JP2017084691A - Method of manufacturing electrode sheet, and electrode sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極シートの製造方法、及び電極シートに関する。 The present invention relates to an electrode sheet manufacturing method and an electrode sheet.
特許文献1に開示された2次電池の発電要素は、矩形状の正極シートをセパレータで覆った正極ユニットと、矩形状の負極シートと、を交互に重ね合わせて構成されている。特許文献2に開示された2次電池の発電要素は、それぞれ帯状の正極シートと第1セパレータシートと負極シートと第2セパレータシートとをこの順番に重ね合わせた状態で、これらの4枚のシートを何重にも巻回して構成されている。
The power generation element of the secondary battery disclosed in Patent Document 1 is configured by alternately stacking a positive electrode unit in which a rectangular positive electrode sheet is covered with a separator and a rectangular negative electrode sheet. The power generation element of the secondary battery disclosed in
特許文献1,2において、正極シート及び負極シートは、それぞれ金属箔の両面に活物質層を有する。これらの正極シート及び負極シートは、つぎのようにして作製される。まず、最終製造物である正極シート及び負極シートよりもそれぞれ面積の大きい金属箔の両面に活物質層が形成された正極塗工シート及び負極塗工シートを準備する。そして、これらの各塗工シートに対してレーザを照射して、所定の形状に正極シート及び負極シートを切り出す。
In
従来においては、各塗工シートに対して、これらの表側または裏側のどちらか一方の面の側からレーザを照射して、金属箔及び両面の活物質層を一まとめに切断していた。しかし、金属箔及び両面の活物質層を一まとめに切断するためには、強いレーザ強度が必要である。また、金属箔及び両面の活物質層を一まとめに切断する場合、金属箔に加えて活物質層2つ分を一度に溶融させるため、切断に時間がかかる。この結果、レーザの熱影響によって両活物質層が溶融される量が増えて、活物質の容量が減るとともに、両活物質層の溶融に伴う異物の撒き散らしが増える。 Conventionally, each coating sheet is irradiated with a laser from either the front side or the back side to cut the metal foil and the active material layers on both sides together. However, strong laser intensity is required to cut the metal foil and the active material layers on both sides together. Further, when the metal foil and the active material layers on both sides are cut together, the two active material layers are melted at a time in addition to the metal foil, so that the cutting takes time. As a result, the amount by which both active material layers are melted due to the thermal effect of the laser increases, the capacity of the active material is reduced, and the scattering of foreign materials accompanying the melting of both active material layers is increased.
本発明の課題は、レーザの熱影響によって、塗工シートの表裏両面の活物質層が溶融される量を低減することにある。 The subject of this invention is reducing the quantity by which the active material layer of the front and back both surfaces of a coating sheet is fuse | melted by the thermal influence of a laser.
上記の課題を解決するため、本発明はつぎの手段をとる。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following means.
本発明の第1の発明は、帯状の金属箔に活物質層が形成された塗工シートからレーザを用いて電極シートを切り出す電極シートの製造方法であって、塗工シートの表側の面は、表側活物質層が金属箔の長手方向に連続して形成された領域である表側塗工領域と、表側塗工領域に対して金属箔の幅方向に隣り合って設けられているとともに金属箔が露出した状態で前記長手方向に連続する領域である表側非塗工領域と、を有する。塗工シートの裏側の面は、金属箔を挟んで表側塗工領域と対向する領域であって裏側活物質層が形成された領域である裏側塗工領域と、金属箔を挟んで表側非塗工領域と対向する領域であって金属箔が露出した状態で前記長手方向に連続する領域である裏側非塗工領域と、を有する。電極シートは、矩形状の集電部と、集電部の1辺であるタブ形成辺から突出したタブ部と、を有し、矩形状の集電部は、タブ形成辺と、タブ形成辺に対向する辺であるタブ対向辺と、タブ形成辺とタブ対向辺とを除いた2辺であるタブ平行辺と、を有する。表側塗工領域及び裏側塗工領域は、少なくともタブ平行辺の長さに対応する幅を有する。表側非塗工領域及び裏側非塗工領域は、少なくともタブ部の突出方向の長さに対応する幅を有する。そして、電極シートの製造方法は、塗工シート上において、電極シートの輪郭が仮想的に設定された仮想輪郭を規定したとき、少なくとも表側活物質層を切断可能な強度の表側レーザであって集光させた表側レーザを、塗工シートの表側から、塗工シート上の仮想輪郭における表側塗工領域の個所に沿って照射する、表側塗工領域カット工程を有する。また、少なくとも裏側活物質層を切断可能な強度の裏側レーザであって集光させた裏側レーザを、塗工シートの裏側から、塗工シート上の仮想輪郭における裏側塗工領域の個所に沿って照射する、裏側塗工領域カット工程を有する。また、少なくとも金属箔を切断可能な強度の金属箔用レーザであって集光させた金属箔用レーザを、塗工シートの表側から、塗工シート上の仮想輪郭における表側非塗工領域の個所に沿って照射する、あるいは、金属箔用レーザを、塗工シートの裏側から、塗工シート上の仮想輪郭における裏側非塗工領域の個所に沿って照射する、非塗工領域カット工程を有する。 1st invention of this invention is a manufacturing method of the electrode sheet which cuts out an electrode sheet using a laser from the coating sheet in which the active material layer was formed in the strip | belt-shaped metal foil, Comprising: The surface on the front side of a coating sheet is The front side active material layer is a region formed continuously in the longitudinal direction of the metal foil, and the metal foil is provided adjacent to the front side coating region in the width direction of the metal foil. And a front side non-coating region that is a region continuous in the longitudinal direction with the surface exposed. The back side surface of the coated sheet is a region facing the front side coating region with the metal foil interposed therebetween, and a region where the back side active material layer is formed, and a non-front side coating with the metal foil interposed therebetween. A back side non-coating region that is a region facing the work region and continuous in the longitudinal direction with the metal foil exposed. The electrode sheet has a rectangular current collecting portion and a tab portion protruding from a tab forming side which is one side of the current collecting portion, and the rectangular current collecting portion includes a tab forming side and a tab forming side. And a tab parallel side that is two sides excluding the tab forming side and the tab opposing side. The front side coating region and the back side coating region have a width corresponding to at least the length of the tab parallel side. A front side non-coating area | region and a back side non-coating area | region have the width | variety corresponding to the length of the protrusion direction of a tab part at least. The electrode sheet manufacturing method includes a front side laser having a strength capable of cutting at least the front side active material layer when the virtual outline of the electrode sheet is virtually set on the coated sheet. There is a front side coating region cutting step of irradiating the irradiated front side laser from the front side of the coating sheet along the portion of the front side coating region in the virtual contour on the coating sheet. Further, at least the back side laser that has a strength capable of cutting the back side active material layer and is focused, from the back side of the coating sheet, along the location of the back side coating region in the virtual contour on the coating sheet Irradiating, has a back side coating area cutting step. In addition, a laser for metal foil that is at least strong enough to cut the metal foil, and the focused laser for metal foil is applied from the front side of the coating sheet to a portion of the front side non-coating region in the virtual contour on the coating sheet. Or a non-coating region cutting step of irradiating the metal foil laser from the back side of the coating sheet along the portion of the back side non-coating region in the virtual contour on the coating sheet. .
上述の構成においては、表側レーザと裏側レーザとを用いて、表側活物質層と裏側活物質層とを個別に切断することから、これらの両レーザのどちらか一方にて両活物質層を一度にまとめて切断する場合に比べて、これらの両レーザの強度を弱く設定でき、かつ、表側活物質層と裏側活物質層とをそれぞれ速く切断できる。したがって、表側レーザ及び裏側レーザの熱影響によって両活物質層が溶融される量を低減できる。この結果、切り出された電極シートにおいては活物質の容量低下が抑えられるとともに、表側レーザ及び裏側レーザが塗工シートに照射される際の、活物質層の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。 In the above-described configuration, the front-side active material layer and the back-side active material layer are individually cut using the front-side laser and the back-side laser. Compared with the case of cutting together, the intensities of both lasers can be set weaker, and the front-side active material layer and the back-side active material layer can each be cut faster. Therefore, the amount of both active material layers melted due to the thermal effect of the front side laser and the back side laser can be reduced. As a result, in the cut-out electrode sheet, a decrease in the capacity of the active material can be suppressed, and the scattering of foreign matters accompanying the melting of the active material layer when the front side laser and the back side laser are irradiated onto the coating sheet can be suppressed. .
本発明の第2の発明は、第1の発明に記載の電極シートの製造方法であって、表側塗工領域カット工程と裏側塗工領域カット工程とを同時に行うとともに、表側塗工領域カット工程と裏側塗工領域カット工程にて切断する仮想輪郭のそれぞれの位置に対して、表側レーザと裏側レーザとを同時に照射する。 2nd invention of this invention is a manufacturing method of the electrode sheet as described in 1st invention, Comprising: While performing a front side coating area | region cutting process and a back side coating area | region cutting process simultaneously, front side coating area | region cutting process And the front side laser and the back side laser are simultaneously irradiated to the respective positions of the virtual contour to be cut in the back side coating region cutting step.
上述の構成においては、表側レーザと裏側レーザとが、電極シートの仮想輪郭上の同位置に対して同時に照射されることから、これらの両レーザの照射箇所においては、これらの両レーザの互いの熱の補い合いが生じうる。したがって、表側レーザ及び裏側レーザの強度を弱く設定しても、両活物質層及び金属箔を切断できる。そのため、表側レーザ及び裏側レーザの熱影響によって両活物質層が溶融される量を低減でき、この結果、切り出された電極シートにおいては活物質の容量低下が抑えられるとともに、表側レーザ及び裏側レーザが塗工シートに照射される際の、活物質層の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。 In the above-described configuration, the front side laser and the back side laser are simultaneously irradiated to the same position on the virtual contour of the electrode sheet. Compensation of heat can occur. Therefore, even if the intensity | strength of a front side laser and a back side laser is set weakly, both active material layers and metal foil can be cut | disconnected. Therefore, it is possible to reduce the amount of melting of both active material layers due to the thermal effect of the front side laser and the back side laser. As a result, in the cut electrode sheet, the capacity reduction of the active material is suppressed, and the front side laser and the back side laser are Scattering of foreign matters accompanying melting of the active material layer when the coating sheet is irradiated can be suppressed.
本発明の第3の発明は、第1または第2の発明に記載の電極シートの製造方法であって、表側レーザの光軸を、塗工シートに対して直交するように設定し、裏側レーザの光軸を、塗工シートに対して直交するように設定する。 A third invention of the present invention is the electrode sheet manufacturing method according to the first or second invention, wherein the optical axis of the front side laser is set to be orthogonal to the coating sheet, and the back side laser Is set so as to be orthogonal to the coated sheet.
上述の構成においては、表側レーザ及び裏側レーザの光軸が塗工シートに対して直交していることから、これらの両レーザがそれぞれ塗工シートに対して斜めに照射された場合と異なり、これらの両レーザがそれぞれ活物質層を通過する直線距離が最短となり、その分、これらの両レーザの強度を弱く設定できる。したがって、表側レーザ及び裏側レーザの熱影響によって両活物質層が溶融される量を低減できる。この結果、切り出された電極シートにおいては活物質の容量低下が抑えられるとともに、表側レーザ及び裏側レーザが塗工シートに照射される際の、活物質層の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。 In the above-described configuration, since the optical axes of the front side laser and the back side laser are orthogonal to the coating sheet, these lasers are different from the case where each of these lasers is irradiated obliquely to the coating sheet. The linear distances through which the two lasers pass through the active material layer are the shortest, and accordingly, the intensity of both lasers can be set weak. Therefore, the amount of both active material layers melted due to the thermal effect of the front side laser and the back side laser can be reduced. As a result, in the cut-out electrode sheet, a decrease in the capacity of the active material can be suppressed, and the scattering of foreign matters accompanying the melting of the active material layer when the front side laser and the back side laser are irradiated onto the coating sheet can be suppressed. .
本発明の第4の発明は、第1〜第3の発明のいずれか一つに記載に記載の電極シートの製造方法であって、表側レーザの強度は、表側活物質層の表面から所定の表側レーザ到達位置までを切断可能な強度に設定され、表側レーザ到達位置は、表側活物質層が設けられている金属箔の表側の面から裏側活物質層の内部までの範囲内の所定位置に設定されている。裏側レーザの強度は、裏側活物質層の表面から所定の裏側レーザ到達位置までを切断可能な強度に設定され、裏側レーザ到達位置は、裏側活物質層が設けられている金属箔の裏側の面から表側活物質層の内部までの範囲内の所定位置に設定されている。 4th invention of this invention is a manufacturing method of the electrode sheet as described in any one of 1st-3rd invention, Comprising: The intensity | strength of a front side laser is predetermined from the surface of a front side active material layer. The front side laser reaching position is set at a predetermined position within the range from the front side surface of the metal foil provided with the front side active material layer to the inside of the back side active material layer. Is set. The intensity of the back side laser is set to an intensity capable of cutting from the surface of the back side active material layer to a predetermined back side laser reaching position, and the back side laser reaching position is a surface on the back side of the metal foil provided with the back side active material layer To a predetermined position within a range from the inside of the front side active material layer.
上述の構成において、表側レーザ及び裏側レーザの強度はそれぞれ、両活物質層及び金属箔を一まとめに切断する強度よりも弱い。したがって、表側レーザ及び裏側レーザの熱影響によって両活物質層が溶融される量を低減できる。この結果、切り出された電極シートにおいては活物質の容量低下が抑えられるとともに、表側レーザ及び裏側レーザが塗工シートに照射される際の、活物質層の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。 In the above-described configuration, the intensities of the front side laser and the back side laser are respectively lower than the intensity at which both the active material layers and the metal foil are cut together. Therefore, the amount of both active material layers melted due to the thermal effect of the front side laser and the back side laser can be reduced. As a result, in the cut-out electrode sheet, a decrease in the capacity of the active material can be suppressed, and the scattering of foreign matters accompanying the melting of the active material layer when the front side laser and the back side laser are irradiated onto the coating sheet can be suppressed. .
本発明の第5の発明は、矩形状の集電部と、集電部の1辺から突出した形状のタブ部と、を有する金属箔である集電箔における前記集電部の表側の面と裏側の面とのそれぞれに表側活物質層と裏側活物質層とを有する電極シートであって、表側活物質層は、集電部の表側の面の少なくとも一辺において集電部の縁部と当該表側活物質層の縁部とが一致され且つ前記一辺から表側活物質層の厚み方向において集電部の内方側に傾斜した表側テーパ部を有する。裏側活物質層は、集電部の裏側の面の少なくとも一辺において集電部の縁部と当該裏側活物質層の縁部とが一致され且つ前記一辺から裏側活物質層の厚み方向において集電部の内方側に傾斜した裏側テーパ部を有する。そして、表側テーパ部と裏側テーパ部とは、矩形状の集電部の4辺における同一の辺に設けられている。 According to a fifth aspect of the present invention, a surface on the front side of the current collector in a current collector foil is a metal foil having a rectangular current collector and a tab having a shape protruding from one side of the current collector. An electrode sheet having a front side active material layer and a back side active material layer on each of the front side surface and the back side surface, wherein the front side active material layer has an edge portion of the current collector portion on at least one side of the front side surface of the current collector portion The front side active material layer has a front side tapered portion that is aligned with the edge of the front side active material layer and is inclined from the one side to the inner side of the current collector in the thickness direction of the front side active material layer. The back side active material layer has a current collecting part in which the edge of the current collecting part coincides with the edge of the back side active material layer on at least one side of the back side surface of the current collecting part, and the current collecting is performed from the one side in the thickness direction of the back side active material layer. A back side taper portion inclined toward the inner side of the portion. And the front side taper part and the back side taper part are provided in the same edge | side in four sides of a rectangular current collection part.
蓄電装置においては、正極シート(電極シート)と負極シート(電極シート)とがセパレータを間において交互に重ねられている。重ねられた正極シート及び負極シートは、互いの外縁部分に荷重がかかりやすい。そのため、正極シート及び負極シートは、互いの外縁部分の間にてセパレータが破れて、互いに接触(内部短絡)する恐れがある。上述の構成においては、正極シート及び負極シートのそれぞれの外縁に、表側テーパ部及び裏側テーパ部を設けている。したがって、両テーパ部の分だけ、正極シート及び負極シートの互いの外縁部分の間に隙間ができ、仮にセパレータが破れた場合であっても、内部短絡が回避される。 In a power storage device, positive electrode sheets (electrode sheets) and negative electrode sheets (electrode sheets) are alternately stacked with separators therebetween. The stacked positive electrode sheet and negative electrode sheet are subject to load on the outer edge portions of each other. Therefore, the positive electrode sheet and the negative electrode sheet may be in contact with each other (internal short circuit) because the separator is broken between the outer edge portions. In the above-described configuration, the front side taper portion and the back side taper portion are provided on the outer edges of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet. Therefore, a gap is formed between the outer edge portions of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet by the both taper portions, and even if the separator is torn, an internal short circuit is avoided.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。図1に示す蓄電装置1は、例えばリチウムイオン2次電池である。蓄電装置1のケース10は、有底の直方体状のケース本体12と、ケース本体12の開口部を塞ぐ平板状の蓋11と、を有する。蓋11は、外部接続端子14,16を有する。外部接続端子14,16は、蓋11を厚み方向に貫通している。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The power storage device 1 shown in FIG. 1 is, for example, a lithium ion secondary battery. A
蓄電装置1は、図1に示すように、ケース10の内部に電極組立体20と電解液(図示省略)とを有する。電極組立体20は、後述の正極タブ部32b及び負極タブ部42bを介して外部接続端子14,16と接続されている。電極組立体20は、外部接続端子14,16を通じて、蓄電装置1の外部に電力を供給し(放電)、蓄電装置1の外部から電力が供給される(充電)。
As shown in FIG. 1, the power storage device 1 includes an
電極組立体20は、図2,3に示すように、正極シート30(電極シート)と負極シート40(電極シート)とを交互に積層して構成されている。正極シート30と負極シート40との間には、セパレータ28が設けられている。セパレータ28は、薄膜状の多孔性樹脂で構成されている。セパレータ28の面積は、後述する負極集電部42aの面積よりも大きい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
正極シート30は、図2,3,4に示すように、正極集電箔32(集電箔)を母体としている。正極集電箔32は、金属箔であり、例えば、アルミニウム箔である。正極集電箔32は、矩形状の正極集電部32a(集電部)と、正極集電部32aの1辺から突出した形状の正極タブ部32b(タブ部)と、を有する。正極集電部32aは、その表側32c(図2参照)の面に、表側正極活物質層34(表側活物質層)を有する。正極集電部32aは、その裏側32dの面に、裏側正極活物質層36(裏側活物質層)を有する。両正極活物質層34,36は、例えば正極集電部32aの略全域を覆っている。両正極活物質層34,36は、例えばリチウム含有金属酸化物で構成されている。図4に示すように、正極集電部32a及び両正極活物質層34,36は、正極ベース部38を構成している。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the
正極タブ部32bは、表側正極活物質層34と裏側正極活物質層36とを有さず、正極集電箔32が露出している。各正極シート30の正極タブ部32bは、相互に重ねられて、一方の外部接続端子14(図1参照)に例えば溶着されている。本明細書では、正極集電部32aにおける正極タブ部32bが設けられた辺を、正極タブ形成辺38a(タブ形成辺)と記す。また、正極タブ形成辺38aと対向する辺を、正極タブ対向辺38bと記す。また、正極タブ形成辺38a及び正極タブ対向辺38bを除いた2辺を、第1正極タブ平行辺38c(タブ平行辺)及び第2正極タブ平行辺38d(タブ平行辺)と記す。
The positive
表側正極活物質層34は、図2,3,4に示すように、正極表側テーパ部34a(表側テーパ部)を有する。正極表側テーパ部34aは、正極タブ対向辺38b、第1正極タブ平行辺38c、及び第2正極タブ平行辺38dのそれぞれに沿って設けられている。各正極表側テーパ部34aは、正極集電部32aの表側32cの面において、対応する各辺38b,38c,38dから正極集電部32aの内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各正極表側テーパ部34aのそれぞれの縁部34EG(図2参照)の位置は、正極集電部32aの縁部の位置と略一致している。各正極表側テーパ部34aは、正極表側傾斜角度θ1A(図2参照)を有する。
The front-side positive electrode
裏側正極活物質層36は、図2,4に示すように、正極裏側テーパ部36a(裏側テーパ部)を有する。正極裏側テーパ部36aは、正極タブ対向辺38b、第1正極タブ平行辺38c、及び第2正極タブ平行辺38dのそれぞれに沿って設けられている。各正極裏側テーパ部36aは、正極集電部32aの裏側32dの面において、対応する各辺38b,38c,38dから正極集電部32aの内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各正極裏側テーパ部36aのそれぞれの縁部36EG(図2参照)の位置は、正極集電部32aの縁部の位置と略一致している。各正極裏側テーパ部36aは、正極裏側傾斜角度θ1B(図2参照)を有する。
As shown in FIGS. 2 and 4, the back-side positive electrode
負極シート40は、図2,3,5に示すように、負極集電箔42(集電箔)を母体としている。負極集電箔42は、金属箔であり、例えば、銅箔である。負極集電箔42は、矩形状の負極集電部42a(集電部)と、負極集電部42aの1辺から突出した形状の負極タブ部42b(タブ部)と、を有する。負極集電部42aの面積は、上述した正極集電部32aの面積よりも大きい。負極集電部42aは、その表側42c(図2参照)の面に、表側負極活物質層44(表側活物質層)を有する。負極集電部42aは、その裏側42dの面に、裏側負極活物質層46(裏側活物質層)を有する。両負極活物質層44,46は、例えば負極集電部42aの略全域を覆っている。両負極活物質層44,46は、例えば炭素で構成されている。図5に示すように、負極集電部42a及び両負極活物質層44,46は、負極ベース部48を構成している。
The
負極タブ部42bは、表側負極活物質層44と裏側負極活物質層46とを有さず、負極集電箔42が露出している。各負極シート40の負極タブ部42bは、相互に重ねられて、一方の外部接続端子16(図1参照)に例えば溶着されている。本明細書では、負極集電部42aにおける負極タブ部42bが設けられた辺を、負極タブ形成辺48a(タブ形成辺)と記す。また、負極タブ形成辺48aと対向する辺を、負極タブ対向辺48bと記す。また、負極タブ形成辺48a及び負極タブ対向辺48bを除いた2辺を、第1負極タブ平行辺48c(タブ平行辺)及び第2負極タブ平行辺48d(タブ平行辺)と記す。
The negative
表側負極活物質層44は、図2,3,5に示すように、負極表側テーパ部44a(表側テーパ部)を有する。負極表側テーパ部44aは、負極タブ対向辺48b、第1負極タブ平行辺48c、及び第2負極タブ平行辺48dのそれぞれに沿って設けられている。各負極表側テーパ部44aは、負極集電部42aの表側42cの面において、対応する各辺48b,48c,48dから負極集電部42aの内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各負極表側テーパ部44aのそれぞれの縁部44EG(図2参照)の位置は、負極集電部42aの縁部の位置と略一致している。各負極表側テーパ部44aは、負極表側傾斜角度θ2A(図2参照)を有する。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the front-side negative electrode
裏側負極活物質層46は、図2,5に示すように、負極裏側テーパ部46a(裏側テーパ部)を有する。負極裏側テーパ部46aは、負極タブ対向辺48b、第1負極タブ平行辺48c、及び第2負極タブ平行辺48dのそれぞれに沿って設けられている。各負極裏側テーパ部46aは、負極集電部42aの裏側42dの面において、対応する各辺48b,48c,48dから負極集電部42aの内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各負極裏側テーパ部46aのそれぞれの縁部46EG(図2参照)の位置は、負極集電部42aの縁部の位置と略一致している。各負極裏側テーパ部46aは、負極裏側傾斜角度θ2B(図2参照)を有する。
The back side negative electrode
一般に、電極組立体20では、正極シート30及び負極シート40のそれぞれの外縁部分に荷重がかかりやすい。そのため、正極シート30及び負極シート40は、互いの外縁部分の間にてセパレータ28が破れて、互いに接触(内部短絡)する恐れがある。図2に示すように、電極組立体20では、正極シート30の外縁部分に正極表側テーパ部34a及び正極裏側テーパ部36aが設けられている。また、負極シート40の外縁部分に負極表側テーパ部44a及び負極裏側テーパ部46aが設けられている。したがって、これらの各テーパ部34a,36a,44a,46aの分だけ、正極シート30及び負極シート40の互いの外縁部分の間に隙間ができ、仮にセパレータ28が破れた場合であっても、内部短絡が回避される。例えば図22で示すように、セパレータ28が破れ、かつ、負極シート40の外縁が正極シート30の側に近づいた場合であっても、正極表側テーパ部34aに対応する隙間Sの分だけ、内部短絡が回避される。
In general, in the
つづいて、正極シート30及び負極シート40の製造方法について説明する。両シート30,40の製造方法は同一である。そのため、以下では、両シート30,40を電極シート80と称して当該電極シート80の製造方法を説明する。なお、後述する塗工シート50の金属箔52及び各活物質層54,56の材料は、正極シート30及び負極シート40のそれぞれに対応して変更される。
It continues and the manufacturing method of the
なお、後述の各タブ部82,82AT,82BT,382b,482bは、正極タブ部32b及び負極タブ部42bに対応している。後述の各タブ形成辺88a,388a,488aは、正極タブ形成辺38a及び負極タブ形成辺48aに対応している。後述の各タブ対向辺88b,388b,488bは、正極タブ対向辺38b及び負極タブ対向辺48bに対応している。後述の各第1タブ平行辺88c,388c,488cは、第1正極タブ平行辺38c及び第1負極タブ平行辺48cに対応している。後述の各第2タブ平行辺88d,388d,488dは、第2正極タブ平行辺38d及び第1負極タブ平行辺48dに対応している。後述の表側テーパ部54aは、正極表側テーパ部34a及び負極表側テーパ部44aに対応している。後述の裏側テーパ部56aは、正極裏側テーパ部36a及び負極裏側テーパ部46aに対応している。ベース部88は、正極ベース部38及び負極ベース部48に対応している。
Each
電極シート80の製造方法は、図6に示すように、塗工シート準備工程S1と、電極シート切り出し工程S2と、を有する。塗工シート準備工程S1では、帯状の金属箔52の両面に活物質層54,56が形成された塗工シート50が準備される。電極シート切り出し工程S2では、塗工シート50から、レーザを用いて電極シート80が切り出される。
As shown in FIG. 6, the manufacturing method of the
塗工シート準備工程S1では、図7に示すように、塗工乾燥機170が使用される。塗工乾燥機170は、供給ローラ171、塗工機172、乾燥機173、プレスローラ174、巻取りローラ176、を有する。金属箔52は、供給ローラ171から巻き出されて、塗工機172、乾燥機173、プレスローラ174、を順に通過する。金属箔52は、塗工機172によって、当該金属箔52の両面に活物質が塗工される。これによって、金属箔52の表側60の面に表側活物質層54が形成され、裏側70の面に裏側活物質層56が形成される。両活物質層54,56は、乾燥機173によって乾燥され、プレスローラ174によって厚み方向に圧縮される。こうして、金属箔52の表裏両面に各活物質層54,56が形成された塗工シート50が作製される。塗工シート50は、各ローラ177で張られた状態で、巻取りローラ176にて巻き取られる。
In the coating sheet preparation step S1, a
塗工シート50について詳述する。なお、以下の記載においては、金属箔52の長手方向をX方向、金属箔52の幅方向をY方向と記す。塗工シート50は、その表側60の面に、表側塗工領域62と表側非塗工領域64とを有する(図8参照)。表側塗工領域62は、表側活物質層54がX方向に連続して形成された領域である。表側塗工領域62の幅は、後述の第1仮想輪郭R1における第1タブ平行辺388cの略2倍の長さに相当する。表側非塗工領域64は、表側塗工領域62に対してY方向に隣り合って設けられているとともに表側活物質層54が形成されることなく金属箔52が露出した状態でX方向に連続する領域である。
The
表側非塗工領域64は、Y方向において表側塗工領域62の両側に、第1表側非塗工領域66と第2表側非塗工領域68とを有する。第1表側非塗工領域66は、内第1表側非塗工領域66aと外第1表側非塗工領域66bとを有する。内第1表側非塗工領域66aは、表側塗工領域62とY方向に隣り合い、かつ、X方向に連続する領域である。内第1表側非塗工領域66aの幅は、後述の第1仮想輪郭R1におけるタブ部382bの突出方向の長さに略一致している。外第1表側非塗工領域66bは、Y方向において内第1表側非塗工領域66aに対して表側塗工領域62とは反対側に位置し、かつ、X方向に連続する領域である。
The front
第2表側非塗工領域68は、内第2表側非塗工領域68aと外第2表側非塗工領域68bとを有する。内第2表側非塗工領域68aは、表側塗工領域62とY方向に隣り合い、かつ、X方向に連続する領域である。内第2表側非塗工領域68aの幅は、後述の第2仮想輪郭R2におけるタブ部482bの突出方向の長さに略一致している。外第2表側非塗工領域68bは、Y方向において内第2表側非塗工領域68aに対して表側塗工領域62とは反対側に位置し、かつ、X方向に連続する領域である。
The second front
塗工シート50は、その裏側70(図9参照)の面に、裏側塗工領域72と裏側非塗工領域74とを有する。裏側塗工領域72は、金属箔52を挟んで表側塗工領域62(図8参照)と対向する領域であって裏側活物質層56(図9参照)が形成された領域である。裏側非塗工領域74は、金属箔52を挟んで表側非塗工領域64(図8参照)と対向する領域であり、裏側活物質層56(図9参照)が形成されることなく金属箔52が露出した領域である。
The
裏側非塗工領域74は、図9に示すように、Y方向において裏側塗工領域72の両側に、第1裏側非塗工領域76と第2裏側非塗工領域78と、を有する。第1裏側非塗工領域76は、内第1裏側非塗工領域76aと外第1裏側非塗工領域76bとを有する。内第1裏側非塗工領域76aは、金属箔52を挟んで内第1表側非塗工領域66aと対向する領域である。外第1裏側非塗工領域76bは、金属箔52を挟んで外第1表側非塗工領域66bと対向する領域である。
As shown in FIG. 9, the back
第2裏側非塗工領域78は、内第2裏側非塗工領域78aと外第2裏側非塗工領域78bとを有する。内第2裏側非塗工領域78aは、金属箔52を挟んで内第2表側非塗工領域68aと対向する領域である。外第2裏側非塗工領域78bは、金属箔52を挟んで外第2表側非塗工領域68bと対向する領域である。
The second back
なお、後述の電極シート切り出し工程S2は、塗工シート50上において図8,9に示す仮想輪郭Rを規定したものとして実施される。仮想輪郭Rは、電極シート80の輪郭を、塗工シート50上に仮想的に設定したものである。図8,9では、第1仮想輪郭R1が一点鎖線にて示されており、第2仮想輪郭R2が2点差線にて示されている。両仮想輪郭R1,R2の形状は同一である。第1仮想輪郭R1は、塗工シート50上においてY方向の中央から第1表側非塗工領域66の側に設定されている。第2仮想輪郭R2は、塗工シート50上においてY方向の中央から第2表側非塗工領域68の側に設定されている。両仮想輪郭R1,R2は、X方向に連続して複数個設定されている。
In addition, electrode sheet cutting-out process S2 mentioned later is implemented as what prescribe | regulated the virtual outline R shown to FIG. The virtual contour R is obtained by virtually setting the contour of the
第1仮想輪郭R1は、図8に示すように、そのタブ対向辺388bと両タブ平行辺388c,388dとが表側塗工領域62上に設定され、タブ形成辺388aとタブ部382bとが内第1表側非塗工領域66a上に設定されている。なお、両タブ平行辺388c,388dは、それぞれの一部が内第1非塗工領域66aの側に、はみ出している。X方向に隣り合う第1仮想輪郭R1の第1タブ平行辺388cと第2タブ平行辺388dとは一致している。
As shown in FIG. 8, the first virtual contour R1 has its
第2仮想輪郭R2は、そのタブ対向辺488bと両タブ平行辺488c,488dとが表側塗工領域62上に設定され、タブ形成辺488aとタブ部482bとが内第2表側非塗工領域68a上に設定されている。なお、両タブ平行辺488c,488dは、それぞれの一部が内第2非塗工領域68aの側に、はみ出している。X方向に隣り合う第2仮想輪郭R2の第1タブ平行辺488cと第2タブ平行辺488dとは一致している。両仮想輪郭R1,R2のタブ対向辺388b,488bは、一致している。なお、両仮想輪郭R1,R2の位置は、塗工シート50の表側60(図8参照)と裏側70(図9参照)とで対向している。
In the second virtual contour R2, the
電極シート切り出し工程S2は、図6に示すように、塗工シート準備工程S1の後に行われる。電極シート切り出し工程S2は、塗工領域カット工程T1と非塗工領域カット工程T2と回収工程T3とを有する。塗工領域カット工程T1は、表側塗工領域カット工程T1aと裏側塗工領域カット工程T1bとを有する。 The electrode sheet cutting-out step S2 is performed after the coating sheet preparing step S1, as shown in FIG. The electrode sheet cutting step S2 includes a coating region cutting step T1, a non-coating region cutting step T2, and a recovery step T3. The coating region cutting step T1 includes a front side coating region cutting step T1a and a back side coating region cutting step T1b.
電極シート切り出し工程S2では、図10,11に示す電極シート製造装置280が使用される。電極シート製造装置280は、搬送高さHTにて塗工シート50をX方向に沿った搬送方向Mに搬送しながら、当該塗工シート50から電極シート80を切り出す装置である。塗工シート50は供給ローラ81から巻き出される。電極シート製造装置280は、搬送装置282とレーザ装置284と回収装置286とコントローラ288とを有する。電極シート製造装置280の全ての動作は、コントローラ288にて制御される。なお、図11では、回収装置286(図10参照)が省略されている。図8〜17及び図19〜21においては、X軸が指す方向が搬送方向Mに一致している。
In the electrode sheet cutting step S2, an electrode
搬送装置282は、図13,14に示すように、上流側搬送装置90と下流側搬送装置92と補助下流側搬送装置94とガイド部材96と上流側吸引装置98と下流側吸引装置100と補助下流側吸引装置102とを有する。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
上流側搬送装置90は、図13,14に示すように、第1上流側搬送装置90aと第2上流側搬送装置90bとによって構成されている。両上流側搬送装置90a,90bはそれぞれ、2つのローラRL1,RL2にベルトBTが張設された構成にある。第1上流側搬送装置90aは、ベルトBTの内周域に第1上流側吸引装置98aを有する。第2上流側吸引装置98bは、ベルトBTの内周域に第2上流側吸引装置98bを有する。なお、図15に示すように、ベルトBTは、複数の孔部BHを有する。各孔部BHは、円形状であり、ベルトBTを厚み方向に貫通している。
As shown in FIGS. 13 and 14, the upstream-
第1上流側搬送装置90aは、図12に示すように、塗工シート50の内第1裏側非塗工領域76aの幅以下の幅を有し、内第1裏側非塗工領域76aと対向し、かつ、内第1裏側非塗工領域76aと接するように配置されている。第1上流側搬送装置90aは、内第1裏側非塗工領域76aを第1上流側吸引装置98aの吸引力によって第1上流側搬送装置90aの上面に吸引した状態で、当該内第1裏側非塗工領域76aを搬送方向Mに搬送する。なお、図12では、図10に示すレーザ装置284及び回収装置286が省略されている。
As shown in FIG. 12, the first
第2上流側搬送装置90bは、図12に示すように、内第2裏側非塗工領域78aの幅以下の幅を有し、内第2裏側非塗工領域78aと対向し、かつ、内第2裏側非塗工領域78aと接するように配置されている。また、第2上流側搬送装置90bは、第1上流側搬送装置90aと並列するように配置されている。第2上流側搬送装置90bは、内第2裏側非塗工領域78aを第2上流側吸引装置98bの吸引力によって第2上流側搬送装置90bの上面に吸引した状態で、当該内第2裏側非塗工領域78aを搬送方向Mに搬送する。なお、第1上流側搬送装置90aと第2上流側搬送装置90bとの間には、上流側レーザ空間104が形成されている。
As shown in FIG. 12, the second upstream-
下流側搬送装置92は、図13に示すように、2つのローラRL1,RL2にベルトBTが張設された構成にある。下流側搬送装置92は、ベルトBTの内周域に下流側吸引装置100を有する。なお、図15に示すように、ベルトBTは、複数の孔部BHを有する。各孔部BHは、円形状であり、ベルトBTを厚み方向に貫通している。
As shown in FIG. 13, the downstream-
下流側搬送装置92は、図12に示すように、塗工シート50の裏側塗工領域72の幅以下の幅を有する。下流側搬送装置92は、上流側搬送装置90に対して搬送方向Mの下流側に配置されている。下流側搬送装置92の上流部分である塗工シート搬送部92aは、裏側塗工領域72と対向し、かつ、裏側塗工領域72と接するように配置されている。下流側搬送装置92の中流部分及び下流部分である電極シート搬送部92bは、切り出された電極シート80の裏面と対向し、かつ、当該裏面と接するように配置されている。塗工シート搬送部92aは、塗工シート50の裏側塗工領域72を下流側吸引装置100の吸引力によって当該塗工シート搬送部92aの上面に吸引した状態で、裏側塗工領域72を搬送方向Mに搬送する。電極シート搬送部92bは、電極シート80の裏面を下流側吸引装置100の吸引力によって当該電極シート搬送部92bの上面に吸引した状態で、電極シート80を搬送方向Mに搬送する。なお、塗工シート搬送部92aに対してY方向の両側は、下流側レーザ空間106となっている。
As shown in FIG. 12, the downstream
補助下流側搬送装置94は、図13,14に示すように、第1補助下流側搬送装置94aと第2補助下流側搬送装置94bとによって構成されている。両補助下流側搬送装置94a,94bはそれぞれ、2つのローラRL1,RL2にベルトBTが張設された構成にある。第1補助下流側搬送装置94aは、ベルトBTの内周域に第1補助下流側吸引装置102aを有する。第2補助下流側搬送装置94bは、ベルトBTの内周域に第2補助下流側吸引装置102bを有する。なお、図15に示すように、ベルトBTは、複数の孔部BHを有する。各孔部BHは、円形状であり、ベルトBTを厚み方向に貫通している。
As shown in FIGS. 13 and 14, the auxiliary
第1補助下流側搬送装置94aは、図12に示すように、塗工シート50の外第1裏側非塗工領域76bの幅以下の幅を有し、外第1裏側非塗工領域76bと対向し、かつ、外第1裏側非塗工領域76bと接するように配置されている。また、第1補助下流側搬送装置94aは、下流側搬送装置92の塗工シート搬送部92aと並列するように配置されている。第1補助下流側搬送装置94aは、外第1裏側非塗工領域76bを第1補助下流側吸引装置102aの吸引力によって当該第1補助下流側搬送装置94aの上面に吸引した状態で、外第1裏側非塗工領域76bを搬送方向Mに搬送する。
As shown in FIG. 12, the first auxiliary
第2補助下流側搬送装置94bは、図12に示すように、外第2裏側非塗工領域78bの幅以下の幅を有し、外第2裏側非塗工領域78bと対向し、かつ、外第2裏側非塗工領域78bと接するように配置されている。また、第2補助下流側搬送装置94bは、下流側搬送装置92の塗工シート搬送部92aと並列するように配置されている。第2補助下流側搬送装置94bは、外第2裏側非塗工領域78bを第2補助下流側吸引装置102bの吸引力によって当該第2補助下流側搬送装置94bの上面に吸引した状態で、外第2裏側非塗工領域78bを搬送方向Mに搬送する。
As shown in FIG. 12, the second auxiliary
上流側レーザ空間104は、図13,14に示すように、上流側搬送装置90に対してY方向に隣り合う空間であるとともに下流側搬送装置92に対して搬送方向Mに直列となる空間である。上流側レーザ空間104は、第1上流側搬送装置90aと第2上流側搬送装置90bとで挟まれた空間である。上流側レーザ空間104は、第1上流側レーザ空間104aと第2上流側レーザ空間104bとによって構成されている。第1上流側レーザ空間104aは、第1上流側搬送装置90aに近い側の空間である。第2上流側レーザ空間104bは、第2上流側搬送装置90bに近い側の空間である。図12に示すように、上流側レーザ空間104には、塗工シート50の表側塗工領域62及び裏側塗工領域72が通過する。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
下流側レーザ空間106は、図13,14に示すように、下流側搬送装置92に対してY方向に隣り合う空間であるとともに両上流側搬送装置90a,90bのそれぞれに対して搬送方向Mに直列となる空間である。下流側レーザ空間106は、第1下流側レーザ空間106aと第2下流側レーザ空間106bとによって構成されている。第1下流側レーザ空間106aは、下流側搬送装置92と第1補助下流側搬送装置94aとで挟まれた空間である。第2下流側レーザ空間106bは、下流側搬送装置92と第2補助下流側搬送装置94bとで挟まれた空間である。図12に示すように、第1下流側レーザ空間106aには、塗工シート50の内第1表側非塗工領域66a及び内第1裏側非塗工領域76aが通過する。第2下流側レーザ空間106bには、内第2表側非塗工領域68a及び内第2裏側非塗工領域78aが通過する。
As shown in FIGS. 13 and 14, the
ガイド部材96は、図12,13,14に示すように、第1ガイド部材96aと第2ガイド部材96bとによって構成されている。第1ガイド部材96aは、下流側搬送装置92の電極シート搬送部92bとY方向に隣り合う位置であって、塗工シート50の内第1裏側非塗工領域76aを搬送方向Mに延長させた位置に配置されている。第1ガイド部材96aは、搬送方向Mに沿って直線的に延びている。第1ガイド部材96aは、傾斜面95とタブ保持面97とを有する。傾斜面95は、図10に示すように、搬送方向Mに沿って、搬送高さHTよりも低い位置から搬送高さHTに近い位置へ傾斜している。タブ保持面97は、搬送高さHTに略一致した位置で搬送方向Mに延びている。傾斜面95は、図11に示すように、塗工シート50から切り出された第1電極シート80Aのタブ部82ATをすくい上げて搬送高さHTに近づける。タブ保持面97はタブ部82ATを搬送高さHTにて案内する。
As shown in FIGS. 12, 13, and 14, the
第2ガイド部材96bは、図12に示すように、下流側搬送装置92の電極シート搬送部92bとY方向に隣り合う位置であって、塗工シート50の内第2裏側非塗工領域78aを搬送方向Mに延長させた位置に配置されている。第2ガイド部材96bは、搬送方向Mに沿って直線的に延びている。第2ガイド部材96bは、傾斜面95とタブ保持面97とを有する。傾斜面95及びタブ保持面97の構成・機能は、第1ガイド部材96aと同一であるため、重複した説明を省略する。
As shown in FIG. 12, the
レーザ装置284には、図11に示すように、表上流側レーザ装置180と裏上流側レーザ装置190と第1下流側レーザ装置210と第2下流側レーザ装置220とがある。表上流側レーザ装置180及び裏上流側レーザ装置190は、上流側レーザ装置を構成している。第1下流側レーザ装置210及び第2下流側レーザ装置220は、下流側レーザ装置を構成している。
As shown in FIG. 11, the
表上流側レーザ装置180は、図10に示すように、塗工シート50の上方(塗工シート50の表側60)に配置されている。裏上流側レーザ装置190は、塗工シート50の下方(塗工シート50の裏側70)に配置されている。表上流側レーザ装置180は、図11に示すように、上流側レーザ空間104内の第1仮想輪郭R1及び第2仮想輪郭R2に向けて表上流側レーザ180L(表側レーザ)を照射する。裏上流側レーザ装置190は、上流側レーザ空間104内の第1仮想輪郭R1及び第2仮想輪郭R2に向けて裏上流側レーザ190L(裏側レーザ)を照射する。なお、図11においては、第1仮想輪郭R1が一点鎖線にて示され、第2仮想輪郭R2が二点鎖線にて示されている。
As shown in FIG. 10, the front
表上流側レーザ装置180は、図16に示すように、レーザヘッド182とX−Y軸ロボット184とを有する。レーザヘッド182は、図示しないレーザ発振機からレーザビームを供給される。そして、レーザヘッド182は、表側塗工領域62内の第1仮想輪郭R1及び第2仮想輪郭R2に向けて表上流側レーザ180Lを照射する。図16では、第1仮想輪郭R1が一点鎖線にて示され、第2仮想輪郭R2が二点鎖線にて示されている。レーザヘッド182は、X−Y軸ロボット184に取付けられている。X−Y軸ロボット184は、レーザヘッド182をX方向及びY方向に移動させる。X−Y軸ロボット184は、例えば、レーザヘッド182をY方向に移動可能に支持するY軸部材184aと、Y軸部材184aをX方向に移動可能に支持するX軸部材184bと、を有する。X−Y軸ロボット184は、コントローラ288に記憶されたプログラムにしたがって、レーザヘッド182を移動させる。なお、図11では、X−Y軸ロボット184(図16参照)が省略されている。
As shown in FIG. 16, the front
裏上流側レーザ装置190は、図17に示すように、レーザヘッド192とX−Y軸ロボット194とを有する。X−Y軸ロボット194は、Y軸部材194aとX軸部材194bとを有する。レーザヘッド192とX−Y軸ロボット194とは、表上流側レーザ装置180の各機器182,184と同様に機能するため、重複した説明を省略する。レーザヘッド192は、裏側塗工領域72の第1仮想輪郭R及び第2仮想輪郭R2に向けて裏上流側レーザ190Lを照射する。図17では、第1仮想輪郭R1が一点鎖線にて示され、第2仮想輪郭R2が二点鎖線にて示されている。なお、図11では、X−Y軸ロボット194(図17参照)が省略されている。
As shown in FIG. 17, the back
両レーザヘッド182,192はそれぞれ、図18に示すように、レンズ182a,192aを有する。これらのレンズ182a,192aによって、両上流側レーザ180L,190Lは、塗工シート50の所定位置に設定された各焦点P1,P2に向けて集光される。各焦点P1,P2は、金属箔52の厚み中心の近傍に位置し、例えば金属箔52の厚み内に位置している。あるいは各焦点P1,P2は、金属箔52の近傍における表側活物質層54内、または金属箔52の近傍における裏側活物質層56内に位置している。各焦点P1,P2は、同位置に設定されていても、互いに異なる位置に設定されていてもよい。
Both laser heads 182 and 192 have
表上流側レーザ180Lは、少なくとも表側活物質層54を厚み方向に亘って切断可能な出力強度を有する。裏上流側レーザ190Lは、少なくとも裏側活物質層56を厚み方向に亘って切断可能な出力強度を有する。そして、両上流側レーザ180L,190Lの少なくとも一方は、表側活物質層54または裏側活物質層56に加えて金属箔52を切断可能な出力強度を有する。つまり、表上流側レーザ180Lが表側活物質層54と金属箔52とを厚み方向に亘って切断可能な出力強度を有し、裏上流側レーザ190Lが裏側活物質層56のみを切断可能な出力強度を有してもよい。また、表上流側レーザ180Lが表側活物質層54のみを切断可能な出力強度を有し、裏上流側レーザ190Lが裏側活物質層56と金属箔52とを厚み方向に亘って切断可能な出力強度を有してもよい。また、表上流側レーザ180Lが表側活物質層54と金属箔52とを厚み方向に亘って切断可能な出力強度を有し、裏上流側レーザ190Lが裏側活物質層56と金属箔52とを厚み方向に亘って切断可能な出力強度を有してもよい。例えば、表上流側レーザ180Lが表側活物質層54と金属箔52の厚み方向の一部とを切断可能な出力強度を有し、裏上流側レーザ190Lが金属箔52の残りの部分と裏側活物質層56とを切断可能な出力強度を有してもよい。このように、両上流側レーザ180L,190Lは、それらの2つを合わせて表側活物質層54と金属箔52と裏側活物質層56とを切断可能な出力強度を有する。
The front
両上流側レーザ180L,190Lの出力強度についてさらに詳述する。表上流側レーザ180Lの出力強度は、表側活物質層54の表面から所定の表側レーザ到達位置までを切断可能な強度に設定されている。この表側レーザ到達位置は、金属箔52の表側52aの面から裏側活物質層56の内部までの範囲内の所定位置に設定されている。裏上流側レーザ190Lの出力強度は、裏側活物質層56の表面から所定の裏側レーザ到達位置までを切断可能な強度に設定されている。この裏側レーザ到達位置は、金属箔52の裏側52bの面から表側活物質層54の内部までの範囲内の所定位置に設定されている。
The output intensity of both
このように、両上流側レーザ180L,190Lのそれぞれの出力強度は、両活物質層54,56及び金属箔52を一まとめに切断する強度よりも弱い。したがって、両上流側レーザ180L,190Lは、それらの熱影響によって両活物質層54,56を溶融する量が低減される。この結果、切り出し後の電極シート80にいては、活物質の容量低下が抑えられる。また、両上流側レーザ180L,190Lが塗工シート50に照射される際、両活物質層54,56の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。
As described above, the output intensity of each of the
両上流側レーザ180L,190Lは、図18に示すように、それぞれの光軸J1,J2が塗工シート50に対して垂直となるように照射される。したがって、両上流側レーザ180L,190Lは、それらの個々が塗工シート50に対して斜めに照射された場合と異なり、それらの個々が塗工シート50を厚み方向に通過する直線距離が最短となる。そのため、両上流側レーザ180L,190Lは、それぞれの出力強度を弱く設定可能である。この結果、両上流側レーザ180L,190Lの熱影響によって両活物質層54,56が溶融される量を低減でき、切り出し後の電極シート80における活物質の容量低下が抑えられるとともに、両上流側レーザ180L,190Lが塗工シート50に照射される際の、両活物質層54,56の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。なお、光軸J1は、レンズ182aの中心と焦点P1とを通る直線である。同様に、光軸J2は、レンズ192aの中心と焦点P2とを通る直線である。
As shown in FIG. 18, the two
図18に示すように、表上流側レーザ180Lは、表側活物質層54を切断する際、当該レーザ180Lを挟んだ両側に表側テーパ部54aを形成する。裏上流側レーザ190Lは、裏側活物質層56を切断する際、当該レーザ190Lを挟んだ両側に裏側テーパ部56aを形成する。
As shown in FIG. 18, when the front-side
両上流側レーザ180L,190Lは、連続波レーザである。両上流側レーザ180L,190Lの波長は、300〜1100nmの範囲内に設定されることが好ましい。両上流側レーザ180L,190Lのスポット径は、10〜100μmの範囲内に設定されることが好ましい。両上流側レーザ180L,190Lによる塗工シート50の切断速度は、1〜3m/sの範囲内に設定されることが好ましい。両上流側レーザ180L,190Lの出力強度は、0.005〜1.0kWの範囲内に設定されることが好ましい。
Both
両下流側レーザ装置210,220は、図11に示すように、塗工シート50の上方(塗工シート50の表側60)に配置されている。第1下流側レーザ装置210は、第1下流側レーザ空間106a内の第1仮想輪郭R1に向けて第1下流側レーザ210L(金属箔用レーザ)を照射する。第2下流側レーザ装置220は、第2下流側レーザ空間106b内の第2仮想輪郭R2に向けて第2下流側レーザ220L(金属箔用レーザ)を照射する。
As shown in FIG. 11, both
第1下流側レーザ装置210は、図16に示すように、レーザヘッド212とX−Y軸ロボット214とを有する。X−Y軸ロボット214は、Y軸部材214aとX軸部材214bとを有する。第2下流側レーザ装置220は、レーザヘッド222とX−Y軸ロボット224とを有する。X−Y軸ロボット224は、Y軸部材224aとX軸部材224bとを有する。両レーザヘッド212,222、及び両X−Y軸ロボット214,224はそれぞれ、表上流側レーザ装置180の各機器182,184と同様に機能する。なお、レーザヘッド212は、内第1表側非塗工領域66a内の第1仮想輪郭R1に向けて第1下流側レーザ210Lを照射する。レーザヘッド222は、内第2表側非塗工領域68a内の第2仮想輪郭R2に向けて第2下流側レーザ220Lを照射する。図11では、両X−Y軸ロボット214,224(図16参照)が省略されている。
As shown in FIG. 16, the first
両レーザヘッド212,222は、レーザヘッド182と同様に、レンズ(図示省略)を有する。レンズによって、両下流側レーザ210L,220Lは、塗工シート50の所定位置に設定されたそれぞれの焦点に向けて集光される。両下流側レーザ210L,220Lのそれぞれの焦点は、金属箔52の厚み中心の近傍に位置し、例えば金属箔52の厚み内に位置している。両下流側レーザ210L,220Lは、例えば、それぞれの光軸が塗工シート50に対して垂直になるように照射される。既に説明したとおり、光軸は、レンズの中心と焦点とを通る直線である。
Both the laser heads 212 and 222 have lenses (not shown) as in the
両下流側レーザ210L,220Lはそれぞれ、パルス波レーザである。両下流側レーザ210L,220Lの波長はそれぞれ、500〜1100nmの範囲内に設定されることが好ましい。両下流側レーザ210L,220Lのスポット径はそれぞれ、25〜100μmの範囲内に設定されることが好ましい。両下流側レーザ210L,220Lによる塗工シート50の切断速度はそれぞれ、1〜3m/sの範囲内に設定されることが好ましい。両下流側レーザ210L,220Lの出力強度はそれぞれ、10〜100Wの範囲内に設定されることが好ましい。両下流側レーザ210L,220Lの出力強度はそれぞれ、金属箔52を切断可能な強度に設定されている。両下流側レーザ210L,220Lのパルス幅はそれぞれ、20ps(ピコ秒)よりも小さく設定されることが好ましい。両下流側レーザ210L,220Lの繰り返し周波数はそれぞれ、0.1〜1MHzの範囲内に設定されることが好ましい。
Both
以上に説明した電極シート製造装置280にて、電極シート切り出し工程S2が行われる。電極シート切り出し工程S2は、図6に示すように、塗工領域カット工程T1と非塗工領域カット工程T2と回収工程T3を有する。非塗工領域カット工程T2は、塗工領域カット工程T1の後に行われる。回収工程T3は、非塗工領域カット工程T2の後に行われる。既に説明したとおり、電極シート切り出し工程S2は、塗工シート50上に電極シート80の仮想輪郭Rを規定したものとして実施される。
In the electrode
塗工領域カット工程T1では、図11に示すように、搬送方向Mに搬送されている塗工シート50の表側塗工領域62及び裏側塗工領域72に対して両上流側レーザ180L,190Lを照射して、両塗工領域62,72上の第1仮想輪郭R1及び第2仮想輪郭R2の個所を切り出す。なお、塗工シート50は、第1上流側搬送装置90aと第2上流側搬送装置90bとで内第1裏側非塗工領域76aと内第2裏側非塗工領域78aとがそれぞれ支持されている状態で搬送方向Mに搬送されている。
In the coating area cutting step T1, as shown in FIG. 11, both
塗工領域カット工程T1は、表側塗工領域カット工程T1aと裏側塗工領域カット工程T1bとを有する(図6参照)。表側塗工領域カット工程T1aでは、図11,16に示すように、表上流側レーザ180Lが、塗工シート50の表側60から照射される。表上流側レーザ180Lは、第1上流側レーザ空間104a内を通過する表側塗工領域62上の第1仮想輪郭R1の個所、及び、第2上流側レーザ空間104b内を通過する表側塗工領域62上の第2仮想輪郭R2の個所に沿って照射される。つまり、表上流側レーザ180Lは、両第1タブ平行辺388c,488c及びタブ対向辺388b,488bに沿って照射される。表上流側レーザ180Lは、両第1タブ平行辺388c,488cに対して連続して照射される。既に説明したとおり、第1タブ平行辺388cは、第2タブ平行辺388dでもある。同様に、第2タブ平行辺488cは、第2タブ平行辺488dでもある。
The coating region cutting step T1 includes a front side coating region cutting step T1a and a back side coating region cutting step T1b (see FIG. 6). In the front side coating region cutting step T1a, the front
裏側塗工領域カット工程T1bでは、図11,17に示すように、裏上流側レーザ190Lを、塗工シート50の裏側70から照射する。裏上流側レーザ190Lは、第1上流側レーザ空間104a内を通過する裏側塗工領域72上の第1仮想輪郭R1の個所、及び、第2上流側レーザ空間104b内を通過する裏側塗工領域72上の第2仮想輪郭R2の個所に沿って照射される。表上流側レーザ180Lの場合と同様にして、裏上流側レーザ190Lは、両第1タブ平行辺388c,488c及びタブ対向辺388b,488bに沿って照射される。裏上流側レーザ190Lは、両第1タブ平行辺388c,488cに対して連続して照射される。
In the back side coating region cutting step T <b> 1 b, the back
表側塗工領域カット工程T1aと裏側塗工領域カット工程T1bとは同時に行われる。そして、両上流側レーザ180L,190Lは、両仮想輪郭R1,R2のそれぞれの位置に対して、同時に照射される。これによって、両上流側レーザ180L,190Lの照射位置においては、両上流側レーザ180L,190Lの互いの熱の補い合いが生じうる。そのため、両上流側レーザ180L,190Lは、これらの出力強度をそれぞれ弱く設定しても、塗工シート50の両活物質層54,56及び金属箔52を切断できる。したがって、両上流側レーザ180L,190Lは、それらの熱影響によって両活物質層54,56を溶融する量が低減され、この結果、切り出し後の電極シート80においては活物質の容量低下が抑えられるとともに、両上流側レーザ180L,190Lが塗工シート50に照射される際の、両活物質層54,56の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。
The front side coating region cutting step T1a and the back side coating region cutting step T1b are performed simultaneously. Both
表側塗工領域カット工程T1aと裏側塗工領域カット工程T1bとを実施することによって、両第1タブ平行辺388c,488c、両第2タブ平行辺388d,488d、及び両タブ対向辺388b,488bが切り出される。この後、塗工シート50は、下方に垂れ下がることなく下流側搬送装置92に到達して当該下流側搬送装置92にて搬送方向Mに搬送される。なお、各タブ平行辺388c,388d,488c,488dにおいて、表側塗工領域62及び裏側塗工領域72からはみ出している個所は、この後説明する非塗工領域カット工程T2にて切り出される。
By performing the front side coating region cutting step T1a and the back side coating region cutting step T1b, both first tab
非塗工領域カット工程T2では、図11に示すように、搬送方向Mに搬送されている塗工シート50に対して第1下流側レーザ210L及び第2下流側レーザ220Lを照射して、両仮想輪郭R1,R2における未切断個所を切断する。第1下流側レーザ210Lは、第1仮想輪郭R1の未切断個所を切断する。第2下流側レーザ220Lは、第2仮想輪郭R2の未切断個所を切断する。第1下流側レーザ210Lは、下流側搬送装置92の塗工シート搬送部92a(図13参照)と第1補助下流側搬送装置94aとで裏側塗工領域72と外第1裏側非塗工領域76bとがそれぞれ支持されている塗工シート50に向けて照射される。第2下流側レーザ220Lは、塗工シート搬送部92aと第2補助下流側搬送装置94bとで裏側塗工領域72と外第2裏側非塗工領域78bとがそれぞれ支持されている塗工シート50に向けて照射される。
In the non-coating region cutting step T2, as shown in FIG. 11, the first
第1下流側レーザ210Lは、図11,16に示すように、塗工シート50の表側60から照射される。第1下流側レーザ210Lは、第1下流側レーザ空間106a内を通過する内第1表側非塗工領域66a上の第1仮想輪郭R1の個所に沿って照射される。つまり、第1下流側レーザ210Lは、第1仮想輪郭R1のタブ形成辺388a、タブ部382b、及び第1タブ平行辺388c(第2タブ平行辺388d)の一部(第1タブ平行辺388cにおける内第1表側非塗工領域66aへのはみ出し部分)に向けて照射される。この結果、第1仮想輪郭R1の各辺388a,388b,388c,388d及びタブ部382bが全て切り出されて、第1電極シート80Aが作製される。なお、第1表側非塗工領域66(第1裏側非塗工領域76)において第1電極シート80Aとならなかった部分は、当該電極シート80Aから切り離される。
The first
第2下流側レーザ220Lは、図11,16に示すように、塗工シート50の表側60から照射される。第2下流側レーザ220Lは、第2下流側レーザ空間106b内を通過する内第2表側非塗工領域68a上の第2仮想輪郭R2の個所に沿って照射される。つまり、第2下流側レーザ220Lは、第2仮想輪郭R2のタブ形成辺488a、タブ部482b、及び第1タブ平行辺488c(第2タブ平行辺488d)の一部(第1タブ平行辺488cにおける内第2表側非塗工領域68aへのはみ出し部分)に向けて照射される。この結果、第2仮想輪郭R2の各辺488a,488b,488c,488d及びタブ部482bが全て切り出されて、第2電極シート80Bが作製される。なお、第2表側非塗工領域68(第2裏側非塗工領域78)において第2電極シート80Bとならなかった部分は、当該電極シート80Bから切り離される。
The second
非塗工領域カット工程T2の後、回収工程T3が行われる。第1電極シート80A及び第2電極シート80Bは、下流側搬送装置92の電極シート搬送部92bを搬送方向Mに搬送される。第1電極シート80Aのタブ部82ATは、図11に示すように、第1ガイド部材96aの傾斜面95によってすくい上げられる。この後、タブ部82ATは、傾斜面95によって、図10に示す搬送高さHTに近い位置まで案内されて、タブ保持面97上を搬送される。同様にして、第2電極シート80Bのタブ部82BTは、第2ガイド部材96bの傾斜面95にてすくい上げられ、その後、タブ保持面97上を搬送される。こうして、両ガイド部材96a,96bの傾斜面95によって、両タブ部82AT,82BTがすくい上げられることで、両タブ部82AT,82BTが垂れ下がったままになることが防止される。したがって、両タブ部82AT,82BTに負担がかかって両タブ部82AT,82BTがそれぞれの電極シート80A,80Bから破れる等が防止される。
After the non-coating region cutting step T2, a collecting step T3 is performed. The
両電極シート80A,80Bは、下流側搬送装置92の下流部までくると、回収装置286にて回収される。回収装置286は、図10に示すように、例えば、吸引ハンド286aと回収ボックス286bとを有する。吸引ハンド286aは、第2電極シート80Bを吸引して回収ボックス286bまで移動させる。吸引ハンド286aは、回収ボックス286bの上方にて第2電極シート80Bの吸引を解除して、回収ボックス286bに第2電極シート80Bを回収する。回収装置286は、第1電極シート80Aについても同様にして回収ボックス286bに回収する。なお、回収装置286を両電極シート80A,80Bのそれぞれに対応させて2つ設けてもよい。また、吸引ハンド286aを用いることなく、両電極シート80A,80Bを下流側搬送装置92の下流端から、直接下方に落下させて回収ボックス286bに回収してもよい。以上が本実施形態における電極シートの製造方法である。
Both
上述の構成においては、上流側搬送装置90に対してY方向に隣り合う位置に、塗工シート50の表側塗工領域62及び裏側塗工領域72の通過空間となる上流側レーザ空間104を設けている(図11参照)。また、上流側搬送装置90に対して搬送方向Mの下流側に直列となる位置であって下流側搬送装置92に対してY方向に隣り合う位置に、塗工シート50の表側非塗工領域64及び裏側非塗工領域74の通過空間となる下流側レーザ空間106を設けている。そのため、まず、上流側レーザ空間104にて表側塗工領域62及び裏側塗工領域72に上流側レーザ180L,190Lを照射してタブ対向辺388b,488b、及びタブ平行辺388c,388d,488c,488dを切り出し、その後、下流側レーザ空間106にて表側非塗工領域64及び裏側非塗工領域74に下流側レーザ210L,220L照射してタブ部382b,482b及びタブ形成辺388a,488aを切り出すことで、表側塗工領域62及び裏側塗工領域72が長手方向に連続して形成されている塗工シート50において、当該塗工シート50の搬送を止めることなく連続して当該塗工シート50から電極シート80を切り出すことができる。
In the above-described configuration, the
上述の構成においては、両上流側レーザ180L,190Lが上流側レーザ空間104の第1仮想輪郭R1及び第2仮想輪郭R2に向けて照射される際、塗工シート50は、第1上流側搬送装置90aと第2上流側搬送装置90bとで両脇が支持されている。また、第1下流側レーザ210Lが第1下流側レーザ空間106aの第1仮想輪郭R1に向けて照射される際、塗工シート50は、下流側搬送装置92と第1補助下流側搬送装置94aとで両脇が支持されている。また、第2下流側レーザ220Lが第2下流側レーザ空間106bの第2仮想輪郭R2に向けて照射される際、塗工シート50は、下流側搬送装置92と第2補助下流側搬送装置94bとで両脇が支持されている。したがって、塗工シート50は、位置が安定した状態で各レーザ180L,190L,210L,220Lが照射される。この結果、各レーザ180L,190L,210L,220Lは、第1仮想輪郭R1及び第2仮想輪郭R2から外れた位置に照射されることが抑制される。
In the above-described configuration, when both the
上述の構成においては、金属箔52及び両活物質層54,56を切断する上流側レーザ空間104と、金属箔52のみを切断する下流側レーザ空間106とのそれぞれに対応させて個別のレーザ装置を設けている。したがって、レーザの種類(例えば連続波やパルス波)や出力強度を、それぞれのレーザ空間104,106に対応させて個別に設定できる。
In the above-described configuration, individual laser devices are provided corresponding to the
上述の構成においては、表上流側レーザ180Lと裏上流側レーザ190Lとを用いて、表側活物質層54と裏側活物質層56とが個別に切断される。このことから、両上流側レーザ180L,190Lの出力強度は、これらの両上流側レーザ180L,190Lのどちらか一方にて両活物質層54,56を一まとめに切断する場合に比べて、それぞれの出力強度を弱く設定でき、かつ、両活物質層54,56をそれぞれ速く切断できる。しがたって、両上流側レーザ180L,190Lの熱影響によって両活物質層54,56が溶融される量を低減できる。この結果、切り出し後の電極シート80においては活物質の容量低下が抑えられる。また、両上流側レーザ180L,190Lが塗工シート50に照射される際、両活物質層54,56の溶融に伴う異物の撒き散らしが抑えられる。
In the above-described configuration, the front side
以上は本発明を実施するための一実施の形態を図面に関連して説明したが、本発明は他の実施の形態でも実施可能である。両仮想輪郭R1,R2のタブ形成辺388a,488aは、表側塗工領域62及び裏側塗工領域72上に設定してもよい。この場合、両タブ形成辺388a,488aは、上流側レーザ空間104にて切り出される。
Although one embodiment for carrying out the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention can be implemented in other embodiments. The
仮想輪郭Rは、両仮想輪郭R1,R2のいずれか一方を廃止して、塗工シート50上でY方向に一つのみ設定してもよい。図19においては、仮想輪郭Rを第1仮想輪郭R1のみとした場合の塗工シート50aの例を示している。この塗工シート50aを採用した場合、例えば図20に示す電極シート製造装置280aによって、当該塗工シート50aから電極シート80Aが切り出される。この電極シート製造装置280aにおいては、図11に示す第2下流側レーザ装置220が廃止されている。また、搬送装置282aにおいては、図11に示す第2補助下流側搬送装置94b、第2補助下流側吸引装置102b、及び第2ガイド部材96bが廃止されている。そして、下流側搬送装置92の幅は、表側塗工領域62の幅と第2表側非塗工領域68の幅とを合わせた幅に設定されている。なお、図20に示す第2表側非塗工領域68の幅は、例えば、図11に示す内第2表側塗工領域68aの幅に略一致している。第1上流側搬送装置90a及び第1補助下流側搬送装置94aは、図示しない第1上流側吸引装置98a(図13参照)及び第1補助下流側吸引装置102a(図13参照)をそれぞれ有する。図19,20において図1〜18と同一もしくは実質同一な構成・機能を有する箇所には図1〜18と同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。
Only one virtual contour R may be set in the Y direction on the
図21に示す塗工シート50bのように、第1仮想輪郭R1のタブ部382bの位置と、第2仮想輪郭R2のタブ部482bの位置とを長手方向にズラしてもよい。なお、図21において、図8と同一もしくは実質同一な構成・機能を有する箇所には図8と同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。
As in the
表側塗工領域カット工程T1aと裏側塗工領域カット工程T1bとは、別々に行ってもよい。つまり、両上流側レーザ180L,190L(図11参照)は、仮想輪郭Rのそれぞれの位置に対して、同時に照射することなく別々に照射してもよい。
The front side coating region cutting step T1a and the back side coating region cutting step T1b may be performed separately. That is, both
両下流側レーザ210L,220Lを、塗工シート50の裏側70から照射してもよい。この場合、両下流側レーザ装置210,220は塗工シート50の下方(塗工シート50の裏側70)に配置される。なお、両下流側レーザ装置210,220のうちいずれか一方を廃止して、単一の下流側レーザ装置から両下流側レーザ空間106a,106b内の仮想輪郭Rに向けてレーザを照射してもよい。
Both
各レーザ180L,190L,210L,220Lは、それぞれの光軸が塗工シート50に対して垂直でなくてもよい。
The laser axes of the
レーザ装置284は、図23,24の例に示すように、スキャナタイプでもよい。図23に示す表上流側レーザ装置180aは、所定位置に固定された支持部材186と、支持部材186の所定位置に固定されたスキャナ187と、を有する。スキャナ187は、ミラー188を有する。ミラー188の角度は、自在に変更可能である。スキャナには、図示しないレーザ発振機からレーザビームが供給される。ミラー188は、供給されたレーザビームを反射する。この反射されたレーザビームがレーザ180Lである。ミラー188は、当該ミラー188の角度が変更されることで、レーザ180Lの照射位置を3次元的に変更できる。なお、ミラー188で反射されたレーザビームは、図示しないレンズによって集光される。ミラー188の角度は、例えばコントローラ288で制御される。
The
表上流側レーザ装置180aと同様に、第1下流側レーザ装置210aは、支持部材216と、ミラー218を備えたスキャナ217と、を有する。第2下流側レーザ装置220aは、支持部材226と、ミラー228を備えたスキャナ227と、を有する。図24に示す裏上流側レーザ装置190aは、支持部材196と、ミラー198を備えたスキャナ197と、を有する。各レーザ装置190a,210a,220aは表上流側レーザ装置180aと同様に機能するため、重複した説明を省略する。なお、図23,24において図16,17と同一もしくは実質同一な構成・機能を有する箇所には図16,17と同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。
Similar to the front
第1ガイド部材96aの傾斜面95を、第1下流側レーザ空間106aの下方まで延長させて内第1裏側非塗工領域76aと対向させてもよい。同様に、第2ガイド部材96aの傾斜面95を、第2下流側レーザ空間106bの下方まで延長させて内第2裏側非塗工領域78aと対向させてもよい。
The
電極シート製造装置280において、回収装置286を廃止してもよい。この場合、電極シート切り出し工程S2では、回収工程T3が廃止される。
In the electrode
塗工シート50から切り出される電極シートは、図3の例に示した正極シート30及び負極シート40よりもタブ形成辺及びタブ対向辺の長さを長く取った長尺の矩形状でもよい。この長尺の電極シートは、例えば特許文献2に開示されている巻回タイプの発電要素を構成する。
The electrode sheet cut out from the
図4に示す正極表側テーパ部34aは、正極集電部32aの4辺38a,38b,38c,38dの全てに設けられても良いし、これらの4辺38a,38b,38c,38dの少なくとも一辺に設けられていてもよい。同様に、正極裏側テーパ部36aは、正極集電部32aの4辺38a,38b,38c,38dの全てに設けられても良いし、これらの4辺38a,38b,38c,38dの少なくとも一辺に設けられていてもよい。図5に示す負極表側テーパ部44aは、負極集電部42aの4辺48a,48b,48c,48dの全てに設けられてもよいし、これらの4辺48a,48b,48c,48dの少なくとも一辺に設けられていてもよい。同様に、負極裏側テーパ部46aは、負極集電部42aの4辺48a,48b,48c,48dの全てに設けられてもよいし、これらの4辺48a,48b,48c,48dの少なくとも一辺に設けられていてもよい。
4 may be provided on all four
図2に示す正極表側傾斜角度θ1A及び正極裏側傾斜角度θ1Bは、自由に設定可能である。正極表側傾斜角度θ1A及び正極裏側傾斜角度θ1Bは、正極集電部32aの各辺38a,38b,38c,38dのそれぞれで個別に設定してよい。負極表側傾斜角度θ2A及び負極裏側傾斜角度θ2Bは、自由に設定可能である。負極表側傾斜角度θ2A及び負極裏側傾斜角度θ2Bは、負極集電部42aの各辺48a,48b,48c,48dのそれぞれで個別に設定してよい。
The positive electrode front side inclination angle θ1A and the positive electrode back side inclination angle θ1B shown in FIG. 2 can be freely set. The positive electrode front side inclination angle θ1A and the positive electrode back side inclination angle θ1B may be individually set for each of the
30 正極シート(電極シート)
32b 正極タブ部(タブ部)
32 正極集電箔(集電箔)
32a 正極集電部(集電部)
34 表側正極活物質層(表側活物質層)
34a 正極表側テーパ部(表側テーパ部)
34EG 縁部
36 裏側正極活物質層(裏側活物質層)
36a 正極裏側テーパ部(裏側テーパ部)
36EG 縁部
38a 正極タブ形成辺(タブ形成辺)
38b 正極タブ対向辺(タブ対向辺)
38c 第1正極タブ平行辺(第1タブ平行辺)
38d 第2正極タブ平行辺(第2タブ平行辺)
40 負極シート(電極シート)
42b 負極タブ部(タブ部)
42 負極集電箔(集電箔)
42a 負極集電部(集電部)
44 表側負極活物質層(表側活物質層)
44a 負極表側テーパ部(表側テーパ部)
44EG 縁部
46 裏側負極活物質層(裏側活物質層)
46a 負極裏側テーパ部(裏側テーパ部)
46EG 縁部
48a 負極タブ形成辺(タブ形成辺)
48b 負極タブ対向辺(タブ対向辺)
48c 第1負極タブ平行辺(第1タブ平行辺)
48d 第2負極タブ平行辺(第2タブ平行辺)
50,50a 塗工シート
52 金属箔
52a 表側
52b 裏側
54 表側活物質層
56 裏側活物質層
62 表側塗工領域
64 表側非塗工領域
66 第1表側非塗工領域
68 第2表側非塗工領域
72 裏側塗工領域
74 裏側非塗工領域
76 第1裏側非塗工領域
78 第2裏側非塗工領域
90 上流側搬送装置
92 下流側搬送装置
94 補助下流側搬送装置
96 ガイド部材
95 傾斜面
98 上流側吸引装置
100 下流側吸引装置
102 補助下流側吸引装置
104 上流側レーザ空間
106 下流側レーザ空間
180,180a 表上流側レーザ装置
180L 表上流側レーザ(表側レーザ)
190,190a 裏上流側レーザ装置
190L 裏上流側レーザ(裏側レーザ)
210,210a 第1下流側レーザ装置
210L 第1下流側レーザ
220,220a 第2下流側レーザ装置
220L 第2下流側レーザ
280,280a 電極シート製造装置
284 レーザ装置
J1,J2 光軸
M 搬送方向
R 仮想輪郭
R1 第1仮想輪郭
R2 第2仮想輪郭
T1 塗工領域カット工程
T1a 表側塗工領域カット工程
T1b 裏側塗工領域カット工程
T2 非塗工領域カット工程
30 Positive electrode sheet (electrode sheet)
32b Positive electrode tab part (tab part)
32 Positive electrode current collector foil (current collector foil)
32a Cathode current collector (current collector)
34 Front-side positive electrode active material layer (front-side active material layer)
34a Positive side taper portion (front side taper portion)
36a Positive side back taper part (back side taper part)
38b Opposite side of positive electrode tab (opposite side of tab)
38c 1st positive electrode tab parallel side (1st tab parallel side)
38d 2nd positive electrode tab parallel side (2nd tab parallel side)
40 Negative electrode sheet (electrode sheet)
42b Negative electrode tab (tab)
42 Negative electrode current collector foil (current collector foil)
42a Negative electrode current collector (current collector)
44 Front-side negative electrode active material layer (front-side active material layer)
44a Negative electrode front side taper part (front side taper part)
46a Negative side taper part (back side taper part)
48b Negative electrode tab facing side (tab facing side)
48c 1st negative electrode tab parallel side (1st tab parallel side)
48d 2nd negative electrode tab parallel side (2nd tab parallel side)
50,
190, 190a Back
210, 210a First
Claims (5)
前記塗工シートの表側の面は、表側活物質層が前記金属箔の長手方向に連続して形成された領域である表側塗工領域と、前記表側塗工領域に対して前記金属箔の幅方向に隣り合って設けられているとともに前記金属箔が露出した状態で前記長手方向に連続する領域である表側非塗工領域と、を有しており、
前記塗工シートの裏側の面は、前記金属箔を挟んで前記表側塗工領域と対向する領域であって裏側活物質層が形成された領域である裏側塗工領域と、前記金属箔を挟んで前記表側非塗工領域と対向する領域であって前記金属箔が露出した状態で前記長手方向に連続する領域である裏側非塗工領域と、を有しており、
前記電極シートは、矩形状の集電部と、前記集電部の1辺であるタブ形成辺から突出した形状のタブ部と、を有しており、
矩形状の前記集電部は、前記タブ形成辺と、前記タブ形成辺に対向する辺であるタブ対向辺と、前記タブ形成辺と前記タブ対向辺とを除いた2辺であるタブ平行辺と、を有しており、
前記表側塗工領域及び前記裏側塗工領域は、少なくとも前記タブ平行辺の長さに対応する幅を有しており、
前記表側非塗工領域及び前記裏側非塗工領域は、少なくとも前記タブ部の突出方向の長さに対応する幅を有しており、
前記塗工シート上において、前記電極シートの輪郭が仮想的に設定された仮想輪郭を規定したとき、
少なくとも前記表側活物質層を切断可能な強度の表側レーザであって集光させた前記表側レーザを、前記塗工シートの表側から、前記塗工シート上の前記仮想輪郭における前記表側塗工領域の個所に沿って照射する、表側塗工領域カット工程と、
少なくとも前記裏側活物質層を切断可能な強度の裏側レーザであって集光させた前記裏側レーザを、前記塗工シートの裏側から、前記塗工シート上の前記仮想輪郭における前記裏側塗工領域の個所に沿って照射する、裏側塗工領域カット工程と、
少なくとも前記金属箔を切断可能な強度の金属箔用レーザであって集光させた前記金属箔用レーザを、前記塗工シートの表側から、前記塗工シート上の前記仮想輪郭における前記表側非塗工領域の個所に沿って照射する、
あるいは、前記金属箔用レーザを、前記塗工シートの裏側から、前記塗工シート上の前記仮想輪郭における前記裏側非塗工領域の個所に沿って照射する、非塗工領域カット工程と、を有する、
電極シートの製造方法。 A method for producing an electrode sheet by cutting out an electrode sheet using a laser from a coating sheet in which an active material layer is formed on a strip-shaped metal foil,
The front side surface of the coating sheet is a front side coating region that is a region in which a front side active material layer is continuously formed in the longitudinal direction of the metal foil, and the width of the metal foil with respect to the front side coating region. A front-side non-coating region that is a region continuous in the longitudinal direction with the metal foil exposed and provided adjacent to the direction,
The back side surface of the coating sheet is a region facing the front side coating region across the metal foil and a region where a back side active material layer is formed, and sandwiching the metal foil A back side non-coating region that is a region facing the front side non-coating region and continuous in the longitudinal direction with the metal foil exposed.
The electrode sheet has a rectangular current collecting part and a tab part protruding from a tab forming side that is one side of the current collecting part,
The rectangular current collecting portion includes the tab forming side, the tab facing side that is the side facing the tab forming side, and the tab parallel side that is two sides excluding the tab forming side and the tab facing side. And
The front side coating region and the back side coating region have a width corresponding to at least the length of the tab parallel sides,
The front side non-coating region and the back side non-coating region have at least a width corresponding to the length in the protruding direction of the tab portion,
On the coating sheet, when the virtual sheet outline is defined as a virtual outline of the electrode sheet,
The front side laser which is a front side laser having a strength capable of cutting at least the front side active material layer and is focused from the front side of the coating sheet to the front side coating region in the virtual contour on the coating sheet. Irradiating along the location, cutting process on the front side coating area,
At least the backside laser that has a strength capable of cutting the backside active material layer and is focused, from the backside of the coating sheet, in the backside coating region in the virtual contour on the coating sheet. Irradiation along the part, back side coating area cutting process,
At least the metal foil laser that has a strength capable of cutting the metal foil and is focused, the metal foil laser is focused from the front side of the coating sheet to the front side non-coating in the virtual contour on the coating sheet. Irradiate along the part of the work area,
Alternatively, the metal foil laser is irradiated from the back side of the coating sheet along the portion of the back side non-coating region in the virtual contour on the coating sheet, and a non-coating region cutting step, Have
A method for producing an electrode sheet.
前記表側塗工領域カット工程と前記裏側塗工領域カット工程とを同時に行うとともに、前記表側塗工領域カット工程と前記裏側塗工領域カット工程にて切断する前記仮想輪郭のそれぞれの位置に対して、前記表側レーザと前記裏側レーザとを同時に照射する、
電極シートの製造方法。 It is a manufacturing method of the electrode sheet according to claim 1,
While performing the said front side coating area cutting process and the said back side coating area cutting process simultaneously, with respect to each position of the said virtual outline cut | disconnected in the said front side coating area cutting process and the said back side coating area cutting process Irradiating the front side laser and the back side laser simultaneously,
A method for producing an electrode sheet.
前記表側レーザの光軸を、前記塗工シートに対して直交するように設定し、
前記裏側レーザの光軸を、前記塗工シートに対して直交するように設定する、
電極シートの製造方法。 It is a manufacturing method of the electrode sheet according to claim 1 or 2,
The optical axis of the front side laser is set so as to be orthogonal to the coating sheet,
The optical axis of the back side laser is set so as to be orthogonal to the coating sheet,
A method for producing an electrode sheet.
前記表側レーザの強度は、前記表側活物質層の表面から所定の表側レーザ到達位置までを切断可能な強度に設定され、
前記表側レーザ到達位置は、前記表側活物質層が設けられている前記金属箔の表側の面から前記裏側活物質層の内部までの範囲内の所定位置に設定されており、
前記裏側レーザの強度は、前記裏側活物質層の表面から所定の裏側レーザ到達位置までを切断可能な強度に設定され、
前記裏側レーザ到達位置は、前記裏側活物質層が設けられている前記金属箔の裏側の面から前記表側活物質層の内部までの範囲内の所定位置に設定されている、
電極シートの製造方法。 It is a manufacturing method of the electrode sheet according to any one of claims 1 to 3,
The intensity of the front side laser is set to an intensity capable of cutting from the surface of the front side active material layer to a predetermined front side laser arrival position,
The front side laser arrival position is set at a predetermined position within a range from the front side surface of the metal foil provided with the front side active material layer to the inside of the back side active material layer,
The intensity of the back side laser is set to an intensity capable of cutting from the surface of the back side active material layer to a predetermined back side laser arrival position,
The back side laser arrival position is set to a predetermined position within a range from the back side surface of the metal foil provided with the back side active material layer to the inside of the front side active material layer,
A method for producing an electrode sheet.
前記表側活物質層は、前記集電部の表側の面の少なくとも一辺において前記集電部の縁部と当該表側活物質層の縁部とが一致され且つ前記一辺から前記表側活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した表側テーパ部を有し、
前記裏側活物質層は、前記集電部の裏側の面の少なくとも一辺において前記集電部の縁部と当該裏側活物質層の縁部とが一致され且つ前記一辺から前記裏側活物質層の厚み方向において前記集電部の内方側に傾斜した裏側テーパ部を有し、
前記表側テーパ部と前記裏側テーパ部とは、矩形状の集電部の4辺における同一の辺に設けられている、
電極シート。
Each of the front side surface and the back side surface of the current collector in a current collector foil that is a metal foil having a rectangular current collector and a tab that protrudes from one side of the current collector. An electrode sheet having a front side active material layer and a back side active material layer,
In the front side active material layer, at least one side of the front side surface of the current collector is such that the edge of the current collector matches the edge of the front side active material layer and the thickness of the front side active material layer from the one side A front taper portion inclined inward of the current collector in the direction,
In the back side active material layer, at least one side of the back side surface of the current collector is such that the edge of the current collector and the edge of the back side active material layer coincide with each other, and the thickness of the back side active material layer from the one side A back side taper portion inclined inward of the current collector in the direction,
The front side taper portion and the back side taper portion are provided on the same side of the four sides of the rectangular current collector,
Electrode sheet.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101958881B1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-03-15 | (주)하나기술 | Electrode notching system for secondary battery |
WO2019167559A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | パナソニック株式会社 | Electrode for secondary cell, and secondary cell in which same is used |
WO2020099076A1 (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for cutting a continuous battery electrode material in order to produce battery electrodes, and a battery electrode |
JP2020082082A (en) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 株式会社豊田中央研究所 | Cutting method of laminate and cutting device of laminate |
CN111384358A (en) * | 2020-03-25 | 2020-07-07 | 广州中国科学院工业技术研究院 | Manufacturing process of battery pole piece |
EP3758104A1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | Volkswagen Ag | Method for producing battery electrodes |
WO2021080186A1 (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 주식회사 엘지화학 | Electrode production method using laser etching, and electrode production equipment therefor |
WO2022019311A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 古河電気工業株式会社 | Method for cutting metal foil with laser |
WO2023247242A1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Cutting method and cutting device for separating electrode pieces from a web-shaped electrode substrate |
EP4300635A1 (en) * | 2022-06-20 | 2024-01-03 | Grob-Werke GmbH & Co. KG | Cutting method and cutting device for separating electrode pieces from a web-shaped electrode substrate |
-
2015
- 2015-10-30 JP JP2015213820A patent/JP2017084691A/en active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2019167559A1 (en) * | 2018-02-28 | 2021-02-12 | パナソニック株式会社 | Electrodes for secondary batteries and secondary batteries using them |
WO2019167559A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | パナソニック株式会社 | Electrode for secondary cell, and secondary cell in which same is used |
JP7169337B2 (en) | 2018-02-28 | 2022-11-10 | パナソニックホールディングス株式会社 | SECONDARY BATTERY ELECTRODE AND SECONDARY BATTERY USING THE SAME |
US11404699B2 (en) | 2018-02-28 | 2022-08-02 | Panasonic Holdings Corporation | Electrode for secondary battery and secondary battery using same |
JP2020082082A (en) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 株式会社豊田中央研究所 | Cutting method of laminate and cutting device of laminate |
JP7103181B2 (en) | 2018-11-15 | 2022-07-20 | 株式会社豊田中央研究所 | Laminate material cutting method and laminate material cutting equipment |
CN112955275A (en) * | 2018-11-16 | 2021-06-11 | 大众汽车股份公司 | Method for cutting continuous battery electrode material to manufacture battery electrode and battery electrode |
KR20210076121A (en) * | 2018-11-16 | 2021-06-23 | 폭스바겐 악티엔게젤샤프트 | Method and battery electrode for cutting continuous battery electrode material to manufacture battery electrode |
WO2020099076A1 (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for cutting a continuous battery electrode material in order to produce battery electrodes, and a battery electrode |
KR102508736B1 (en) * | 2018-11-16 | 2023-03-09 | 폭스바겐 악티엔게젤샤프트 | Method and battery electrode for cutting continuous battery electrode material to make battery electrode |
KR101958881B1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-03-15 | (주)하나기술 | Electrode notching system for secondary battery |
EP3758104A1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | Volkswagen Ag | Method for producing battery electrodes |
WO2021080186A1 (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 주식회사 엘지화학 | Electrode production method using laser etching, and electrode production equipment therefor |
CN111384358A (en) * | 2020-03-25 | 2020-07-07 | 广州中国科学院工业技术研究院 | Manufacturing process of battery pole piece |
WO2022019311A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 古河電気工業株式会社 | Method for cutting metal foil with laser |
JPWO2022019311A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | ||
JP7328456B2 (en) | 2020-07-20 | 2023-08-16 | 古河電気工業株式会社 | Metal foil laser cutting method |
WO2023247242A1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | Grob-Werke Gmbh & Co. Kg | Cutting method and cutting device for separating electrode pieces from a web-shaped electrode substrate |
EP4300635A1 (en) * | 2022-06-20 | 2024-01-03 | Grob-Werke GmbH & Co. KG | Cutting method and cutting device for separating electrode pieces from a web-shaped electrode substrate |
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