut by the second laser beam LB2. The active material layer A2 on the back surface side can be cut with high accuracy by heat from the light LB3 (including heat from the second laser light LB2).
このように、各層に適したレーザー光を時間差で用いているので、上層が切断された後にその下層に適したレーザー光で切断でき、切断品質が向上する。各層に適したレーザー光を用いているので、各層を高精度に切断でき、コンタミ飛散防止等も可能となる。 Thus, since the laser beam suitable for each layer is used with a time difference, after the upper layer is cut, it can be cut with the laser beam suitable for the lower layer, and the cutting quality is improved. Since a laser beam suitable for each layer is used, each layer can be cut with high accuracy, and contamination scattering can be prevented.
ちなみに、活物質層や金属箔にそれぞれ適した条件の複数のレーザー光を用いた切断装置でも、その複数のレーザー光のスポットの中心を一致させて照射した場合（同軸上に複数のレーザー光を照射した場合）、活物質層の切断に適したレーザー光で表面側の活物質層を切断するまでは、金属箔の切断に適したレーザー光が有効に切断に機能しない。また、その活物質層の切断に適したレーザー光で表面側の活物質層を切断中に、金属箔の切断に適したレーザー光が表面側の活物質層の切断端面にバリ等を発生させる要因となる場合もある。 By the way, even with a cutting device that uses multiple laser beams under conditions suitable for the active material layer and the metal foil, when the center of the spots of the multiple laser beams are aligned (irradiate multiple laser beams on the same axis) In the case of irradiation), the laser beam suitable for cutting the metal foil does not function effectively for cutting until the active material layer on the surface side is cut with the laser beam suitable for cutting the active material layer. In addition, while cutting the active material layer on the surface side with a laser beam suitable for cutting the active material layer, the laser beam suitable for cutting the metal foil generates burrs or the like on the cut end surface of the active material layer on the surface side. It may be a factor.
この切断装置１によれば、第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心と第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心とを切断方向に所定距離ずらすことにより、切断品質を向上できる。つまり、所定距離ずらすことにより、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とを切断線に沿って、切断速度と所定距離に応じた時間差で照射することができる。この時間差により、例えば、複数のレーザー光を同軸上に照射した場合に発生し易い複数のレーザー光の各熱による熱のこもりを抑制でき、ワークの歪みや撓み等を抑制できる。また、切断方向の前方側に第１のレーザー光ＬＢ１による切断処理を行った後に後方側の第２のレーザー光ＬＢ２による切断端面の研磨処理（バリ除去、ドロス除去等）あるいは下層の切断処理を高精度に行うことができ、第１のレーザー光ＬＢ１による処理と第２のレーザー光ＬＢ２による処理とをそれぞれ単独の効果として発揮できかつ複数の処理を連続して一括で処理できる。一括処理のため、処理速度も速くなる。 According to the cutting apparatus 1, the cutting quality can be improved by shifting the center of the spot of the first laser beam LB1 and the center of the spot of the second laser beam LB2 by a predetermined distance in the cutting direction. That is, by shifting the predetermined distance, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 can be irradiated along the cutting line with a time difference corresponding to the cutting speed and the predetermined distance. Due to this time difference, for example, it is possible to suppress heat accumulation due to each heat of the plurality of laser beams that are likely to occur when a plurality of laser beams are irradiated on the same axis, and it is possible to suppress distortion and deflection of the workpiece. In addition, after the cutting process using the first laser beam LB1 is performed on the front side in the cutting direction, the cutting process of the cutting end surface (burr removal, dross removal, etc.) or the lower layer cutting process is performed using the second laser beam LB2 on the rear side. It is possible to carry out with high accuracy, the treatment with the first laser beam LB1 and the treatment with the second laser beam LB2 can be exhibited as single effects, respectively, and a plurality of treatments can be successively and collectively processed. Because of batch processing, the processing speed is also increased.
切断装置１によれば、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とに対応して別々の第１レーザー光発振器１０と第２レーザー光発振器１１とを備える構成としているので、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とのスポット径だけでなく、波長、出力値、出力波等の各種条件をそれぞれ設定することが容易であり、そのような各種条件の設定の自由度も高い。 According to the cutting device 1, the first laser light oscillator 10 and the second laser light oscillator 11 are provided corresponding to the first laser light LB 1 and the second laser light LB 2. It is easy to set not only the spot diameter of the laser beam LB1 and the second laser beam LB2 but also various conditions such as wavelength, output value, output wave, etc., and the degree of freedom of setting such various conditions Is also expensive.
切断装置１によれば、前方側の第１のレーザー光ＬＢ１のスポットと後方側の第２のレーザー光ＬＢ２のスポットとが重なる範囲で所定距離を設定しているので、後方側の第２のレーザー光ＬＢ２によって研磨等の処理を行う場合に前方側の第１のレーザー光ＬＢ１による熱を有効に利用でき、後方側の第２のレーザー光ＬＢ２による処理の効果を促進できる。また、後方側の第２のレーザー光ＬＢ２の出力も抑えることができる。 According to the cutting device 1, since the predetermined distance is set in a range where the spot of the first laser beam LB1 on the front side and the spot of the second laser beam LB2 on the rear side overlap, When processing such as polishing is performed with the laser beam LB2, heat from the first laser beam LB1 on the front side can be effectively used, and the effect of processing by the second laser beam LB2 on the rear side can be promoted. Further, the output of the second laser beam LB2 on the rear side can also be suppressed.
切断装置１によれば、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とに対応して別々の第１レーザー光発振器１０と第２レーザー光発振器１１とを備えるが、同一の照射口１４より、照射することで、後方側の第２のレーザー光ＬＢ２による処理において、前方側の第１のレーザー光ＬＢ１による処理で、電極に残留する熱を有効に利用できる。第１のレーザー光ＬＢ１による処理の後、特に金属箔のように熱伝達率のよいワークの温度は、短時間で低下する。このため、第２のレーザー光ＬＢ２による処理で、第１のレーザー光ＬＢ１により付与される熱を有効に利用するためには、例えば、両レーザー光のスポット径が一部ラップする、すなわちスポット径の中心が近接する程度の短距離に、両レーザー光を制御する必要がある。しかしながら、別個の二つの切断装置で行う場合には、このような短距離を維持しつつ切断を行うことは困難である。また、レーザー加工に適した照射角度も制限されているため、別個の切断装置では、切断装置同士が干渉する問題も生じる。本実施の形態では、ハーフミラー１２又はミラー１３により、第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２とのスポット中心を所定距離だけ離し、同一の照射口１４より、照射を行うため、このような問題を回避できる。 According to the cutting device 1, the first laser light oscillator 10 and the second laser light oscillator 11 are provided corresponding to the first laser light LB1 and the second laser light LB2, but the same irradiation port 14 is provided. By irradiating, in the process using the second laser beam LB2 on the rear side, the heat remaining on the electrode can be effectively used in the process using the first laser beam LB1 on the front side. After the treatment with the first laser beam LB1, the temperature of the workpiece having a good heat transfer coefficient, such as a metal foil, is decreased in a short time. For this reason, in order to effectively use the heat applied by the first laser beam LB1 in the processing by the second laser beam LB2, for example, the spot diameters of both laser beams partially wrap, that is, the spot diameter It is necessary to control both laser beams at a short distance such that the centers of the laser beams are close to each other. However, when performing with two separate cutting devices, it is difficult to perform cutting while maintaining such a short distance. In addition, since the irradiation angle suitable for laser processing is also limited, there is a problem that the cutting devices interfere with each other in separate cutting devices. In the present embodiment, the spot centers of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are separated by a predetermined distance by the half mirror 12 or the mirror 13, and irradiation is performed from the same irradiation port 14. Such problems can be avoided.
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
例えば、本実施の形態では電池の電極を製造するための活物質層が形成された帯状の金属箔をワークとして適用したが、レーザー光をよって切断可能なワークなら他のものに適用してもよく、例えば、半導体基板、樹脂基板、金属箔がある。 For example, in this embodiment, a strip-shaped metal foil on which an active material layer for manufacturing a battery electrode is formed is applied as a workpiece. However, a workpiece that can be cut by laser light may be applied to other workpieces. For example, there are a semiconductor substrate, a resin substrate, and a metal foil.
また、本実施の形態では電極の製造工程の中の切断工程に用いる切断装置に適用したが、活物質層が形成された帯状の金属箔に対するスリット工程等の他の工程で用いる切断装置にも適用可能である。また、適用するワークに応じて、レーザー光を用いた切断が行われる様々な工程で用いる切断装置にも適用可能である。 In this embodiment, the present invention is applied to a cutting device used in a cutting process in the electrode manufacturing process, but also to a cutting device used in other processes such as a slit process for a strip-shaped metal foil on which an active material layer is formed. Applicable. Moreover, it is applicable also to the cutting device used at the various processes in which the cutting | disconnection using a laser beam is performed according to the workpiece | work to apply.
また、本実施の形態ではワーク側を自由に動かすことができないので、ワークの切断線に沿ってレーザー光を移動させながら照射できる切断装置に適用したが、ワーク側を動かすことが可能であるなら、ワークを切断線に応じて動かして、レーザー光を一定位置に照射する切断装置にも適用できる。 In this embodiment, since the workpiece side cannot be moved freely, the present invention is applied to a cutting apparatus that can irradiate while moving the laser beam along the cutting line of the workpiece. However, if the workpiece side can be moved, Also, the present invention can be applied to a cutting apparatus that moves a workpiece according to a cutting line and irradiates a laser beam at a certain position.
また、本実施の形態ではハーフミラー１２及びミラー１３の傾きを変化させて、レーザー光ＬＢ１，ＬＢ２のスポット中心（すなわち、切断位置）を移動させたが、ハーフミラー１２及びミラー１３の傾きが固定されて状態でレーザー光ＬＢ１，ＬＢ２のスポット中心を移動させいてもよい。例えば、切断装置全体、または照射口を有する切断装置の一部が、ワークの一定距離上方で移動する構成としてもよい。 In the present embodiment, the inclination of the half mirror 12 and the mirror 13 is changed to move the spot centers (that is, the cutting positions) of the laser beams LB1 and LB2, but the inclination of the half mirror 12 and the mirror 13 is fixed. In this state, the spot centers of the laser beams LB1 and LB2 may be moved. For example, the whole cutting device or a part of the cutting device having an irradiation port may be moved above a certain distance of the workpiece.
また、本実施の形態では２種類（又は３種類）のレーザー光を用いる構成としたが、これ以上の種類のレーザー光を用いる構成としてもよい。このようにより多くの種類のレーザー光を用いる場合でも、各レーザー光のスポットの中心を切断方向に順次ずらしていくことにより、各レーザーの単独の処理の効果をそれぞれ発揮させることができ、切断品質を向上できる。 In the present embodiment, two types (or three types) of laser light are used, but a configuration using more types of laser light may be used. Even when using more types of laser light in this way, by shifting the center of the spot of each laser light sequentially in the cutting direction, the effect of individual processing of each laser can be demonstrated individually, cutting quality Can be improved.
また、本実施の形態では第１レーザー光照射手段、第２レーザー光照射手段が異なる第１レーザー光発振器、第２レーザー光発振器を備える構成としたが、第１レーザー光照射手段と第２レーザー光照射手段とが共用のレーザー光発振器を備える構成としてもよい。共用のレーザー光発振器の場合、ビームスプリッタ等でレーザー光を分割し、分割した一方のレーザー光を凹レンズや凸レンズ等のスポット径変更手段を用いてスポット径を変更する。スポット径を同じ径とする場合、このようなスポット径変更手段がなくてよい。また、分割した一方のレーザー光の他の条件を変えてもよく、例えば、波長を変換できる結晶等の波長変更手段を用いて、分割した一方のレーザー光の波長を変更してもよい。 In the present embodiment, the first laser light irradiating means and the second laser light irradiating means are different from each other. However, the first laser light irradiating means and the second laser light oscillator are different from each other. It is good also as a structure provided with a laser beam oscillator shared with a light irradiation means. In the case of a shared laser beam oscillator, the laser beam is divided by a beam splitter or the like, and the spot diameter of one of the divided laser beams is changed using spot diameter changing means such as a concave lens or a convex lens. When the spot diameters are the same, there is no need for such spot diameter changing means. Moreover, the other conditions of the divided one laser beam may be changed. For example, the wavelength of the divided one laser beam may be changed using wavelength changing means such as a crystal capable of converting the wavelength.
また、本実施の形態では第１のレーザー光のスポットと第２のレーザー光のスポットとが重なる部分を有する構成としたが、第１のレーザー光のスポットと第２のレーザー光のスポットとが重ならない構成としてもよい。重ならない場合でも、後方側のレーザー光の追随性や後方側のレーザー光による処理のときに前方側のレーザー光の熱の利用を考慮すると、近いほうがよい（ずらす所定距離が短いほうがよい）。 In this embodiment, the first laser beam spot and the second laser beam spot are overlapped. However, the first laser beam spot and the second laser beam spot are different from each other. It is good also as a structure which does not overlap. Even if they do not overlap, it is preferable that the distance is closer (the shorter the predetermined distance is shifted) in consideration of the followability of the rear laser light and the use of the heat of the front laser light when processing with the rear laser light.
また、本実施の形態では第１のレーザー光のスポットの中心に対して第２のレーザー光のスポットの中心を切断方向に沿って所定距離だけ後方に位置するように制御したが、これに加え、第２のレーザー光のスポットの中心を切断方向に対して直交する方向に僅かにずらしてもよい。例えば、図６に第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２の照射方法の他の例を示しており、（ａ）が第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２が照射される活物質層Ａが形成された帯状の金属箔Ｂの平面図であり、（ｂ）が（ａ）における第１のレーザー光ＬＢ１と第２のレーザー光ＬＢ２が照射された周辺部Ｓの拡大図である。図６に示す照射方法による電極の製造方法では、活物質層Ａが形成された帯状の金属箔Ｂから個々の電極を打ち抜く（切り抜く）ものである。後方側の第２のレーザー光ＬＢ２は、ドロスを処理するものであり、第２のレーザー光ＬＢ２のスポット径が第１のレーザー光のスポット径よりも小さく設定されている。このような場合、製品となる電極の切断部分の品質は重要であるが、一方で、電極が切り抜かれた後の活物質層Ａが形成された帯状の金属箔Ｂについては品質が問われない。したがって、例えば、第２のレーザー光ＬＢ２のスポットの中心ＬＢｃ２が第１のレーザー光ＬＢ１のスポットの中心ＬＢｃ１よりも切断方向（第１レーザー光ＬＢ１、第２レーザー光のＬＢ２の移動方向）に沿って所定距離後方かつ切断方向に直交する方向における電極側に位置するように、第２のレーザ光―ＬＢ２を照射するとよい。このように、第２のレーザー光ＬＢ２のスポットを位置させることにより、第１のレーザー光ＬＢ１で切断された切断部分の電極側のドロスが除去され、電極側の切断端面Ｅ１は滑らかになり、高品質である。一方、電極が切り抜かれた後の活物質層Ａが形成された帯状の金属箔Ｂ側の切断端面Ｅ２はドロス等が残り、低品質である。 In the present embodiment, the center of the spot of the second laser beam is controlled to be located at a predetermined distance along the cutting direction with respect to the center of the spot of the first laser beam. The center of the spot of the second laser beam may be slightly shifted in the direction orthogonal to the cutting direction. For example, FIG. 6 shows another example of the irradiation method of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2, and (a) shows the irradiation with the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2. 2B is a plan view of a strip-shaped metal foil B on which an active material layer A is formed, and FIG. 4B is an enlarged view of the peripheral portion S irradiated with the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 in FIG. FIG. In the manufacturing method of the electrode by the irradiation method shown in FIG. 6, each electrode is punched out (cut out) from the strip-shaped metal foil B on which the active material layer A is formed. The second laser beam LB2 on the rear side processes dross, and the spot diameter of the second laser beam LB2 is set smaller than the spot diameter of the first laser beam. In such a case, although the quality of the cut part of the electrode used as a product is important, on the other hand, quality is not ask | required about the strip | belt-shaped metal foil B in which the active material layer A after the electrode was cut out was formed. . Therefore, for example, the center LBc2 of the spot of the second laser beam LB2 is closer to the cutting direction (the moving direction of the first laser beam LB1 and LB2 of the second laser beam) than the center LBc1 of the spot of the first laser beam LB1. The second laser beam -LB2 may be irradiated so as to be positioned on the electrode side in a direction that is a predetermined distance behind and orthogonal to the cutting direction. Thus, by positioning the spot of the second laser beam LB2, the dross on the electrode side of the cut portion cut by the first laser beam LB1 is removed, and the cut end surface E1 on the electrode side becomes smooth, High quality. On the other hand, the cut end face E2 on the side of the strip-shaped metal foil B on which the active material layer A is formed after the electrodes are cut out has dross and the like and has a low quality.
また、本実施の形態では第１のレーザー光による切断処理と第２のレーザー光による研磨処理の切断形態の例を２つ挙げたが、切断端面にバリやドロス等が発生する条件は活物質層に含まれる各物質、金属箔に用いられる物質や切断処理の第１のレーザー光の条件等によって変わるので、切断形態に応じて高精度な研磨ができるように、切断処理の第１のレーザー光の条件や研磨処理の第２のレーザー光の条件を適宜するようにするとよい。例えば、本実施の形態では切断処理と研磨処理とでスポット径を異なる径としたが、切断処理と研磨処理とでスポット径を同じ径としてもよい。 In the present embodiment, two examples of cutting forms of the cutting process using the first laser beam and the polishing process using the second laser beam are given. The conditions under which burrs, dross, etc. are generated on the cut end surface are the active materials. Since each material contained in the layer, the material used for the metal foil, the conditions of the first laser beam for the cutting process, and the like, the first laser for the cutting process so that high-precision polishing can be performed according to the cutting form The conditions of the light and the conditions of the second laser light for the polishing treatment may be appropriately set. For example, in this embodiment, the spot diameter is different between the cutting process and the polishing process, but the spot diameter may be the same between the cutting process and the polishing process.
１…切断装置、１０…第１レーザー光発振器、１１…第２レーザー光発振器、１２…ハーフミラー、１３…ミラー、１４…照射口。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cutting device, 10 ... 1st laser beam oscillator, 11 ... 2nd laser beam oscillator, 12 ... Half mirror, 13 ... Mirror, 14 ... Irradiation port.
Claims (8)
第１のレーザー光を照射口から前記ワークに照射する第１レーザー光照射手段と、
第２のレーザー光を前記照射口から前記ワークに照射する第２レーザー光照射手段と、
を備え、
前記第１のレーザー光のスポットの中心と前記第２のレーザー光のスポットの中心とを切断方向に所定距離ずらす、切断装置。 A cutting device for cutting a workpiece with a laser beam,
First laser light irradiation means for irradiating the workpiece with a first laser light from an irradiation port;
Second laser light irradiation means for irradiating the workpiece with the second laser light from the irradiation port;
With
A cutting apparatus that shifts the center of the spot of the first laser beam and the center of the spot of the second laser beam by a predetermined distance in the cutting direction.
前記第２のレーザー光は、第２のスポット径を有し、
前記第１のレーザー光のスポットと前記第２のレーザー光のスポットとは、少なくとも一部が重なっている部分を有する、請求項１に記載の切断装置。 The first laser beam has a first spot diameter,
The second laser beam has a second spot diameter;
2. The cutting apparatus according to claim 1, wherein the spot of the first laser beam and the spot of the second laser beam have a portion at least partially overlapping.
前記第２レーザー光照射手段は、第２レーザー光発振器を備え、前記第２レーザー光発振器で第２のスポット径を有するレーザー光を発生し、当該第２のスポット径を有するレーザー光を前記第２のレーザー光として照射する、請求項１又は請求項２に記載の切断装置。 The first laser light irradiation means includes a first laser light oscillator, and the first laser light oscillator generates laser light having a first spot diameter, and the laser light having the first spot diameter is emitted from the first laser light oscillator. Irradiate as 1 laser beam,
The second laser light irradiation means includes a second laser light oscillator, and the second laser light oscillator generates laser light having a second spot diameter, and the laser light having the second spot diameter is The cutting device according to claim 1, wherein the cutting device is irradiated as two laser beams.
前記第１レーザー光照射手段は、前記レーザー光発振器で第１のスポット径を有するレーザー光を発生し、当該第１のスポット径を有するレーザー光を前記第１のレーザー光として照射し、
前記第２レーザー光照射手段は、スポット径変更手段を備え、前記レーザー光発振器で第１のスポット径を有するレーザー光を発生し、当該レーザー光を前記スポット径変更手段で第２のスポット径に変更し、当該第２のスポット径を有するレーザー光を前記第２のレーザー光として照射する、請求項１又は請求項２に記載の切断装置。 The first laser light irradiation means and the second laser light irradiation means include a shared laser light oscillator,
The first laser light irradiation means generates laser light having a first spot diameter by the laser light oscillator, irradiates the laser light having the first spot diameter as the first laser light,
The second laser light irradiation means includes spot diameter changing means, the laser light oscillator generates laser light having a first spot diameter, and the laser light is changed to the second spot diameter by the spot diameter changing means. The cutting device according to claim 1 or 2, wherein the cutting device is modified and irradiates a laser beam having the second spot diameter as the second laser beam.
前記第２のレーザー光のスポットの中心を前記第１のレーザー光のスポットの中心よりも切断方向の後方側に所定距離ずらす、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の切断装置。 The second spot diameter of the second laser light is larger than the first spot diameter of the first laser light,
The cutting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a center of the spot of the second laser beam is shifted by a predetermined distance from a center of the spot of the first laser beam to a rear side in a cutting direction. .
前記切断装置は、第１のレーザー光を照射口から前記活物質層が形成された帯状の金属箔に照射する第１レーザー光照射手段と、第２のレーザー光を前記照射口から前記活物質層が形成された帯状の金属箔に照射する第２レーザー光照射手段と、前記電極の形状に沿って前記第１のレーザー光のスポット及び前記第２のレーザ光のスポットを移動させるスポット移動手段とを備え、
前記第２のレーザー光のスポットの中心が前記第１のレーザー光のスポットの中心より移動方向に沿って所定距離だけ後方に位置するように前記第２のレーザー光のスポットを移動させる、電極の製造方法。 A method of manufacturing an electrode by cutting an electrode from a strip-shaped metal foil on which an active material layer is formed using a cutting device using laser light,
The cutting apparatus includes: a first laser light irradiation unit that irradiates a band-shaped metal foil on which the active material layer is formed from an irradiation port; and a second laser beam that is emitted from the irradiation port to the active material. Second laser light irradiation means for irradiating the band-shaped metal foil on which the layer is formed, and spot moving means for moving the spot of the first laser light and the spot of the second laser light along the shape of the electrode And
An electrode for moving the spot of the second laser beam so that the center of the spot of the second laser beam is positioned a predetermined distance behind the center of the spot of the first laser beam along a moving direction; Production method.
前記第２のレーザー光は、第２のスポット径を有し、
前記第２のスポット径は、前記第１のスポット径よりも小さい、請求項７に記載の電極の製造方法。 The first laser beam has a first spot diameter,
The second laser beam has a second spot diameter;
The method of manufacturing an electrode according to claim 7, wherein the second spot diameter is smaller than the first spot diameter.
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