JP2017196669A - 電極製造設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】歩留まりを悪化させずに電極を製造することができる電極製造装置を提供すること。【解決手段】電極製造設備は、ロータリーダイカッタ34と、案内装置と、を備える。ロータリーダイカッタ34は、ダイロール35を有する。ダイロール35は、正極電極13の輪郭に沿う形状の切刃39を備えたシート状の型板37をロール本体36の周面に巻回した構造である。ダイロール35は、型板37におけるロール本体36への巻回方向の端部に位置し、かつ巻回方向に隣り合う切刃39の端部同士を突き合わせた突き合わせ部Tを有する。突き合わせ部Tには、長手が搬送方向D1と平行に延びる第1刃部41の第1端部41aと第2端部41bが位置している。【選択図】図4
Description
本発明は、ロータリーダイカッタと、案内装置と、を備える電極製造設備に関する。
例えば、EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、駆動源としてのモータで使用される電力を蓄えるための蓄電装置が搭載されている。このような蓄電装置としては、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池といった二次電池が知られている。二次電池は、活物質層を有する正極及び負極の電極が層状に重なった電極組立体を備える。電極組立体の構造としては、一定長の長尺な正極及び負極を重ね合わせた状態で巻き上げた捲回式と、概略矩形をなす正極及び負極を交互に多数積層した積層式と、が知られている。例えば、リチウムイオン二次電池などの電極では、集電体として金属箔を備え、金属箔の両面に活物質層を備えた構成が多用されている。
電極の製造方法としては、帯状の電極材料を製造した後、その電極材料をロータリーダイカッタで個片の電極に切り出す方法が知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
ロータリーダイカッタは、電極の製造用に限らず、帯状の材料を搬送しながら個片の製品を連続的に切り出す場合に多用されており、用いられるダイロールにも幾つかの種類がある。例えば、特許文献3に開示のロータリーカッターにおいて、カッターロールは、円柱状の本体部の外周に、切刃を備えた円筒状の型板を装着して構成されている。また、特許文献4のシート貼付装置において、カッティングローラは、切刃を備えたシート状の型板をローラに巻回して構成されている。
ところで、特許文献4のように、シート状の型板をローラに巻回するタイプでは、ローラの周面上に、型板における巻回方向の両端の突き合わせ部が形成されてしまう。型板の巻回方向の両端にまで切刃が存在するようにすると、切刃の両端同士の間に隙間が生じる。このため、搬送される材料において隙間に対応した位置は切断されず、非切断部となる。
型板の巻回方向の両端まで切刃を設けず、型板の両端から切刃の端部を退かせれば、電極材料に非切断部は発生せず、非切断部発生の問題は回避できる。その一方で、切刃の端部同士の隙間が広がり、切刃のない部位に対応する位置にある材料は、製品とならない端材として処理されてしまい、歩留まりが悪化する。
そこで、特許文献4では、カッティングローラにおいて、切刃のない部位が材料に到達すると、材料の搬送を停止させる。そして、材料の搬送を停止させた状態でカッティングローラだけ回転させる。カッティングローラだけ回転している間は、材料は切られない。そして、切刃のある位置までカッティングローラが回転すると、材料の搬送が再開される。その結果、端材となる部分が減り、歩留まりの悪化はなくなる。
しかし、特許文献4では歩留まりは悪化しないが、切断される材料に向き、不向きがあり、電極を製造する電極材料にとっては不向きとなる。これは、搬送が停止されている電極材料に対し、カッティングローラのみが回転するため、電極材料の表面である活物質合剤の塗工部に大きな摩擦力が作用し、その摩擦により、塗工部の表面から活物質粒子が剥離する虞があるためである。
本発明の目的は、歩留まりを悪化させずに電極を製造することができる電極製造装置を提供することにある。
上記問題点を解決するための電極製造設備は、帯状集電箔の表面に形成された塗工部を備え、かつ第1方向へ搬送される電極材料を、個片の電極の形状に切断するロータリーダイカッタと、前記電極材料のうち、前記電極の形状に切断される部分を前記第1方向へ案内する一方で、前記電極として切断される部分とは異なる部分を、前記第1方向とは異なる第2方向へ案内する案内装置と、を備え、前記ロータリーダイカッタは、前記電極の輪郭に沿う形状の切刃を備えたシート状の型板をロール本体の周面に巻回して構成されたダイロールを有し、前記ダイロールは、前記型板における前記ロール本体への巻回方向の端部に位置し、かつ前記巻回方向に隣り合う前記切刃の端部同士を突き合わせた突き合わせ部を有し、前記突き合わせ部には、長手が前記第1方向と平行に延びる前記切刃の端部が位置していることを要旨とする。
これによれば、型板をロール本体に巻回したダイロールであっても、型板の突き合わせ部にまで切刃の端部を位置させた。このため、突き合わせ部の隙間が広くならず、隙間が広くなって電極材料として使用されない領域も広くならず、電極材料の歩留まりが悪化しない。このようなロータリーダイカッタにおいて、電極材料における隙間に対応した位置は切断できず、非切断部が形成される。ここで、突き合わせ部に位置する切刃の端部は、電極材料が搬送される第1方向と平行に長手が延びる切刃の端部である。このため、非切断部は、電極材料において第1方向と平行に切断された部位に沿って形成される。よって、電極として切断された部分が第1方向へ案内され、それと異なる部分が第2方向へ案内される際、非切断部が破断され、電極を切り出すことができる。
したがって、非切断部が形成されても電極を電極材料から分離でき、非切断部が形成されないように電極材料の搬送を停止させる必要もなく、搬送停止された電極材料に対し、ダイロールだけが回転し、塗工部に大きな摩擦力が作用することもない。よって、塗工部からの活物質粒子の剥離もなく、電極材料の歩留まりを悪化させることなく電極を製造することができる。
また、電極製造設備について、1枚の前記型板を巻回して前記ロール本体の周面全体を覆っている。
これによれば、突き合わせ部に生じる隙間の数を1箇所だけにすることができる。このため、非切断部も1箇所にでき、電極として切断される部分を電極材料から分離しやすくなる。
これによれば、突き合わせ部に生じる隙間の数を1箇所だけにすることができる。このため、非切断部も1箇所にでき、電極として切断される部分を電極材料から分離しやすくなる。
また、電極製造設備について、前記型板は、刃構成体を備えた複数の型板形成体で構成されていてもよい。
これによれば、複数の刃構成体に分割することで、各刃構成体が加工しやすくなる。
これによれば、複数の刃構成体に分割することで、各刃構成体が加工しやすくなる。
本発明によれば、歩留まりを悪化させずに電極を製造することができる。
以下、電極製造装置を具体化した一実施形態を図1〜図7にしたがって説明する。
図1に示すように、二次電池10は、例えばリチウムイオン二次電池である。二次電池10は、電極組立体11と、図示しない電解液と、電極組立体11及び電解液を収容しているケース12と、を備える。
図1に示すように、二次電池10は、例えばリチウムイオン二次電池である。二次電池10は、電極組立体11と、図示しない電解液と、電極組立体11及び電解液を収容しているケース12と、を備える。
図2に示すように、電極組立体11は、電極としての複数の正極電極13と、電極としての複数の負極電極16と、複数のセパレータ24と、を備える。正極電極13と負極電極16とは、セパレータ24によって相互に絶縁された状態で層状に重なっている。
正極電極13は、矩形シート状である。正極電極13は、正極集電箔14を備える。正極集電箔14は、例えばアルミニウム箔である。正極電極13は、正極集電箔14の両面を覆う正極活物質層15を備える。正極電極13は、正極集電箔14の一辺から突出した形状の正極タブ14aを備える。
正極電極13は、正極タブ14aの突出した長辺に沿う第1の縁13aを備える。正極タブ14aは、第1の縁13aの途中から突出した形状である。正極電極13は、第1の縁13aの対辺となる長辺に第2の縁13bを備える。また、正極電極13は、第1の縁13aと第2の縁13bの一端同士を繋ぐ短辺に第3の縁13cを備え、第1の縁13aと第2の縁13bの他端同士を繋ぐ短辺に第4の縁13dを備える。正極電極13は、第1の縁13aに沿って正極未塗工部14bを備える。正極未塗工部14bは、正極活物質層15が存在せず、正極集電箔14が露出した部分である。
負極電極16は、矩形シート状である。負極電極16は、負極集電箔17を備える。負極集電箔17は、例えば銅箔である。負極電極16は、負極集電箔17の両面を覆う負極活物質層18を備える。負極電極16は、負極集電箔17の一辺から突出した形状の負極タブ17aを備える。
負極電極16は、負極タブ17aの突出した長辺に沿う第1の縁16aを備える。負極タブ17aは、第1の縁16aの途中から突出した形状である。負極電極16は、第1の縁16aの対辺となる長辺に第2の縁16bを備える。また、負極電極16は、第1の縁16aと第2の縁16bの一端同士を繋ぐ短辺に第3の縁16cを備え、第1の縁16aと第2の縁16bの他端同士を繋ぐ短辺に第4の縁16dを備える。
負極電極16の隣り合う2辺(長辺及び短辺)の長さは、正極電極13の隣り合う2辺(長辺及び短辺)の長さより長く、負極電極16は、正極電極13より一回り大きい。また、負極活物質層18の隣り合う2辺(長辺及び短辺)の長さは、正極活物質層15の隣り合う2辺(長辺及び短辺)の長さより長く、負極活物質層18は、正極活物質層15より一回り大きい。なお、セパレータ24の平面形状は、負極電極16の平面形状と同じであり、正極電極13より一回り大きい。
次に、電極製造設備30について説明する。
図3(a)及び図4に示すように、電極製造設備30は、帯状の電極材料20を切断する工程を行い、予め定めた形状の正極電極13又は負極電極16を製造するための設備である。電極製造設備30には、電極材料20が供給される。
図3(a)及び図4に示すように、電極製造設備30は、帯状の電極材料20を切断する工程を行い、予め定めた形状の正極電極13又は負極電極16を製造するための設備である。電極製造設備30には、電極材料20が供給される。
搬送方向D1は、電極製造設備30において、電極材料20が搬送される方向を示している。搬送方向D1は、電極材料20の長手方向と一致する。また、幅方向D2は、電極材料20の面に沿う方向のうち、搬送方向D1と直交する方向を示している。
ここで、電極材料20について説明する。
図3(b)及び図4に示すように、帯状の電極材料20は帯状集電箔21と、帯状集電箔21の一方の面に存在する第1の塗工部22a及び他方の面に存在する第2の塗工部22bと、を備える。正極電極13用の電極材料20においては、帯状集電箔21は正極集電箔14となる部位であり、負極電極16用の電極材料20においては、帯状集電箔21は負極集電箔17となる部位である。また、正極電極13用の電極材料20においては、各塗工部22a,22bは正極活物質層15となる部位であり、負極電極16用の電極材料20においては、各塗工部22a,22bは負極活物質層18となる部位である。
図3(b)及び図4に示すように、帯状の電極材料20は帯状集電箔21と、帯状集電箔21の一方の面に存在する第1の塗工部22a及び他方の面に存在する第2の塗工部22bと、を備える。正極電極13用の電極材料20においては、帯状集電箔21は正極集電箔14となる部位であり、負極電極16用の電極材料20においては、帯状集電箔21は負極集電箔17となる部位である。また、正極電極13用の電極材料20においては、各塗工部22a,22bは正極活物質層15となる部位であり、負極電極16用の電極材料20においては、各塗工部22a,22bは負極活物質層18となる部位である。
各塗工部22a,22bは、活物質、導電剤、溶媒及びバインダを混合したペースト状の活物質合剤を帯状集電箔21の表面に塗布し、乾燥した後、加圧して形成されている。各塗工部22a,22bは、電極材料20の長手方向に沿って、帯状に一定の幅で延びている。
電極材料20は、両方の長縁部E1,E2に沿って露出部23を備える。各露出部23は、帯状集電箔21の長手方向に沿って一定幅で露出している。露出部23は、帯状集電箔21において塗工部22a,22bが存在しない部位であり、帯状集電箔21が露出した部分である。
電極製造設備30について詳しく説明する。
図3(a)及び図4に示すように、電極製造設備30は、電極材料20を供給する供給部31を備える。供給部31は、ロール状に捲回された電極材料20を支持するホルダ32を備える。ホルダ32は、電極材料20の搬送速度にあわせて、電極材料20を送出する。電極製造設備30は、電極材料20を搬送する円柱状の搬送ロール33を、電極材料20を挟んで一対備える。搬送ロール33の軸心は、幅方向D2に沿って延びる。搬送ロール33は、図示しない駆動装置によって軸心まわりで回転する。なお、電極材料20は、第2の塗工部22bが下側になる状態で搬送される。
図3(a)及び図4に示すように、電極製造設備30は、電極材料20を供給する供給部31を備える。供給部31は、ロール状に捲回された電極材料20を支持するホルダ32を備える。ホルダ32は、電極材料20の搬送速度にあわせて、電極材料20を送出する。電極製造設備30は、電極材料20を搬送する円柱状の搬送ロール33を、電極材料20を挟んで一対備える。搬送ロール33の軸心は、幅方向D2に沿って延びる。搬送ロール33は、図示しない駆動装置によって軸心まわりで回転する。なお、電極材料20は、第2の塗工部22bが下側になる状態で搬送される。
電極製造設備30は、ロータリーダイカッタ34を備える。ロータリーダイカッタ34は、電極材料20を、正極電極13又は負極電極16の輪郭に沿って予め決められた切断予定線で切断するための装置である。図6に示すように、切断予定線20aは、電極材料20において、切断が予定されている部位である。この実施形態において、切断予定線20aは、予め定めた形状である正極電極13又は負極電極16の輪郭と同一の形状である。
正極電極13の切断予定線20aのうち、正極電極13の第1の縁13a及び正極タブ14aに対応した部分は、露出部23上に設定され、第1の縁13aは搬送方向D1に延び、正極タブ14aは搬送方向D1及び幅方向D2に延びる。切断予定線20aのうち、正極電極13の第3の縁13c及び第4の縁13dに対応した部分は、露出部23と塗工部22a,22bを横断して設定され、電極材料20の幅方向D2に延びる。切断予定線20aのうち、正極電極13の第2の縁13bに対応した部分は、塗工部22a,22b上に設定され、電極材料20の搬送方向D1に延びる。
なお、図示しないが、負極電極16の切断予定線20aのうち、負極電極16の第1の縁16a及び負極タブ17aの基端側に対応した部分は、塗工部22a,22bに上に設定される。切断予定線20aのうち、負極タブ17aの先端側に対応した部分は、露出部23上に設定されている。切断予定線20aのうち、負極電極16の第3の縁16c及び第4の縁16dに対応した部分は、塗工部22a,22b上に設定され、電極材料20の幅方向D2に延びる。また、切断予定線20aのうち、第2の縁16bに対応した部分は、塗工部22a,22b上に設定され、電極材料20の搬送方向D1に延びる。
図4に示すように、ロータリーダイカッタ34は、ダイロール35と、アンビルロール45とを備える。ダイロール35の軸心、及び、アンビルロール45の軸心は、幅方向D2に沿って延び、かつ互いに平行である。ダイロール35及びアンビルロール45は、軸心まわりで回転できるように図示しない駆動装置に支持されている。ダイロール35は、円柱状のロール本体36と、ロール本体36の周面に巻回された型板37とを備える。
図5に示すように、型板37は、矩形板状のベース38と、ベース38に一体の切刃39とを備える。ベース38の長手方向への寸法L1は、ロール本体36の周長と同じである。また、ベース38の長手方向への寸法L1は、正極電極13の長手方向の寸法の2倍である。なお、正極電極13の長手方向の寸法は、第2の縁13bの寸法と同じである。ベース38は、長手方向一端の第1端部38aと長手方向他端の第2端部38bとを突き合わせた状態でロール本体36の周面に巻回されている。
また、ベース38の短手方向への寸法L2は、ロール本体36の軸心の寸法と同じである。ベース38は、各長縁部をロール本体36の軸方向の各端縁に沿わせた状態でロール本体36の外周面に巻回されている。
切刃39はピナクル刃である。切刃39は、ベース38の長手方向に延びる形状の一対の第1刃部41を備える。第1刃部41の長手方向の第1端部41aは、ベース38の第1端部38aに位置し、自由端となっている。また、第1刃部41の長手方向の第2端部41bは、ベース38の第2端部38bに位置し、自由端となっている。
図4に示すように、第1刃部41の長手は、ダイロール35の周方向であり、ロール本体36に対する型板37の巻回方向に延びる。そして、搬送される電極材料20が、ロータリーダイカッタ34を通過する際、第1刃部41は電極材料20の搬送方向D1に平行に延びる状態で電極材料20を切断する。
第1刃部41の長手方向に沿う寸法は、正極電極13の長手方向の寸法の2倍である。ダイロール35が一回転すると、一対の第1刃部41により、電極材料20において正極電極13の第1の縁13a及び第2の縁13bに沿う部分を2枚分、切断することができる。
図5に示すように、切刃39は、一方の第1刃部41の途中にタブ用刃部42を2箇所に備える。タブ用刃部42は、ベース38の短手方向に延びる一対の長刃42aと、ベース38の長手方向に沿い、一対の長刃42a同士を繋ぐ短刃42bとを備える。ダイロール35が一回転すると、一対のタブ用刃部42により、電極材料20において正極電極13の正極タブ14aに沿う部分を2箇所切断することができる。
切刃39は、ベース38の短手方向に延びる一対の第2刃部43を備える。各第2刃部43は、一対の第1刃部41の間で延び、第1刃部41同士を繋いでいる。第2刃部43の長手方向への長さは、正極電極13の第3の縁13c及び第4の縁13dの長さと同じである。一対の第2刃部43は、ベース38の長手方向に第1刃部41を3つに分けた位置に連結されている。
ベース38の長手方向に沿う第2刃部43同士間の寸法L3は、正極電極13の第2の縁13bの寸法と同じである。また、第1端部38aから一方の第2刃部43までの寸法L4と、第2端部38bから他方の第2刃部43までの寸法L5は、それぞれ正極電極13の第2の縁13bより短い。ただし、寸法L4と寸法L5の和は、正極電極13の第2の縁13bの寸法と同じである。
図6に示すように、ダイロール35が一回転すると、一対の第2刃部43により、電極材料20において、正極電極13の第3の縁13c及び第4の縁13dに沿う部分を切断することができる。第2刃部43の長手は、ダイロール35の軸心に沿って延びる。そして、搬送される電極材料20が、ロータリーダイカッタ34を通過する際、第2刃部43は電極材料20の幅方向D2に平行に延びる状態で電極材料20を切り込む。
図示しないが、負極電極16のダイロール35において、切刃39は、負極電極16の輪郭に合わせた形状である。第1刃部41の長手方向に沿う寸法は、負極電極16の長手方向の寸法の2倍である。よって、ダイロール35が一回転すると、一対の第1刃部41により、電極材料20において負極電極16の第1の縁16a及び第2の縁16bに沿う部分を2枚分、切断することができる。また、タブ用刃部42は、負極タブ17aに沿う部分を切る。第2刃部43の長手方向への長さは、負極電極16の第3の縁16c及び第4の縁16dの長さと同じである。したがって、ダイロール35が一回転すると、一対の第2刃部43により、電極材料20において、負極電極16の第3の縁16c及び第4の縁16dに沿う部分を切ることができる。
図4に示すように、型板37において、ベース38の第1端部38aと第2端部38bは、巻回方向の両端部となり、ロール本体36の周面上で突き合わされている。第1端部38aに位置する第1端部41aと、第2端部38bに位置する第2端部41bとは、ロール本体36の周面上で突き合わされている。よって、型板37をロール本体36の周面に巻回する構造上、ダイロール35は、型板37の巻回方向に隣り合う第1端部41aと第2端部41bとを突き合わせた突き合わせ部Tを備える。また、ダイロール35は、突き合わせ部Tに隙間Sを備える。隙間Sは、巻回方向に隣り合う第1端部41aと第2端部41bの間に形成される。
図6に示すように、ダイロール35が一回転した際、電極材料20における隙間Sに対応した位置は切断されず、電極材料20には非切断部20bが形成される。非切断部20bは、電極材料20の搬送方向D1に沿ってベース38の寸法L1毎に形成される。隙間Sは、第1刃部41の第1端部41aと第2端部41bの間に形成される。このため、搬送される電極材料20が、ロータリーダイカッタ34を通過する際、隙間Sは電極材料20の搬送方向D1に平行に延びる第1の縁13a及び第2の縁13bに沿って形成される。
図3(a)に示すように、電極製造設備30は、案内装置50を備える。案内装置50は、円柱状の分離ロール51を備える。分離ロール51の軸心は、幅方向D2に沿って延びる。分離ロール51は、軸心まわりで回転できるように図示しない駆動装置に支持されている。
分離ロール51は、電極材料20から切断された正極電極13又は負極電極16を第1方向としての搬送方向D1へ案内する。搬送方向D1は、電極材料20の搬送方向D1と一致している。その一方で、分離ロール51は、正極電極13又は負極電極16が分離された電極材料20の残部である端材54を、搬送方向D1とは異なる第2方向としての搬送方向D3へ案内する。この実施形態において、端材54は、切断予定線20aより外側の部分であり、正極電極13又は負極電極16と異なる部分である。電極製造設備30は、電極材料20から分離された正極電極13又は負極電極16を搬送方向D1へ搬送する搬送装置52を備える。
次に、電極製造設備30による正極電極13の製造方法を作用とともに記載する。
図3(a)に示すように、正極の電極材料20は、第2の塗工部22bがアンビルロール45に支持される状態で、ダイロール35とアンビルロール45の間を通過する。
図3(a)に示すように、正極の電極材料20は、第2の塗工部22bがアンビルロール45に支持される状態で、ダイロール35とアンビルロール45の間を通過する。
図4に示すように、切刃39のうち、タブ用刃部42に繋がる一方の第1刃部41及びタブ用刃部42は露出部23に押し込まれ、他方の第1刃部41は、第1の塗工部22aに押し込まれる。また、一対の第2刃部43は、第1の塗工部22a及び露出部23に押し込まれる。
このとき、一方の第1刃部41及びタブ用刃部42に対応した露出部23が全切断される。また、他方の第1刃部41及び一対の第2刃部43は、第1の塗工部22a及び帯状集電箔21を貫通するが、第2の塗工部22bは貫通しない。しかし、切刃39の進入により、第2の塗工部22bは割れ、正極電極13の第2の縁13b、第3の縁13c、及び第4の縁13dに沿う部分は全切断される。
ダイロール35が一回転すると、図6に示すように、第1刃部41の突き合わせ部Tに存在する隙間Sに対応して、電極材料20には非切断部20bが形成される。非切断部20bは、搬送方向D1に沿って、全切断された正極電極13を挟む正極電極13の第1の縁13a及び第2の縁13bに沿って存在する。非切断部20bが存在する正極電極13は、非切断部20bによって電極材料20と繋がった状態となる。
そして、図3(a)に示すように、正極電極13は、搬送方向D1の下流側の端部が搬送装置52に乗ると、正極電極13が搬送装置52に引っ張られ、該搬送装置52に乗り移る。その一方で、電極材料20から正極電極13が切り出されて残った端材54は分離ロール51によって搬送方向D3へ案内される。
図7に示すように、端材54が、正極電極13の搬送方向と異なる搬送方向D3へ案内されていくと、非切断部20bに負荷が掛かり、非切断部20bが裂け、非切断部20bが破断される。その結果、正極電極13と電極材料20が分離され、正極電極13のみが搬送装置52に乗り移り、搬送される。
また、負極電極16も正極電極13と同様に電極材料20から切断される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)型板37をロール本体36に巻回したダイロール35であっても、型板37の突き合わせ部Tに第1刃部41の第1端部41aと第2端部41bを位置させた。このため、突き合わせ部Tの隙間Sが広くならず、隙間Sが広くなって材料として使用されない領域も広くならず、電極材料20の歩留まりが悪化しない。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)型板37をロール本体36に巻回したダイロール35であっても、型板37の突き合わせ部Tに第1刃部41の第1端部41aと第2端部41bを位置させた。このため、突き合わせ部Tの隙間Sが広くならず、隙間Sが広くなって材料として使用されない領域も広くならず、電極材料20の歩留まりが悪化しない。
(2)突き合わせ部Tに位置した第1端部41aと第2端部41bは、電極材料20の搬送方向D1と平行に延びる第1刃部41の端部である。このため、非切断部20bは、電極材料20の搬送方向D1と平行に切断された、正極電極13の第1の縁13a及び第2の縁16bに沿って存在する。よって、案内装置50により、正極電極13又は負極電極16が搬送方向D1へ案内され、端材54が搬送方向D3へ案内される際に非切断部20bを破断でき、正極電極13又は負極電極16を電極材料20から簡単に分離することができる。
(3)電極材料20において、突き合わせ部Tに対応した位置に非切断部20bを形成しつつも、ロータリーダイカッタ34によって電極材料20を搬送しながら正極電極13又は負極電極16を切断することができる。このため、電極材料20の搬送を停止させることなく、ダイロール35を回転させることができ、電極材料20の第1の塗工部22aに大きな摩擦力が作用することもない。
(4)ダイロール35において、ロール本体36の周面全体は、1枚の型板37を巻回して覆われている。このため、隙間Sは、第1端部41aと第2端部41bの突き合わせ部Tの一箇所だけである。よって、ダイロール35が一回転したとき、電極材料20に形成される非切断部20bは一箇所だけである。非切断部20bは、正極電極13又は負極電極16を電極材料20から切り離すために破断される。非切断部20bの破断時に異物が発生する虞があるが、ダイロール35の一回転あたり非切断部20bを一箇所だけとし、非切断部20bの数を最小にすることで、異物発生の可能性を最小限に抑えることができる。
(5)ダイロール35が一回転すると、第1刃部41、タブ用刃部42及び第2刃部43によって電極材料20を厚み方向に全切断することができ、非切断部20bだけが切断されない。そして、正極電極13又は負極電極16が搬送装置52に乗り移るタイミングであっても、正極電極13又は負極電極16は非切断部20bによって電極材料20と一体である。このため、正極電極13又は負極電極16が搬送装置52に乗り移る際の姿勢のバラツキを抑制できる。
(6)切刃39はピナクル刃である。このため、切刃39を安価に製造できる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図8に示すように、ダイロール35の型板37は、複数枚の型板形成体46で構成されていてもよい。各型板形成体46は刃構成体47を備える。全ての型板形成体46をロール本体36の周面に装着し、全ての刃構成体47で切刃39が形成される。このとき、ロール本体36への各型板形成体46の巻回方向において、隣り合う刃構成体47同士の間に突き合わせ部Tが形成される。突き合わせ部Tは、型板形成体46の数だけ形成される。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図8に示すように、ダイロール35の型板37は、複数枚の型板形成体46で構成されていてもよい。各型板形成体46は刃構成体47を備える。全ての型板形成体46をロール本体36の周面に装着し、全ての刃構成体47で切刃39が形成される。このとき、ロール本体36への各型板形成体46の巻回方向において、隣り合う刃構成体47同士の間に突き合わせ部Tが形成される。突き合わせ部Tは、型板形成体46の数だけ形成される。
このように構成した場合、切刃39が複数の刃構成体47に分割されるため、切刃39を一体整形する場合と比べて、各刃構成体47の形状が簡素化でき、加工も容易となる。このため、刃構成体47を硬度の高い材質でも形成することが可能になる。
○ ダイロール35が一回転する間に切断される正極電極13又は負極電極16の枚数は1枚でも良いし、3枚以上でもよい。
○ ロータリーダイカッタ34では、電極材料20の幅方向D2に1枚の正極電極13又は負極電極16を切断するようにしたが、これに限らない。電極材料20の帯状集電箔21及び各塗工部22a,22bを幅方向D2に拡大し、正極電極13又は負極電極16が幅方向D2に2枚以上切り出せるように、型板37の寸法L2も拡大しつつ、切刃39も幅方向D2に2つ以上並べた形状としてもよい。
○ ロータリーダイカッタ34では、電極材料20の幅方向D2に1枚の正極電極13又は負極電極16を切断するようにしたが、これに限らない。電極材料20の帯状集電箔21及び各塗工部22a,22bを幅方向D2に拡大し、正極電極13又は負極電極16が幅方向D2に2枚以上切り出せるように、型板37の寸法L2も拡大しつつ、切刃39も幅方向D2に2つ以上並べた形状としてもよい。
○ 切刃39はピナクル刃に具体化したが、ピナクル刃以外のトムソン刃、モービル刃に具体化してもよい。
○ 正極の電極材料20を切断するにあたり、第1刃部41及び第2刃部43が、第2の塗工部22bを貫通しない構造としたが、特にこれに限定されるものではなく、第2の塗工部22bを全貫通する構造としてもよい。
○ 正極の電極材料20を切断するにあたり、第1刃部41及び第2刃部43が、第2の塗工部22bを貫通しない構造としたが、特にこれに限定されるものではなく、第2の塗工部22bを全貫通する構造としてもよい。
○ 分離ロール51においての各電極13,16の搬送方向と、端材54の搬送方向は相互に異なっていれば、端材54の搬送方向は実施形態と異なっていてもよい。
○ 電極材料20は、帯状集電箔21の片面だけに塗工部を備える構成であってもよい。この場合、正極電極13は正極集電箔14の片面に正極活物質層15を備え、負極電極16は、負極集電箔17の片面に負極活物質層18を備える構成となる。
○ 電極材料20は、帯状集電箔21の片面だけに塗工部を備える構成であってもよい。この場合、正極電極13は正極集電箔14の片面に正極活物質層15を備え、負極電極16は、負極集電箔17の片面に負極活物質層18を備える構成となる。
○ 例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用できる。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(1)前記切刃はピナクル刃である電極製造設備。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(1)前記切刃はピナクル刃である電極製造設備。
(2)前記ダイロールが一回転する間に前記切刃は2枚の前記電極を切り出す電極製造設備。
T…突き合わせ部、D1…第1方向としての搬送方向、D3…第2方向としての搬送方向、13…電極としての正極電極、16…電極としての負極電極、20…電極材料、21…帯状集電箔、22a,22b…塗工部、34…ロータリーダイカッタ、35…ダイロール、36…ロール本体、37…型板、39…切刃、41…第1方向と平行に延びる第1刃部、41a…巻回方向の端部としての第1端部、41b…巻回方向の端部としての第2端部、46…型板形成体、47…刃構成体、50…案内装置。
Claims (3)
- 帯状集電箔の表面に形成された塗工部を備え、かつ第1方向へ搬送される電極材料を、個片の電極の形状に切断するロータリーダイカッタと、
前記電極材料のうち、前記電極の形状に切断される部分を前記第1方向へ案内する一方で、前記電極として切断される部分とは異なる部分を、前記第1方向とは異なる第2方向へ案内する案内装置と、を備え、
前記ロータリーダイカッタは、前記電極の輪郭に沿う形状の切刃を備えたシート状の型板をロール本体の周面に巻回して構成されたダイロールを有し、
前記ダイロールは、前記型板における前記ロール本体への巻回方向の端部に位置し、かつ前記巻回方向に隣り合う前記切刃の端部同士を突き合わせた突き合わせ部を有し、
前記突き合わせ部には、長手が前記第1方向と平行に延びる前記切刃の端部が位置していることを特徴とする電極製造設備。 - 1枚の前記型板を巻回して前記ロール本体の周面全体を覆っている請求項1に記載の電極製造設備。
- 前記型板は、刃構成体を備えた複数の型板形成体で構成される請求項1に記載の電極製造設備。
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WO2021010046A1 (ja) | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 株式会社Screenホールディングス | 膜電極接合体の製造装置、および、膜電極接合体の製造方法 |
KR20210103719A (ko) * | 2020-02-14 | 2021-08-24 | 주식회사 톱텍 | 이차전지용 전극 커팅장치 |
CN113785414A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-12-10 | 株式会社Lg新能源 | 制造二次电池的电极的设备、通过该设备制造的二次电池的电极、和二次电池 |
WO2022190645A1 (ja) * | 2021-03-09 | 2022-09-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電極板の加工装置および加工方法 |
WO2022209161A1 (ja) | 2021-03-29 | 2022-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 切断装置および切断方法 |
-
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- 2016-04-25 JP JP2016086865A patent/JP2017196669A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113785414A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-12-10 | 株式会社Lg新能源 | 制造二次电池的电极的设备、通过该设备制造的二次电池的电极、和二次电池 |
CN113785414B (zh) * | 2019-03-28 | 2024-05-17 | 株式会社Lg新能源 | 制造二次电池的电极的设备、通过该设备制造的二次电池的电极、和二次电池 |
WO2021010046A1 (ja) | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 株式会社Screenホールディングス | 膜電極接合体の製造装置、および、膜電極接合体の製造方法 |
KR20220035027A (ko) | 2019-07-17 | 2022-03-21 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 막 전극 접합체의 제조 장치, 및, 막 전극 접합체의 제조 방법 |
KR20210103719A (ko) * | 2020-02-14 | 2021-08-24 | 주식회사 톱텍 | 이차전지용 전극 커팅장치 |
KR102300705B1 (ko) * | 2020-02-14 | 2021-09-10 | 주식회사 톱텍 | 이차전지용 전극 커팅장치 |
WO2022190645A1 (ja) * | 2021-03-09 | 2022-09-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電極板の加工装置および加工方法 |
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