JP2017126501A - Dividing method for sheet-like electrode member, and dividing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシート状電極部材の分割方法および分割装置に関し、特に電極となる金属箔に活物質層を塗工したシート状電極部材を加工する工程を有する電池の製造工程に適用して有用なものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sheet electrode member dividing method and a dividing apparatus, and in particular, is useful when applied to a battery manufacturing process including a step of processing a sheet electrode member obtained by coating an active material layer on a metal foil to be an electrode. It is.
二次電池の一種であるリチウムイオン電池の製造工程においては、電極となる金属箔に活物質層を塗工したシート状電極部材をロール状に巻回した巻取機から巻戻しつつ巻取機に搬送する過程で、活物質層の未塗工部である所定幅のタブ部を形成するとともに、所定幅の活物質層の塗工部を形成するように成形している。さらに詳言すると、この種のシート状電極部材では、その搬送方向に直交する方向である幅方向の端部に活物質層の未塗工部分が形成されているが、かかる未塗工部分を搬送路の途中に配設されたカッターユニットで搬送方向に沿いカットして所定寸法のタブ部とするとともに塗工部の幅を調整している。このタブ部が電極セルの接続部分、塗工部が電池セルの発電部分となる。 In the manufacturing process of a lithium ion battery which is a kind of secondary battery, a winder is wound while rewinding from a winder in which a sheet-like electrode member in which an active material layer is coated on a metal foil to be an electrode is wound in a roll shape. In the process of being conveyed, the tab portion having a predetermined width which is an uncoated portion of the active material layer is formed, and the coated portion of the active material layer having a predetermined width is formed. More specifically, in this type of sheet-like electrode member, an uncoated portion of the active material layer is formed at the end in the width direction, which is a direction orthogonal to the conveying direction. A cutter unit disposed in the middle of the conveyance path is cut along the conveyance direction to form a tab portion having a predetermined size and the width of the coating portion is adjusted. This tab part becomes the connection part of an electrode cell, and a coating part becomes a power generation part of a battery cell.
そこで、カッターユニットの下流側でタブ部の寸法であるタブ長を計測し、タブ長が所定の寸法に収まるようにシート状電極部材の搬送方向に関する中心線とカッターユニットのカッターとの相対位置を調整している。ただ、従来においてはタブ長の計測を、カッターユニットの下流側の一箇所のみで行っている。 Therefore, the tab length, which is the dimension of the tab portion, is measured on the downstream side of the cutter unit, and the relative position between the center line in the transport direction of the sheet-like electrode member and the cutter of the cutter unit is set so that the tab length falls within a predetermined dimension. It is adjusting. However, conventionally, the tab length is measured only at one location downstream of the cutter unit.
一方、シート状電極部材は、もともと電極となる金属箔の片面(表面)のみに活物質層を塗布していた。また、一枚の原反からは所定のタブ長にカットされたタブ部を有する一条のシート状電極部材のみを当該加工工程で得ていた。 On the other hand, the sheet-like electrode member originally applied the active material layer only to one side (surface) of the metal foil to be an electrode. Further, only a single sheet-like electrode member having a tab portion cut to a predetermined tab length is obtained from the original sheet in the processing step.
これに対し、電池の生産効率向上の観点から、最近では金属箔の表裏両面にそれぞれ所定の活物質層を塗工した原反を形成するとともに、一枚の原反を搬送方向で2分割して2条のシート状電極部材を一度に形成する2条取りが採用されている。かかる場合には、寸法を管理すべきタブ部は表裏両面の幅方向の両端部にそれぞれ2箇所、計4箇所に形成される。 On the other hand, from the viewpoint of improving the production efficiency of the battery, recently, a raw material in which a predetermined active material layer is applied to both the front and back surfaces of the metal foil is formed, and a single raw material is divided into two in the transport direction. The two strips forming two sheet-like electrode members at a time are employed. In such a case, the tab portions whose dimensions are to be managed are formed at two positions on both ends in the width direction on both the front and back surfaces, for a total of four positions.
なお、関連する公知文献としては、ゲル状電解質の突起状のはみ出しの存在の有無あるいはその大きさを正確に検知することができる電池用材料の搬送装置として特許文献1が、またウエブの幅方向へのずれを補正するための蛇行補正制御を行うウエブ搬送装置として特許文献2が存在する。
In addition, as a related publicly known document,
上述の如く表裏両面に活物質層を塗工した原反をカットして2条取りのシート状電極部材を得る場合でも、タブ長はカッターユニットの下流側の一箇所のみで、検出し、この検出情報に基づきシート状電極部材とカッターユニットのカッターとの相対位置関係を調整していたので、管理していない残りの3箇所におけるタブ長が公差内に収まらない場合を生起し、該当部分のシート状電極部材を事後的に廃棄しなければならないという問題を招来していた。 As described above, even when the sheet material electrode member with two strips is obtained by cutting the raw material coated with the active material layer on both the front and back surfaces, the tab length is detected only at one location on the downstream side of the cutter unit. Since the relative positional relationship between the sheet-like electrode member and the cutter of the cutter unit was adjusted based on the detection information, the tab lengths at the remaining three unmanaged positions may not fit within the tolerance. The problem was that the sheet-like electrode member had to be discarded afterwards.
本発明は、上記従来技術に鑑み、表裏両面に活物質層を塗工した原反をカットして2条取りのシート状電極部材を得る場合において、4箇所すべてのタブ部の寸法が可及的に所定の公差に収まるような分割を実現し得るシート状電極部材の分割方法および分割装置を提供することを目的とする。 In the present invention, in view of the above prior art, in the case of obtaining a sheet material electrode member with two strips by cutting the raw material coated with an active material layer on both the front and back surfaces, the dimensions of all four tab portions are possible. In particular, an object of the present invention is to provide a sheet-like electrode member dividing method and a dividing apparatus that can realize division within a predetermined tolerance.
上記目的を達成する本発明の第1の態様は、
金属箔の両面に活物質層が塗工されており、ロール状に巻回されたシート状電極部材を巻出しつつ巻き出された前記シート状電極部材をカッターユニットでカットして、前記金属箔に前記活物質層が塗布されていない所定幅のタブ部および前記金属箔に前記活物質層が塗布されている所定幅の塗工部を有するシート状電極部材を2条形成するシート状電極部材の分割方法であって、
前記カッターユニットの下流側において前記シート状電極部材の表面と裏面とのそれぞれ2箇所に形成される4箇所のタブ部の前記幅方向における寸法である各タブ長を計測するとともに、各タブ長に基づき前記カッターユニットのカッターと、前記幅方向における前記シート状電極部材との相対位置を調整することを特徴とするシート状電極部材の分割方法にある。
The first aspect of the present invention for achieving the above object is as follows:
An active material layer is coated on both surfaces of the metal foil, and the sheet-like electrode member wound while being unwound in a roll is cut with a cutter unit, and the metal foil is cut. A sheet-like electrode member for forming two sheet-like electrode members having a tab portion having a predetermined width on which the active material layer is not applied and a coating portion having a predetermined width on which the active material layer is applied to the metal foil Dividing method,
While measuring each tab length which is the dimension in the said width direction of the tab part of four places formed in each two places of the surface and back surface of the said sheet-like electrode member in the downstream of the said cutter unit, each tab length The sheet electrode member dividing method is characterized in that the relative position between the cutter of the cutter unit and the sheet electrode member in the width direction is adjusted.
本態様によれば、全ての箇所におけるタブ長を検出しつつ各タブ長に基づいてカッターユニットのカッターとシート状電極部材との相対位置を調整しているので、全ての箇所におけるタブ長が公差内に収まるよう、容易に調整することができる。 According to this aspect, since the relative positions of the cutter and the sheet-like electrode member of the cutter unit are adjusted based on each tab length while detecting the tab length at all locations, the tab lengths at all locations have tolerances. It can be easily adjusted to fit within.
本発明の第2の態様は、
第1の態様に記載するシート状電極部材の分割方法において、
カットされた後の前記シート状電極部材の金属箔の端面と前記塗工部の端面との間の前記タブ部の寸法であって、前記シート状電極部材の幅方向に関する一方側の表面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Va、前記シート状電極部材の幅方向に関する他方側の表面におけるタブ部の実測寸法を耳幅Vb、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する前記一方側の裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wa、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する他方側の裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wbとし、
前記各タブ部の設計寸法である設計値をZ、該設計値Zと前記各耳幅Va、Vb、Wa、Wbとの差をそれぞれズレ量Xa、Xb、Xc、Xdとするとき、次式(1)により求めた移動量Lだけ、前記シート状電極部材の長手方向に関する中心線の位置を前記幅方向に関して前記ズレ量Xa、Xb、Xc、Xdが小さくなるように移動することを特徴とするシート状電極部材の分割方法にある。
移動量L=−{(Va−Z)+(Z−Vb)+(Wa−Z)+(Z−Wb)}/4 ・・・(1)
The second aspect of the present invention is:
In the dividing method of the sheet-like electrode member described in the first aspect,
It is the dimension of the tab part between the end face of the metal foil of the sheet-like electrode member after being cut and the end face of the coating part, and the one on the surface in the width direction of the sheet-like electrode member The measured dimension of the tab portion is the ear width Va, and the measured dimension of the tab portion on the other side surface in the width direction of the sheet-like electrode member is the ear width Vb, on the back surface of the one side in the width direction of the sheet-like electrode member. The measured dimension of the tab portion is an ear width Wa, and the measured dimension of the tab portion on the back surface on the other side in the width direction of the sheet-like electrode member is an ear width Wb.
When the design value, which is the design dimension of each tab portion, is Z, and the difference between the design value Z and each ear width Va, Vb, Wa, Wb is the displacement amounts Xa, Xb, Xc, Xd, respectively, The position of the center line with respect to the longitudinal direction of the sheet-like electrode member is moved by the movement amount L obtained in (1) so that the displacement amounts Xa, Xb, Xc, and Xd are reduced with respect to the width direction. The sheet-like electrode member is divided.
Movement amount L = − {(Va−Z) + (Z−Vb) + (Wa−Z) + (Z−Wb)} / 4 (1)
本態様によれば、各タブ長の公差との間の偏差を各タブ長ごとに合理的に割り振ることができるので、各タブ長を容易かつ適切に公差内のものとすることができる。 According to this aspect, since the deviation between the tolerances of the tab lengths can be rationally allocated for each tab length, each tab length can be easily and appropriately within the tolerance.
本発明の第3の態様は、
金属箔の両面に活物質層が塗工されており、ロール状に巻回されたシート状電極部材を巻出す巻出ユニットと、
前記巻出ユニットから巻き出された前記シート状電極部材をカットして、前記金属箔に前記活物質層が塗布されていない所定幅のタブ部および前記金属箔に前記活物質層が塗布されている所定幅の塗工部を有するシート状電極部材を形成するカッターユニットと、
前記カッターユニットの下流側において前記シート状電極部材の幅方向における前記タブ部の寸法であるタブ長を計測するタブ長計測ユニットと、
前記シート状電極部材をロール状に巻き取る巻取ユニットと、
タブ長計測ユニットの計測結果に基づいて、前記カッターユニットのカッターと、前記幅方向における前記シート状電極部材との相対位置を調整する位置調整ユニットとを有するシート状電極部材の分割装置において、
前記シート状電極部材には前記活物質層が幅方向の両端部を除き塗工されており、
前記カッターユニットではシート状電極部材を2条形成し、
前記タブ長計測ユニットは、前記シート状電極部材のタブ長を、前記幅方向に関する一方側および他方側において、前記シート状電極部材の表面および裏面のそれぞれで計測するとともに、
前記位置調整ユニットは、前記計測結果に基づき前記シート状電極部材の長手方向に関する中心線の位置を幅方向に移動させて前記各タブ長が所定の寸法になるように調整するものであること特徴とするシート状電極部材の分割装置にある。
The third aspect of the present invention is:
An active material layer is coated on both surfaces of the metal foil, and an unwinding unit for unwinding the sheet-like electrode member wound in a roll shape;
The sheet-like electrode member unwound from the unwinding unit is cut, and the active material layer is applied to the tab having a predetermined width where the active material layer is not applied to the metal foil and the metal foil. A cutter unit for forming a sheet-like electrode member having a coating portion having a predetermined width;
A tab length measuring unit for measuring a tab length which is a dimension of the tab portion in the width direction of the sheet-like electrode member on the downstream side of the cutter unit;
A winding unit for winding the sheet electrode member into a roll;
In the sheet-like electrode member splitting device having a position adjustment unit that adjusts the relative position of the cutter of the cutter unit and the sheet-like electrode member in the width direction based on the measurement result of the tab length measurement unit,
The sheet-like electrode member is coated with the active material layer except for both ends in the width direction,
In the cutter unit, two sheet-like electrode members are formed,
The tab length measurement unit measures the tab length of the sheet-like electrode member on each of the front and back surfaces of the sheet-like electrode member on one side and the other side in the width direction,
The position adjustment unit adjusts the tab length to a predetermined dimension by moving the position of the center line in the longitudinal direction of the sheet-like electrode member in the width direction based on the measurement result. It exists in the division | segmentation apparatus of the sheet-like electrode member made into.
本態様によれば、全ての箇所におけるタブ長を検出しつつ各タブ長に基づいてカッターユニットのカッターとシート状電極部材との相対位置を調整することができるので、全ての箇所におけるタブ長が公差内に収まるよう、容易に調整することができる。 According to this aspect, since the relative position between the cutter of the cutter unit and the sheet-like electrode member can be adjusted based on each tab length while detecting the tab length at all locations, the tab length at all locations is It can be easily adjusted to fit within tolerances.
本発明の第4の態様は、
第3の態様に記載するシート状電極部材の分割装置において、
前記位置調整ユニットは、前記タブ長計測ユニットで計測した前記シート状電極部材の幅方向に関する一方側の表面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Va、前記シート状電極部材の幅方向に関する他方側の表面におけるタブ部の実測寸法を耳幅Vb、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する前記一方側の裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wa、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する他方側における前記裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wbとし、
前記各タブ部の設計寸法である設計値をZ、該設計値Zと前記各耳幅Va、Vb、Wa、Wbとの差をそれぞれズレ量Xa、Xb、Xc、Xdとするとき、次式(1)により求めた移動量Lだけ、前記シート状電極部材の長手方向に関する中心線の位置を前記幅方向に関して前記ズレ量Xa、Xb、Xc、Xdが小さくなるように移動することを特徴とするシート状電極部材の分割装置。
移動量L=−{(Va−Z)+(Z−Vb)+(Wa−Z)+(Z−Wb)}/4 ・・・(1)
The fourth aspect of the present invention is:
In the sheet electrode member splitting device described in the third aspect,
In the position adjustment unit, the measured dimension of the tab portion on one side surface in the width direction of the sheet-like electrode member measured by the tab length measurement unit is the ear width Va, and the other side in the width direction of the sheet-like electrode member. The measured dimension of the tab portion on the surface of the sheet is the ear width Vb, and the measured dimension of the tab portion on the back surface on the one side with respect to the width direction of the sheet-like electrode member is the ear width Wa, and the width direction of the sheet-like electrode member. The measured dimension of the tab portion on the back surface on the other side is the ear width Wb,
When the design value, which is the design dimension of each tab portion, is Z, and the difference between the design value Z and each ear width Va, Vb, Wa, Wb is the displacement amounts Xa, Xb, Xc, Xd, respectively, The position of the center line with respect to the longitudinal direction of the sheet-like electrode member is moved by the movement amount L obtained in (1) so that the displacement amounts Xa, Xb, Xc, and Xd are reduced with respect to the width direction. Dividing device for sheet-like electrode member.
Movement amount L = − {(Va−Z) + (Z−Vb) + (Wa−Z) + (Z−Wb)} / 4 (1)
本態様によれば、各タブ長の公差との間の偏差を各タブ長ごとに合理的に割り振ることができるので、各タブ長を容易かつ適切に公差内のものとすることができる。 According to this aspect, since the deviation between the tolerances of the tab lengths can be rationally allocated for each tab length, each tab length can be easily and appropriately within the tolerance.
本発明によれば、カッターユニットの下流側における4箇所の各タブ長に基づきカッターと、シート状電極部材との相対位置を調整している。すなわち、2条にカットされたシート状電極部材のそれぞれの表面および裏面に形成されるタブ部のタブ長をそれぞれ検出し、その検出結果に基づいて、前記相対位置を調整しているので、4箇所、すべてのタブ長を良好に公差内に収めることができる。この結果、当該分割工程において廃棄されるシート状電極部材を可及的に節減して良好なコストパフォーマンスを実現し得る。 According to the present invention, the relative positions of the cutter and the sheet-like electrode member are adjusted based on the lengths of the four tabs on the downstream side of the cutter unit. That is, the tab lengths of the tab portions formed on the front and back surfaces of the sheet-like electrode member cut into two strips are detected, and the relative position is adjusted based on the detection result. Location, all tab lengths can be well within tolerance. As a result, the sheet-like electrode member discarded in the dividing step can be saved as much as possible, and good cost performance can be realized.
本発明の実施の形態に係るシート状電極部材の分割装置を説明するのに先立ち、本形態により分割されるシート状電極部材の2条取りについて説明する。本形態は金属箔の表裏両面に活物質層を塗布した原反から所定のシート状電極部材を2条取りする場合である。すなわち、図1(a)に示すように、原反となる1条のシート状電極部材Aは金属箔1の表裏両面に活物質層2を塗布してなる。さらに詳言すると、金属箔1の中央部の所定幅の領域に電池の発電部となる活物質層2の塗工部1Aが形成され、幅方向(図中のY軸方向)の一方側(左側)および他方側(右側)における端部にそれぞれ電池のリード部となる活物質層2の未塗工部1B,1Cが形成されている。
Prior to describing the sheet-like electrode member dividing device according to the embodiment of the present invention, the two strips of the sheet-like electrode member divided according to this embodiment will be described. This form is a case where two predetermined sheet-like electrode members are removed from the raw fabric in which the active material layer is applied to both the front and back surfaces of the metal foil. That is, as shown in FIG. 1A, a single sheet-like electrode member A serving as a raw fabric is formed by applying an
1条のシート状電極部材Aは図中のX軸方向に沿って搬送され、その搬送の途中で、後に詳述するカッターユニットのカッターでカットされ、2分割されて2条のシート状電極部材B,Cとなる。すなわち、図1(b)に示すように、A反となる一方のシート状電極部材Bは、所定幅の活物質層2が塗布された塗工部1Aの一部からなる塗工部B1と未塗工部1Bの一部からなるタブ部B2とを有する。B反となる他方のシート状電極部材Cは、所定幅の活物質層2が塗布された塗工部1Aの一部からなる塗工部C1と未塗工部1Cの一部からなるタブ部C2とを有する。塗工部B1,C1およびタブ部B2,C2はカッターユニットによる切断時の寸法が所定の公差内に管理されている。このため、シート状電極部材Aの一部である、塗工部B1,C1の間の中抜部Dおよび未塗工部1B,1C(図1(a)参照)のうちタブ部B2,C2より外側のスリット部E,Fはカッターユニットのカッターでカットされた後は廃棄される。このように、シート状電極部材Aをカットして、塗工部B1,C1およびタブ部B2,C2の寸法が所定の公差範囲に収められた2条のシート状電極部材B,Cを得る。なお、図中の三角印の先端が後に詳述するカッター14A,14B,14C,14Dの刃先位置を示している。
One sheet-like electrode member A is conveyed along the X-axis direction in the drawing, and is cut by a cutter of a cutter unit, which will be described in detail later, in the middle of the conveyance, and is divided into two pieces to form two sheet-like electrode members B and C. That is, as shown in FIG. 1 (b), one sheet-like electrode member B, which is opposite to A, has a coating part B1 composed of a part of the
かかる2条取りを行う本発明の実施の形態に係るシート状電極部材の分割装置を図面に基づき詳細に説明する。図2は本形態に係るシート状電極部材の分割装置を側面から見て示す概略構成図、図3は平面的に見て示す図で、(a)はズレ量補正前の態様で示す概略構成図、(b)はズレ量補正後の概略構成図である。両図に示すように、巻出機11にはその円柱状のローラー11Aに、金属箔の両面に活物質層を塗布した原反となるシート状電極部材Aがロール状に巻回されている。巻取機12,13(図3には図示せず)は巻出機11から巻き出され、カッターユニット14で分割された2条のシート状電極部材B,Cをそれぞれ巻き取る。
A sheet-like electrode member splitting device according to an embodiment of the present invention that performs such two strips will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the sheet-like electrode member splitting device according to the present embodiment as seen from the side, FIG. 3 is a diagram showing it in plan view, and (a) is a schematic configuration shown in a mode before misalignment correction. FIG. 4B is a schematic configuration diagram after the shift amount correction. As shown in both figures, a sheet-like electrode member A, which is a raw material in which an active material layer is applied on both surfaces of a metal foil, is wound around a
カッターユニット14は、巻出機11と巻取機12,13との間でシート状電極部材A,シート状電極部材B,Cの搬送路の途中に配設され、搬送方向(図3のX軸方向;以下同じ)に沿ってシート状電極部材Aを2分割してシート状電極部材B,Cを形成するとともに、搬送方向に直交する幅方向(図3のY軸方向;以下同じ)の両端部において活物質層2が塗布されていない金属箔1の所定幅の領域であるタブ部B2,C2を形成する。ここで、カッターユニット14は、4枚の刃であるカッター14A,14B,1C,14Dを有しており、カッター14Aとカッター14Bとの間がシート状電極部材Bの幅方向寸法(塗工部B1とタブ部B2とを合わせた長さ)、カッター14Bとカッター14Cとの間が中抜部Dの幅方向寸法、カッター14Cとカッター14Dとの間がシート状電極部材Cの幅方向寸法(塗工部C1とタブ部C2とを合わせた長さ)に調整してある。
The
本形態におけるタブ長計測手段を構成するタブ長監視カメラ15,16,17,18(なお、タブ長監視カメラ15,17はシート状電極部材B,Cの表面側のタブ長を監視し、タブ長監視カメラ16,18はシート状電極部材B,Cの裏面側のタブ長を監視する;以下、同じ)は、カッターユニット14におけるカッティングの結果得られるシート状電極部材Bの表面側のタブ部B21および裏面側のタブ部B22とともに、シート状電極部材Cの表面側のタブ部C21および裏面側のタブ部C22の幅方向の長さであるタブ長を検出する。この結果、得られるタブ長を順にL1、L2、L3、L4とする。各タブ長L1〜L4を表す信号は調整手段19に供給されて所定の処理が行われる。かくして、各タブ長L1〜L4を表す信号に基づきカッターユニット14のカッター14A〜14Dと、幅方向におけるシート状電極部材B,Cとの相対位置を調整する。本形態では、カッターユニット14が固定されているので、必要に応じ巻出機11のローラー11Aを、例えば図3(b)に矢印で示すように、調整手段19の出力信号である制御信号Scにより軸方向に移動してシート状電極部材Aの幅方向の中心位置を調整する。ここで、シート状電極部材Aの一端部の位置を検出しているエッジ位置検出センサ20はローラー11Aの軸方向移動に同期して同方向に移動するとともに、シート状電極部材Aのエッジ位置の情報を調整手段19にフィードバックして搬送中のシート状電極部材Aの搬送中の位置ずれを調整している。かくして、図2に示すように、ローラー21,22,23,24,25,26でシート状電極部材B,Cの途中を支持して所定の搬送方向に沿い、巻取機12,13に向けて搬送される。したがって、本形態では、調整手段19およびエッジ位置検出センサ20で位置調整ユニットが形成されている。
Tab
次に、本形態におけるズレ量の補正方法に関し図面に基づき詳説する。なお、図4〜図10中、同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。 Next, a deviation amount correction method in this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. 4 to 10, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図4は、本形態の原理を示す説明図である。同図に示すように、シート状電極部材Aは中抜部Dを挟んで一方側(図中の左側)と他方側(図中の右側)とに2分割される。ここで、タブ長計測ユニットで計測したシート状電極部材Bのタブ部B21における実測寸法を耳幅Va(=タブ長L1)、シート状電極部材Cのタブ部C21における実測寸法を耳幅Vb(=タブ長L2)、シート状電極部材Bのタブ部B22における実測寸法を耳幅Wa(=タブ長L3)、シート状電極部材Cのタブ部C22における実測寸法を耳幅Wb(=タブ長L4)とし、各タブ部B21,C21,B22,C22の設計寸法である設計値をZ、該設計値Zと各耳幅Va、Vb、Wa、Wbとの差をそれぞれズレ量Xa、Xb、Ya、Ybとするとき、図4に示す場合では、Xa=Va−Z、Xb=Z−Vb、Ya=Z−Wa、Yb=Wb−Zの関係が成立している。そこで、調整手段19(図3参照;以下同じ)では、次式(1)の演算により求めた移動量Lだけ、シート状電極部材Aの長手方向に関する中心線の位置を、ズレ量Xa、Xb、Ya、Ybが小さくなる方向(図3(b)の場合は、Y軸に沿う下方向)に移動させる。
移動量L=−{(Va−Z)+(Z−Vb)+(Wa−Z)+(Z−Wb)}/4 ・・・(1)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of this embodiment. As shown in the figure, the sheet-like electrode member A is divided into two on one side (left side in the drawing) and the other side (right side in the drawing) with the hollow portion D interposed therebetween. Here, the measured dimension at the tab portion B21 of the sheet-like electrode member B measured by the tab length measurement unit is the ear width Va (= tab length L1), and the measured dimension at the tab portion C21 of the sheet-like electrode member C is the ear width Vb ( = Tab length L2), the measured dimension at the tab portion B22 of the sheet-like electrode member B is the ear width Wa (= tab length L3), and the measured dimension at the tab portion C22 of the sheet-like electrode member C is the ear width Wb (= tab length L4). ), Z is a design value that is a design dimension of each of the tab portions B21, C21, B22, and C22, and differences between the design value Z and the respective ear widths Va, Vb, Wa, and Wb are displacement amounts Xa, Xb, and Ya, respectively. , Yb, in the case shown in FIG. 4, the relationships Xa = Va-Z, Xb = Z-Vb, Ya = Z-Wa, Yb = Wb-Z are established. Therefore, in the adjusting means 19 (see FIG. 3; the same applies hereinafter), the position of the center line in the longitudinal direction of the sheet-like electrode member A is shifted by the displacement amount X obtained by the calculation of the following equation (1). , Ya, Yb are moved in the direction of decreasing (in the case of FIG. 3B, the downward direction along the Y axis).
Movement amount L = − {(Va−Z) + (Z−Vb) + (Wa−Z) + (Z−Wb)} / 4 (1)
かかるズレ量の補正処理は、所定周期(例えば5分毎)で検出したタブ長検出ユニットによるタブ長L1〜L4の実測値に基づき行う。所定の移動量Lに達したことはエッジ位置検出センサ20で検出する。ここで、各ズレ量の確定は、所定の短周期毎(例えば、1秒毎)に複数回(例えば、10回)のサンプリングを行って算出したズレ量の平均値を、今回の補正処理のために用いるズレ量Xa、Xb、Ya、Ybとして確定する。このようにして確定させたズレ量Xa、Xb、Ya、Ybに基づき所定の移動量Lを決定する。かかる処理を所定周期毎に実行してズレ量Xa、Xb、Ya、Ybを補正する。
Such shift amount correction processing is performed based on the measured values of the tab lengths L1 to L4 by the tab length detection unit detected at a predetermined cycle (for example, every 5 minutes). The edge
ここで、移動方向を考慮したズレ量Xa、Xb、Ya、Ybの具体的な補正処理の態様を図5〜図10に基づき説明しておく。なお、各図中の左側から右側に向かう移動方向を+、逆方向を−とする。 Here, specific modes of correction processing of the shift amounts Xa, Xb, Ya, Yb in consideration of the moving direction will be described with reference to FIGS. In each figure, the moving direction from the left side to the right side is +, and the reverse direction is-.
<第1の具体例>
図5は位置ずれ補正の第1の具体例を示す図で、(a)が補正前、(b)が補正後の状態を示す説明図である。本例の場合、表面側のズレ量は、(+0.1+0.1)/2=0.1であるので、移動量Lは、−方向へ0.1である。裏面側のズレ量は、(−0.3−0.3)/2=−0.3であるので、移動量Lは、プラス方向へ0.3である。表面と裏面とでの移動量Lを加算すると−0.2となる。これを2で割って−0.1となる。これを零にするために+方向に0.1移動させる。
<First specific example>
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a first specific example of positional deviation correction. FIG. 5A is an explanatory view showing a state before correction and FIG. 5B is a state after correction. In the case of this example, the amount of deviation on the surface side is (+ 0.1 + 0.1) /2=0.1, so the movement amount L is 0.1 in the − direction. Since the shift amount on the back surface side is (−0.3−0.3) /2=−0.3, the movement amount L is 0.3 in the plus direction. When the movement amount L between the front surface and the back surface is added, −0.2 is obtained. Divide this by 2 to get -0.1. To make this zero, move 0.1 in the + direction.
<第2の具体例>
図6は位置ずれ補正の第2の具体例を示す図で、(a)が補正前、(b)が補正後の状態を示す説明図である。本例の場合、表面側のズレ量は、(+0.2+0.2)/2=0.2であるので、移動量Lは、−方向へ0.2である。裏面側のズレ量は、(−0.2−0.2)/2=−0.2であるので、移動量Lは、プラス方向へ0.2である。表面と裏面とでの移動量Lを加算すると零となる。したがって、この場合には移動させる必要はない。
<Second specific example>
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a second specific example of positional deviation correction. FIG. 6A is an explanatory diagram showing a state before correction and FIG. 6B is a state after correction. In the case of this example, the amount of deviation on the surface side is (+ 0.2 + 0.2) /2=0.2, and thus the movement amount L is 0.2 in the − direction. Since the shift amount on the back surface side is (−0.2−0.2) /2=−0.2, the movement amount L is 0.2 in the plus direction. When the movement amount L between the front surface and the back surface is added, it becomes zero. Therefore, it is not necessary to move in this case.
<第3の具体例>
図7は位置ずれ補正の第3の具体例を示す図で、(a)が補正前、(b)が補正後の状態を示す説明図である。本例の場合、表面側のズレ量は、(+0.1+0.1)/2=0.1であるので、移動量Lは、−方向へ0.1である。裏面側のズレ量は、(+0.3+0.3)/2=+0.3であるので、移動量Lは、−方向へ0.3である。表面と裏面とでの移動量Lを加算すると+0.4となり、これを2で割って+0.2となる。これを零にするため−方向に0.2移動させる。
<Third specific example>
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a third specific example of positional deviation correction, where FIG. 7A is an explanatory view showing a state before correction and FIG. 7B is a state after correction. In the case of this example, the amount of deviation on the surface side is (+ 0.1 + 0.1) /2=0.1, so the movement amount L is 0.1 in the − direction. Since the shift amount on the back surface side is (+ 0.3 + 0.3) /2=+0.3, the movement amount L is 0.3 in the − direction. When the movement amount L between the front surface and the back surface is added, it becomes +0.4, which is divided by 2 to be +0.2. To make this zero, move 0.2 in the-direction.
<第4の具体例>
図8は位置ずれ補正の第4の具体例を示す図で、(a)が補正前、(b)が補正後の状態を示す説明図である。本例の場合、表面側のズレ量は、(−0.1−0.1)/2=−0.1であるので、移動量Lは、+方向へ0.1である。裏面側のズレ量は、(+0.1+0.1)/2=+0.1であるので、移動量Lは、−方向へ0.1である。表面と裏面とでの移動量Lを加算すると零となる。したがって、この場合には移動させる必要はない。
<Fourth specific example>
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing a fourth specific example of positional deviation correction. FIG. 8A is an explanatory diagram showing a state before correction and FIG. 8B is a state after correction. In the case of this example, the amount of deviation on the surface side is (−0.1−0.1) /2=−0.1, and thus the movement amount L is 0.1 in the + direction. Since the shift amount on the back side is (+ 0.1 + 0.1) /2=+0.1, the movement amount L is 0.1 in the − direction. When the movement amount L between the front surface and the back surface is added, it becomes zero. Therefore, it is not necessary to move in this case.
<第5の具体例>
図9は位置ずれ補正の第5の具体例を示す図で、(a)が補正前、(b)が補正後の状態を示す説明図である。本例の場合、表面側のズレ量は、(−0.1+0.3)/2=0.1であるので、移動量Lは、−方向へ0.1である。裏面側のズレ量は、(+0.3−0.1)/2=+0.1であるので、移動量Lは、−方向へ0.1である。表面と裏面とでの移動量Lを加算すると0.2となり、これを2で割ると0.1となる。これを零にするため−方向に0.1移動させる。
<Fifth example>
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing a fifth specific example of positional deviation correction, where FIG. 9A is an explanatory view showing a state before correction and FIG. 9B is a state after correction. In the case of this example, the amount of deviation on the surface side is (−0.1 + 0.3) /2=0.1, and thus the movement amount L is 0.1 in the − direction. Since the shift amount on the back surface side is (+ 0.3−0.1) /2=+0.1, the movement amount L is 0.1 in the − direction. When the movement amount L between the front surface and the back surface is added, it becomes 0.2, and when this is divided by 2, it becomes 0.1. To make this zero, move 0.1 in the-direction.
<第6の具体例>
図10は位置ずれ補正の第6の具体例を示す図で、(a)が補正前、(b)が補正後の状態を示す説明図である。本例の場合、表面側のズレ量は、(−0.2+0.2)/2=0であるので、移動量Lは零である。裏面側のズレ量は、(+0.2−0.2)/2=0であるので、移動量Lは零である。したがって、この場合には移動させる必要はない。
<Sixth specific example>
FIG. 10 is a diagram illustrating a sixth specific example of positional deviation correction, where (a) is a diagram before correction and (b) is a diagram illustrating a state after correction. In the case of this example, the amount of deviation on the surface side is (−0.2 + 0.2) / 2 = 0, and therefore the movement amount L is zero. Since the shift amount on the back side is (+ 0.2−0.2) / 2 = 0, the movement amount L is zero. Therefore, it is not necessary to move in this case.
かかる本形態によれば、シート状電極部材B,Cにおける表裏を含む4箇所にそれぞれ形成されるタブ長L1〜L4(図3参照;以下同じ)をそれぞれ検出するとともに、各タブ長L1〜L4の検出値に基づき供給側のシート状電極部材Aの幅方向の中心位置を調整しているので全てのタブ長L1〜L4を公差範囲内に良好に収めることができる。ちなみに、従来の如く1箇所のみの計測値に基づき同様の位置調整を行った場合には、計測位置でのタブ長L1(L2〜L4)は正確に所定寸法を保持させることができても、他の箇所のタブ長は公差内に収まっているとは限らない。 According to this embodiment, the tab lengths L1 to L4 (see FIG. 3; the same applies hereinafter) respectively formed at four positions including the front and back of the sheet-like electrode members B and C are detected, and the tab lengths L1 to L4 are detected. Since the center position in the width direction of the sheet-like electrode member A on the supply side is adjusted based on the detected value, all the tab lengths L1 to L4 can be well within the tolerance range. Incidentally, when the same position adjustment is performed based on the measurement value at only one place as in the prior art, the tab length L1 (L2 to L4) at the measurement position can be accurately maintained at a predetermined dimension. The tab lengths at other locations are not always within tolerance.
なお、上記実施の形態において、調整手段19は、式(1)の演算により移動量Lを求めたが、これに限るものではない。分割後のシート状電極部材の4箇所に形成されるタブ部の各タブ長を計測するとともに、各タブ長に基づき所定の相対位置調整を行うようにしたものであれば、本発明の技術思想に含まれる。
In the embodiment described above, the adjusting
本発明は、金属箔の表裏面に活物質層を塗布して電極を作製するシート状電極部材の分割工程を有する、例えばリチウムイオン電池の製造を行う産業分野において有効に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used in, for example, an industrial field in which a lithium ion battery is manufactured, for example, having a sheet-like electrode member dividing step in which an active material layer is applied to the front and back surfaces of a metal foil to produce an electrode.
A、B、C シート状電極部材
B1,C1 塗工部
B2,C2 タブ部
1 金属箔
2 活物質層
11 巻出機
11A ローラー
12,13 巻取機
14 カッターユニット
14A,14B,14C,14D カッター
15,16,17,18 タブ長監視カメラ
19 調整手段
20 エッジ位置検出センサ
A, B, C Sheet-like electrode member B1, C1 Coating part B2,
Claims (4)
前記カッターユニットの下流側において前記シート状電極部材の表面と裏面とのそれぞれ2箇所に形成される4箇所のタブ部の前記幅方向における寸法である各タブ長を計測するとともに、各タブ長に基づき前記カッターユニットのカッターと、前記幅方向における前記シート状電極部材との相対位置を調整することを特徴とするシート状電極部材の分割方法。 An active material layer is coated on both surfaces of the metal foil, and the sheet-like electrode member wound while being unwound in a roll is cut with a cutter unit, and the metal foil is cut. A sheet-like electrode member for forming two sheet-like electrode members having a tab portion having a predetermined width on which the active material layer is not applied and a coating portion having a predetermined width on which the active material layer is applied to the metal foil Dividing method,
While measuring each tab length which is the dimension in the said width direction of the tab part of four places formed in each two places of the surface and back surface of the said sheet-like electrode member in the downstream of the said cutter unit, each tab length A method for dividing a sheet-like electrode member, comprising adjusting a relative position between the cutter of the cutter unit and the sheet-like electrode member in the width direction.
カットされた後の前記シート状電極部材の金属箔の端面と前記塗工部の端面との間の前記タブ部の寸法であって、前記シート状電極部材の幅方向に関する一方側の表面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Va、前記シート状電極部材の幅方向に関する他方側の表面におけるタブ部の実測寸法を耳幅Vb、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する前記一方側の裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wa、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する他方側の裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wbとし、
前記各タブ部の設計寸法である設計値をZ、該設計値Zと前記各耳幅Va、Vb、Wa、Wbとの差をそれぞれズレ量Xa、Xb、Xc、Xdとするとき、次式(1)により求めた移動量Lだけ、前記シート状電極部材の長手方向に関する中心線の位置を前記幅方向に関して前記ズレ量Xa、Xb、Xc、Xdが小さくなるように移動することを特徴とするシート状電極部材の分割方法。
移動量L=−{(Va−Z)+(Z−Vb)+(Wa−Z)+(Z−Wb)}/4 ・・・(1) In the division | segmentation method of the sheet-like electrode member described in Claim 1,
It is the dimension of the tab part between the end face of the metal foil of the sheet-like electrode member after being cut and the end face of the coating part, and the one on the surface in the width direction of the sheet-like electrode member The measured dimension of the tab portion is the ear width Va, and the measured dimension of the tab portion on the other side surface in the width direction of the sheet-like electrode member is the ear width Vb, on the back surface of the one side in the width direction of the sheet-like electrode member. The measured dimension of the tab portion is an ear width Wa, and the measured dimension of the tab portion on the back surface on the other side in the width direction of the sheet-like electrode member is an ear width Wb.
When the design value, which is the design dimension of each tab portion, is Z, and the difference between the design value Z and each ear width Va, Vb, Wa, Wb is the displacement amounts Xa, Xb, Xc, Xd, respectively, The position of the center line with respect to the longitudinal direction of the sheet-like electrode member is moved by the movement amount L obtained in (1) so that the displacement amounts Xa, Xb, Xc, and Xd are reduced with respect to the width direction. A method for dividing a sheet-like electrode member.
Movement amount L = − {(Va−Z) + (Z−Vb) + (Wa−Z) + (Z−Wb)} / 4 (1)
前記巻出ユニットから巻き出された前記シート状電極部材をカットして、前記金属箔に前記活物質層が塗布されていない所定幅のタブ部および前記金属箔に前記活物質層が塗布されている所定幅の塗工部を有するシート状電極部材を形成するカッターユニットと、
前記カッターユニットの下流側において前記シート状電極部材の幅方向における前記タブ部の寸法であるタブ長を計測するタブ長計測ユニットと、
前記シート状電極部材をロール状に巻き取る巻取ユニットと、
タブ長計測ユニットの計測結果に基づいて、前記カッターユニットのカッターと、前記幅方向における前記シート状電極部材との相対位置を調整する位置調整ユニットとを有するシート状電極部材の分割装置において、
前記シート状電極部材には前記活物質層が幅方向の両端部を除き塗工されており、
前記カッターユニットではシート状電極部材を2条形成し、
前記タブ長計測ユニットは、前記シート状電極部材のタブ長を、前記幅方向に関する一方側および他方側において、前記シート状電極部材の表面および裏面のそれぞれで計測するとともに、
前記位置調整ユニットは、前記計測結果に基づき前記シート状電極部材の長手方向に関する中心線の位置を幅方向に移動させて前記各タブ長が所定の寸法になるように調整するものであること特徴とするシート状電極部材の分割装置。 An active material layer is coated on both surfaces of the metal foil, and an unwinding unit for unwinding the sheet-like electrode member wound in a roll shape;
The sheet-like electrode member unwound from the unwinding unit is cut, and the active material layer is applied to the tab having a predetermined width where the active material layer is not applied to the metal foil and the metal foil. A cutter unit for forming a sheet-like electrode member having a coating portion having a predetermined width;
A tab length measuring unit for measuring a tab length which is a dimension of the tab portion in the width direction of the sheet-like electrode member on the downstream side of the cutter unit;
A winding unit for winding the sheet electrode member into a roll;
In the sheet-like electrode member splitting device having a position adjustment unit that adjusts the relative position of the cutter of the cutter unit and the sheet-like electrode member in the width direction based on the measurement result of the tab length measurement unit,
The sheet-like electrode member is coated with the active material layer except for both ends in the width direction,
In the cutter unit, two sheet-like electrode members are formed,
The tab length measurement unit measures the tab length of the sheet-like electrode member on each of the front and back surfaces of the sheet-like electrode member on one side and the other side in the width direction,
The position adjustment unit adjusts the tab length to a predetermined dimension by moving the position of the center line in the longitudinal direction of the sheet-like electrode member in the width direction based on the measurement result. A sheet-like electrode member dividing apparatus.
前記位置調整ユニットは、前記タブ長計測ユニットで計測した前記シート状電極部材の幅方向に関する一方側の表面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Va、前記シート状電極部材の幅方向に関する他方側の表面におけるタブ部の実測寸法を耳幅Vb、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する前記一方側の裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wa、前記シート状電極部材の前記幅方向に関する他方側における前記裏面における前記タブ部の実測寸法を耳幅Wbとし、
前記各タブ部の設計寸法である設計値をZ、該設計値Zと前記各耳幅Va、Vb、Wa、Wbとの差をそれぞれズレ量Xa、Xb、Xc、Xdとするとき、次式(1)により求めた移動量Lだけ、前記シート状電極部材の長手方向に関する中心線の位置を前記幅方向に関して前記ズレ量Xa、Xb、Xc、Xdが小さくなるように移動することを特徴とするシート状電極部材の分割装置。
移動量L=−{(Va−Z)+(Z−Vb)+(Wa−Z)+(Z−Wb)}/4 ・・・(1)
In the sheet-like electrode member splitting device according to claim 3,
In the position adjustment unit, the measured dimension of the tab portion on one side surface in the width direction of the sheet-like electrode member measured by the tab length measurement unit is the ear width Va, and the other side in the width direction of the sheet-like electrode member. The measured dimension of the tab portion on the surface of the sheet is the ear width Vb, and the measured dimension of the tab portion on the back surface on the one side with respect to the width direction of the sheet-like electrode member is the ear width Wa, and the width direction of the sheet-like electrode member. The measured dimension of the tab portion on the back surface on the other side is the ear width Wb,
When the design value, which is the design dimension of each tab portion, is Z, and the difference between the design value Z and each ear width Va, Vb, Wa, Wb is the displacement amounts Xa, Xb, Xc, Xd, respectively, The position of the center line with respect to the longitudinal direction of the sheet-like electrode member is moved by the movement amount L obtained in (1) so that the displacement amounts Xa, Xb, Xc, and Xd are reduced with respect to the width direction. Dividing device for sheet-like electrode member.
Movement amount L = − {(Va−Z) + (Z−Vb) + (Wa−Z) + (Z−Wb)} / 4 (1)
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