JP2018081786A - Electrode manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電極製造装置に関する。 The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus.
従来から、EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug-in Hybrid Vehicle)などの車両に搭載される蓄電装置としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などがある。例えばリチウムイオン二次電池では、金属箔の表面に活物質層を有する電極(正極及び負極)が、両者の間を絶縁した状態で層状に重なる電極組立体を有している。電極組立体には、個片状の電極を多数積層して形成される積層型が知られており、このような電極組立体を備えた積層型の蓄電装置も知られている。 Conventionally, as a power storage device mounted on a vehicle such as an electric vehicle (EV) or a plug-in hybrid vehicle (PHV), there are a lithium ion secondary battery, a nickel hydride secondary battery, and the like. For example, in a lithium ion secondary battery, an electrode assembly (a positive electrode and a negative electrode) having an active material layer on the surface of a metal foil has an electrode assembly that overlaps in a layered state in a state where the two are insulated. As the electrode assembly, a stacked type formed by stacking a large number of individual electrodes is known, and a stacked type power storage device including such an electrode assembly is also known.
積層型の蓄電装置に用いる電極の製造装置としては、例えば特許文献1に開示の電極製造装置のように、長尺金属箔からなる電極材料を搬送しながら個片の電極に切断するものが知られている。
As an electrode manufacturing apparatus used in a stacked power storage device, for example, an electrode manufacturing apparatus disclosed in
ところで、電極製造装置においては、例えば電極材料のうちで切断領域以外の部分が支持部で支持された状態で、電極材料の切断が行われる。切断時に電極材料に作用する負荷により、電極材料が支持部上で移動しないようにするため、支持部は電極材料の移動を規制しながら支持する。しかしながら、電極材料がたるんだ状態で支持部にて支持されると、たるんだ状態のままで電極材料の切断が行われることとなる。このように電極材料の切断が行われると、電極材料における切断位置が本来の位置よりずれてしまったり、電極材料の切断自体ができなくなったりするおそれがあり、好ましくない。 By the way, in an electrode manufacturing apparatus, for example, the electrode material is cut in a state where a portion other than the cutting region of the electrode material is supported by the support portion. In order to prevent the electrode material from moving on the support portion due to a load acting on the electrode material during cutting, the support portion supports the electrode material while restricting the movement of the electrode material. However, when the electrode material is supported by the support portion in a sagging state, the electrode material is cut in the sagging state. If the electrode material is cut in this way, the cutting position in the electrode material may be shifted from the original position, or the electrode material itself may not be cut, which is not preferable.
本発明の目的は、電極材料をたるんだ状態で切断することを抑制できる電極製造装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the electrode manufacturing apparatus which can suppress cutting | disconnecting an electrode material in the state which slackened.
上記課題を解決する電極の製造装置は、長尺状の金属箔に活物質が配置された塗工部を備える電極材料を長手方向に搬送しながら個片の電極に切断する電極製造装置であって、前記電極材料の面に沿う方向であって、且つ前記電極材料の搬送方向と直交する直交方向に互いに離間した位置に配置され、前記電極材料を前記直交方向への移動を規制した状態で支持する支持機構を備えるとともに、前記電極材料を搬送する一対の支持部と、前記直交方向において前記一対の支持部の間の前記電極材料の領域を切断領域として当該切断領域を切断する切断部と、前記搬送方向における前記支持機構より上流側直前に配置されるとともに、前記直交方向において少なくとも前記一対の支持部の間の前記電極材料を支持する上流支持部と、を備えることを要旨とする。 An electrode manufacturing apparatus that solves the above problems is an electrode manufacturing apparatus that cuts an electrode material having a coating portion in which an active material is disposed on a long metal foil into a piece of electrode while conveying the electrode material in the longitudinal direction. In a state along the surface of the electrode material and spaced apart from each other in an orthogonal direction orthogonal to the transport direction of the electrode material, and in a state where movement of the electrode material in the orthogonal direction is restricted A support mechanism for supporting, a pair of support portions for conveying the electrode material, and a cutting portion for cutting the cutting region with the region of the electrode material between the pair of support portions as a cutting region in the orthogonal direction; An upstream support portion that is disposed immediately upstream of the support mechanism in the transport direction and supports at least the electrode material between the pair of support portions in the orthogonal direction. The the gist.
上記構成によれば、搬送方向における支持機構より上流側直前に上流支持部を設けている。そして、この上流支持部によって、直交方向において少なくとも一対の支持部の間の電極材料が支持されている。これにより、支持機構より搬送方向の上流側直前において、上流支持部によって電極材料が支持されるようになり、電極材料のたるみを抑制することができる。そして、上流支持部から一対の支持部に渡される電極材料は、切断部の切断領域の範囲におけるたるみが抑制された状態となる。そして、電極材料のたるみが抑制された状態のまま、支持部によって電極材料の移動が規制されながら搬送され、切断部による切断が行われる。したがって、たるんだ状態のままで電極材料の切断部による切断が行われることを抑制することができる。 According to the above configuration, the upstream support portion is provided immediately upstream from the support mechanism in the transport direction. The upstream support portion supports at least the electrode material between the pair of support portions in the orthogonal direction. As a result, the electrode material is supported by the upstream support portion immediately before the upstream side in the transport direction from the support mechanism, and sagging of the electrode material can be suppressed. Then, the electrode material passed from the upstream support portion to the pair of support portions is in a state where sagging in the range of the cutting region of the cutting portion is suppressed. Then, while the sagging of the electrode material is suppressed, it is conveyed while the movement of the electrode material is regulated by the support portion, and the cutting by the cutting portion is performed. Therefore, it can suppress that the cutting | disconnection by the cutting part of an electrode material is performed in a sagging state.
電極製造装置において、前記上流支持部の配設位置の一例としては、例えば前記搬送方向における前記一対の支持部より上流側直前の位置が挙げられる。
電極製造装置において、前記上流支持部は、前記直交方向において前記電極材料の一端から他端までを支持するものであってもよい。
In the electrode manufacturing apparatus, as an example of the arrangement position of the upstream support portion, for example, a position immediately upstream from the pair of support portions in the transport direction can be given.
In the electrode manufacturing apparatus, the upstream support portion may support one end to the other end of the electrode material in the orthogonal direction.
上記構成によれば、直交方向において、上流支持部による電極材料の支持範囲が電極製造装置の設備上で想定される最も大きい電極材料の範囲に相当するように、上流支持部の大きさを設定しておけば、電極材料の大きさを変更したとしても上流支持部を交換せずに対応可能である。 According to the above configuration, the size of the upstream support portion is set so that the support range of the electrode material by the upstream support portion corresponds to the largest electrode material range assumed on the equipment of the electrode manufacturing apparatus in the orthogonal direction. In this case, even if the size of the electrode material is changed, it is possible to cope without changing the upstream support portion.
電極製造装置において、前記一対の支持部は、前記切断領域を塗工部切断領域として、当該塗工部切断領域に前記塗工部を含むように前記電極材料を支持しており、前記切断部は、前記塗工部切断領域の前記塗工部を切断する塗工部切断部であり、前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向において前記一対の支持部よりも外側に互いに離間した位置に配置される一対の下流支持部と、前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向における前記一対の下流支持部の間にて当該一対の下流支持部から離間して配置される中間支持部と、をさらに備え、前記一対の下流支持部及び前記中間支持部は、前記直交方向において前記一対の下流支持部と前記中間支持部との間の前記電極材料の領域を未塗工部切断領域として、当該未塗工部切断領域に前記金属箔に活物質が配置されていない未塗工部を含むように前記電極材料を支持しており、前記未塗工部切断領域の前記未塗工部を切断する未塗工部切断部をさらに備えていてもよい。 In the electrode manufacturing apparatus, the pair of support portions support the electrode material so that the cutting portion is the coating portion cutting region and the coating portion cutting region includes the coating portion, and the cutting portion Is a coating section cutting section that cuts the coating section in the coating section cutting area, and is disposed on the downstream side of the pair of support sections in the transport direction, and the pair of supports in the orthogonal direction. A pair of downstream support portions disposed at positions spaced apart from each other and between the pair of downstream support portions in the orthogonal direction and disposed downstream of the pair of support portions in the transport direction. And an intermediate support portion that is spaced apart from the pair of downstream support portions, and the pair of downstream support portions and the intermediate support portion are arranged between the pair of downstream support portions and the intermediate portion in the orthogonal direction. The electrode material region between the holding portion and the uncoated portion cutting region as an uncoated portion cutting region includes the uncoated portion in which no active material is disposed on the metal foil. And an uncoated part cutting part that cuts the uncoated part in the uncoated part cutting region.
電極材料は塗工部と未塗工部とで厚みが異なるため、切断部にてこれらを切断するための適当な設定条件も塗工部を切断する場合と未塗工部を切断する場合とで異なる。そこで、上記構成では、電極材料のうちで、塗工部の切断を塗工部切断部によって行うとともに、未塗工部の切断を未塗工部切断部によって行うようにしている。こうした構成によれば、塗工部切断部において塗工部を切断するために適当な設定条件で電極材料を切断するとともに、未塗工部切断部において未塗工部を切断するために適当な設定条件で電極材料を切断することができる。したがって、電極材料における塗工部と未塗工部とを共通の切断部によって切断する場合とは異なり、切断箇所が塗工部と未塗工部とで切り替わる度に設定条件を変更する必要がなくなり、より適切に電極材料を切断することができる。 Since the electrode material has different thicknesses between the coated part and the uncoated part, the appropriate setting conditions for cutting them at the cutting part are also when cutting the coated part and when cutting the uncoated part. It is different. Therefore, in the above configuration, among the electrode materials, the coated portion is cut by the coated portion cutting portion, and the uncoated portion is cut by the uncoated portion cutting portion. According to such a configuration, the electrode material is cut under appropriate setting conditions for cutting the coated part at the coated part cutting part, and suitable for cutting the uncoated part at the uncoated part cutting part. The electrode material can be cut under the set conditions. Therefore, unlike when cutting the coated and uncoated parts of the electrode material with a common cutting part, it is necessary to change the setting conditions each time the cutting part is switched between the coated part and the uncoated part. The electrode material can be cut more appropriately.
また、上記構成では、塗工部切断部による塗工部切断領域に塗工部を含むように、一対の支持部が電極材料を支持している。ここで、電極材料は、支持部によって支持されていない領域にて塗工部の重みによってたるみやすい。このため、塗工部切断部による塗工部切断領域では、電極材料にたるみが生じやすい。本実施形態によれば、こうして電極材料における塗工部切断部による塗工部切断領域にたるみが生じやすくても、たるんだ状態のままで電極材料の塗工部切断部による切断が行われることを抑制することができる。 Moreover, in the said structure, a pair of support part is supporting the electrode material so that a coating part may be included in the coating part cutting area | region by the coating part cutting part. Here, the electrode material tends to sag due to the weight of the coating portion in a region not supported by the support portion. For this reason, in the coating part cutting | disconnection area | region by the coating part cutting part, sagging tends to arise in an electrode material. According to this embodiment, even if sagging is likely to occur in the coating part cutting region by the coating part cutting part in the electrode material in this way, cutting by the coating part cutting part of the electrode material is performed in a sagging state. Can be suppressed.
電極製造装置において、前記一対の支持部は、前記切断領域を未塗工部切断領域として、当該未塗工部切断領域に前記金属箔に活物質が配置されていない未塗工部を含むように前記電極材料を支持しており、前記切断部は、前記未塗工部切断領域の前記未塗工部を切断する未塗工部切断部であり、前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向において前記一対の支持部よりも外側に互いに離間した位置に配置される一対の下流支持部と、前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向における前記一対の下流支持部の間にて当該一対の下流支持部から離間して配置される中間支持部と、をさらに備え、前記一対の下流支持部及び前記中間支持部は、前記直交方向において前記一対の下流支持部と前記中間支持部との間の前記電極材料の領域を塗工部切断領域として、当該塗工部切断領域に前記塗工部を含むように前記電極材料を支持しており、前記塗工部切断領域の前記塗工部を切断する塗工部切断部をさらに備えていてもよい。 In the electrode manufacturing apparatus, the pair of support portions may include an uncoated portion in which an active material is not disposed on the metal foil in the uncoated portion cutting region, with the cutting region being an uncoated portion cutting region. The cutting portion is an uncoated portion cutting portion that cuts the uncoated portion in the uncoated portion cutting region, and the pair of supporting portions in the transport direction are supported by the cutting portion. A pair of downstream support portions that are disposed on the downstream side and disposed at positions spaced from each other outside the pair of support portions in the orthogonal direction, and disposed on the downstream side of the pair of support portions in the transport direction And an intermediate support portion disposed between the pair of downstream support portions in the orthogonal direction and spaced apart from the pair of downstream support portions, and the pair of downstream support portions and the intermediate support Part A region of the electrode material between the pair of downstream support portions and the intermediate support portion in a direction is defined as a coating portion cutting region, and the electrode material is supported so as to include the coating portion in the coating portion cutting region. It may further include a coating part cutting part that cuts the coating part in the coating part cutting region.
上記構成によっても、塗工部切断部において塗工部を切断するために適当な設定条件で電極材料を切断するとともに、未塗工部切断部において未塗工部を切断するために適当な設定条件で電極材料を切断することができるため、より適切に電極材料を切断することができる。 Even with the above configuration, the electrode material is cut under appropriate setting conditions to cut the coated part at the coated part cutting part, and the appropriate setting is used to cut the uncoated part at the uncoated part cutting part. Since the electrode material can be cut under conditions, the electrode material can be cut more appropriately.
本発明によれば、電極材料をたるんだ状態で切断することを抑制できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the electrode material from being cut in a sagging state.
以下、電極製造装置を具体化した一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
まず、電極を備える蓄電装置としての二次電池について説明する。図示しないが、二次電池は外観が角型をなす角型電池である。二次電池は、リチウムイオン二次電池である。二次電池は、ケース内に電極組立体を備える。電極組立体は、複数の正極の電極と、複数の負極の電極とが、両者の間を絶縁した状態で交互に積層されて構成されている。
Hereinafter, an embodiment embodying an electrode manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS.
First, a secondary battery as a power storage device including electrodes will be described. Although not shown, the secondary battery is a square battery having a square appearance. The secondary battery is a lithium ion secondary battery. The secondary battery includes an electrode assembly in a case. The electrode assembly is configured by laminating a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes alternately with the electrodes insulated from each other.
図1に示すように、正極及び負極の電極10は、それぞれ矩形状である。電極10は、矩形状の金属箔(正極はアルミニウム箔、負極は銅箔)11の両面に活物質層12を備える。電極10は、活物質層12が存在せず、金属箔11が露出した部分である未塗工部11aを備える。本実施形態における未塗工部11aは、金属箔11の一辺の一部から突出した形状のタブ13である。
As shown in FIG. 1, each of the
次に、電極10の製造方法について説明する。
電極の製造方法は、帯状の長尺金属箔の表面に活物質を連続して塗布して塗工部を形成し、電極材料を形成する塗工工程と、電極材料を個片の電極の形状に切断する切断工程と、を含む。塗工工程では、長尺金属箔の両面に塗工部が形成されるとともに、長尺金属箔の一対の長縁部に沿って、長尺金属箔の露出した露出部が形成される。そして、切断工程では、電極材料から電極が切り出される。
Next, a method for manufacturing the
An electrode manufacturing method includes a coating process in which an active material is continuously applied to the surface of a strip-shaped long metal foil to form a coating portion, and an electrode material is formed. Cutting step. In the coating process, a coating portion is formed on both surfaces of the long metal foil, and an exposed portion of the long metal foil is formed along a pair of long edges of the long metal foil. In the cutting step, the electrode is cut out from the electrode material.
次に、電極材料17について詳細に説明する。
図2又は図3に示すように、電極材料17は、長尺状の金属箔としての長尺金属箔18と、長尺金属箔18の両面に活物質が配置された塗工部19を備える。長尺金属箔18は、電極10の金属箔11となる部位である。また、塗工部19は、電極10の活物質層12となる部位である。電極材料17において、その塗工部19の面に沿い、かつ電極材料17の長手方向に直交する方向を短手方向とする。電極材料17は、長手方向に沿う両方の長縁部に沿って露出部18aを備える。各露出部18aは、長尺金属箔18において各塗工部19によって覆われていない部位であり、長尺金属箔18が露出した部分である。そして、露出部18aは、電極10が電極材料17から切り取られた際に、未塗工部11aとしてのタブ13となる部位である。
Next, the
As shown in FIG. 2 or 3, the
次に、電極製造装置20について説明する。電極製造装置20は、上記塗工工程を経て形成された電極材料17に対して切断工程を行う装置である。
図2及び図3に示すように、電極製造装置20は、電極材料17の長手方向である搬送方向Xに電極材料17を搬送する。電極製造装置20は、電極材料17を支持する上流支持部としての搬送ローラ21を備える。搬送ローラ21は、電極材料17の面に沿う方向であって、且つ搬送方向Xと直交する方向(以下、単に直交方向Yという)において、電極材料17の一端17aから他端17bまでを支持する。また、搬送ローラ21は、電極材料17の下方に配置されており、電極材料17の両側の面17c,17dのうち一方の面17c(図2では下側の面)を下方から支持する。
Next, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電極製造装置20は、搬送方向Xにおける搬送ローラ21より下流側に、一対の第1吸着コンベア22及び切断部29を備える。一対の第1吸着コンベア22は、直交方向Yにおいて互いに離間して配置され、且つ電極材料17の一端17a及び他端17bからも直交方向Yにおいてそれぞれ離間して配置されている。一対の第1吸着コンベア22は、直交方向Yにおいて一対の第1吸着コンベア22の間の電極材料17の領域Aに塗工部19を含むように、電極材料17を支持している。具体的には、一対の第1吸着コンベア22の間には、直交方向Yにおける電極材料17の塗工部19の全範囲と露出部18aの一部とが位置している。
The
図2に示すように、一対の第1吸着コンベア22は、電極材料17の下方に配置されており、電極材料17の一方の面17cを下方から支持する。また、各第1吸着コンベア22は、搬送方向Xに離れて配置された一対のローラ23と、一対のローラ23に架け渡されたベルト24と、一対のローラ23の間に配置された吸引部25と、をそれぞれ備える。ベルト24はその全体に吸引孔を備えている。また、吸引部25も同様に、ベルト24と対向する領域Bに吸引孔を備えている。吸引部25によって空気が吸引されることにより、吸引部25の吸引孔及びベルト24の吸引孔を介して空気が吸引され、電極材料17がベルト24に吸着される。これにより、一対の第1吸着コンベア22では、電極材料17の直交方向Yへの移動を規制しつつ電極材料17を搬送方向Xに搬送することができる。なお、一対の第1吸着コンベア22では、吸引部25における吸引孔が形成される領域Bにおいて電極材料17を吸着し、この吸着によって電極材料17を支持する。一対の第1吸着コンベア22によって電極材料17が支持された状態では、吸着作用により、電極材料17を直交方向Yに引っ張った状態に保持できる。本実施形態では、一対の第1吸着コンベア22が一対の支持部に相当し、搬送方向Xにおける第1吸着コンベア22の領域Bの部分が支持機構に相当する。そして、この第1吸着コンベア22の領域Bより搬送方向Xの上流側に、搬送ローラ21が配置されている。よって、搬送ローラ21は、搬送方向Xにおける第1吸着コンベア22より上流側で、かつ第1吸着コンベア22の直前に配置されている。より詳しくは、搬送ローラ21は、第1吸着コンベア22の領域Bによるベルト24の吸着開始位置となる領域Bの上流端より上流側直前に配置されている。
As shown in FIG. 2, the pair of
図2及び図3に示すように、塗工部切断部としての切断部29は、直交方向Yにおいて一対の第1吸着コンベア22の間の電極材料17の領域Aを塗工部切断領域として、レーザーによって電極材料17の領域Aを切断する。切断部29では、図3に一点鎖線で示すように電極材料17を切断することにより、領域Aの塗工部19を切断し、電極10の一辺の一部を除く外郭を形成する。本実施形態では、直交方向Yに2つの電極10が並んで形成されるように電極材料17が切断される。切断部29によって切断されない部分は、直交方向Yにおける電極材料17の領域Aの両端にそれぞれ位置している。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the cutting
図2及び図3に示すように、電極製造装置20は、搬送方向Xにおける一対の第1吸着コンベア22及び切断部29より下流側に、一対の第2吸着コンベア32、1つの第3吸着コンベア35、及び切断部39を備える。なお、一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35の搬送方向Xにおける上流側端部が、搬送方向Xにおける一対の第1吸着コンベア22の下流側端部と、搬送方向Xにおいて部分的に重なっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
一対の第2吸着コンベア32は、電極材料17の下方に配置されており、電極材料17の一方の面17cを下方から支持する。また、一対の第2吸着コンベア32は、直交方向Yにおいて互いに離間した位置に配置されている。具体的には、仮に搬送方向Xの下流側に一対の第1吸着コンベア22の配置位置をずらしたときに、一対の第2吸着コンベア32は、その仮の一対の第1吸着コンベア22の配置位置よりも直交方向Yにおいて外側に配置されている。一対の第2吸着コンベア32は、直交方向Yにおいて、電極材料17の一端17a及び他端17bに近接した位置にそれぞれ配置されている。
The pair of
第3吸着コンベア35は、電極材料17の下方に配置されており、電極材料17の一方の面17cを下方から支持する。また、第3吸着コンベア35は、直交方向Yにおける一対の第2吸着コンベア32の間にて一対の第2吸着コンベア32から離間した位置に配置されている。具体的には、仮に搬送方向Xの下流側に一対の第1吸着コンベア22の配置位置をずらしたときに、第3吸着コンベア35は、その仮の一対の第1吸着コンベア22の配置位置よりも直交方向Yにおいて内側に配置されている。
The
また、一対の第2吸着コンベア32と第3吸着コンベア35は、直交方向Yにおいて一対の第2吸着コンベア32と第3吸着コンベア35との間の電極材料17の領域Cに露出部18a(未塗工部)を含むように、電極材料17を支持している。具体的には、一対の第2吸着コンベア32と第3吸着コンベア35との間には、露出部18a寄りの塗工部19の一部と露出部18aとが位置している。
In addition, the pair of
また、一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35は、第1吸着コンベア22と同様に、一対のローラ23とベルト24と吸引部25とを備えている。これら一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35の構成部材の機能も、第1吸着コンベア22の構成部材と同様である。そして、一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35においても、吸引部25における吸引孔が形成される領域Bにおいて電極材料17を吸着し、この吸着によって電極材料17を支持する。よって本実施形態では、一対の第2吸着コンベア32が一対の下流支持部に相当し、第3吸着コンベア35が中間支持部に相当する。
The pair of
未塗工部切断部としての切断部39は、電極材料17の領域Cを未塗工部切断領域として、レーザーによって電極材料17の領域Cを切断する。切断部39では、図3に二点鎖線で示すように電極材料17を切断することにより、領域Cの露出部18a(未塗工部)を切断し、切断部29によって切断された電極10の外郭の一部から突出した形状となるようにタブ13を形成する。
The cutting
次に、電極製造装置20による電極10の製造方法を記載する。なお、電極材料17は、正極の電極10を製造するための電極材料17であり、長尺金属箔18はアルミニウム箔製であり、塗工部19は正極用の活物質で形成されている。
Next, the manufacturing method of the
電極製造装置20において、電極材料17は、まず搬送ローラ21によって直交方向Yにおける全体にわたって下方から支持される。そして、搬送ローラ21から一対の第1吸着コンベア22に電極材料17が渡される。これにより、搬送方向Xにおける搬送ローラ21の下流側の直後にて、電極材料17は一対の第1吸着コンベア22によって支持されるようになる。各第1吸着コンベア22により、電極材料17は直交方向Yへの移動が規制された状態で支持される。
In the
一対の第1吸着コンベア22によって支持された電極材料17では、搬送方向Xに搬送されながら、切断部29によって領域Aでの切断が行われる。この切断に際しては、第1吸着コンベア22によって電極材料17が吸着されているため、電極材料17は直交方向Yの両側から引っ張られるようになる。このため、電極材料17の直交方向Yへの移動が規制された状態で切断部29による切断が行われる。そして、切断部29による切断によって、電極材料17には電極10の一辺の一部を除く外郭が形成された状態となる。そして、電極材料17は、一対の第1吸着コンベア22から一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35に渡される。
The
一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35によって支持された電極材料17では、搬送方向Xに搬送されながら、切断部39によって領域Cでの切断が行われる。この切断に際しても、一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35によって電極材料17が吸着されているため、電極材料17の直交方向Yへの移動が規制された状態で切断部39による切断が行われる。そして、切断部39による切断によって、電極材料17にはタブ13が形成された状態となり、電極材料17には外郭の一部からタブ13が突出した形状の電極10が切り出された状態となる。
The
電極材料17はさらに搬送方向Xへ案内され、切り出された電極10と電極10以外の端材54とが分離される。
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
The
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)一対の第1吸着コンベア22では、電極材料17を吸着することにより、直交方向Yへの電極材料17の移動を規制する状態で電極材料17を支持する。このため、一対の第1吸着コンベア22に渡った時点で電極材料17にたるみが生じていなければ、搬送方向Xにおいて一対の第1吸着コンベア22によって支持されている範囲では、電極材料17にたるみが生じにくい。しかしながら、一対の第1吸着コンベア22に渡るより搬送方向Xの上流側において電極材料17にたるみが生じていると、たるみが生じた状態の電極材料17が一対の第1吸着コンベア22に渡されることとなり、たるみが生じた状態で一対の第1吸着コンベア22によって支持される。そして、電極材料17がたるんだ状態で一対の第1吸着コンベア22にて支持されながら搬送され、電極材料17がたるんだ状態のままで切断部29による切断が行われることとなり、好ましくない。本実施形態によれば、搬送方向Xにおける一対の第1吸着コンベア22の上流側直前に搬送ローラ21を設けている。そして、この搬送ローラ21によって、直交方向Yにおいて少なくとも一対の第1吸着コンベア22の間の電極材料17が下方から支持されている。これにより、一対の第1吸着コンベア22より搬送方向Xの上流側直前において、搬送ローラ21によって電極材料17が支持されるようになり、電極材料17のたるみを抑制することができる。そして、搬送ローラ21から一対の第1吸着コンベア22に渡される電極材料17では、切断部29の切断領域である領域Aの範囲A1におけるたるみが抑制された状態となる。したがって、たるんだ状態のままで電極材料17の切断部29による切断が行われることを抑制することができる。
(1) The pair of
(2)搬送ローラ21は、直交方向Yにおいて電極材料17の一端17aから他端17bまでを支持している。このため、直交方向Yにおいて、搬送ローラ21による電極材料17の支持範囲が電極製造装置20の設備上で想定される最も大きい電極材料17の範囲に相当するように、搬送ローラ21の大きさを設定しておけば、電極材料17の大きさを変更したとしても搬送ローラ21を交換せずに対応可能である。
(2) The
(3)電極材料17は塗工部19と露出部18a(未塗工部)とで厚みが異なるため、切断部29,39にてこれらを切断するための適当な設定条件も塗工部19を切断する場合と露出部18aを切断する場合とで異なる。そこで、本実施形態では、電極材料17のうちで、塗工部19の切断を塗工部切断部としての切断部29によって行うとともに、露出部18a(未塗工部)の切断を未塗工部切断部としての切断部39によって行うようにしている。こうした形態によれば、切断部29において塗工部19を切断するために適当な設定条件で電極材料17を切断するとともに、切断部39において露出部18aを切断するために適当な設定条件で電極材料17を切断することができる。したがって、電極材料17における塗工部19と露出部18aとを共通の切断部によって切断する場合と異なり、切断箇所が塗工部19と露出部18aとで切り替わる度に設定条件を変更する必要がなくなり、より適切に電極材料17を切断することができる。
(3) Since the thickness of the
(4)本実施形態では、切断部29による塗工部切断領域である領域Aに塗工部19を含むように、一対の第1吸着コンベア22が電極材料17を支持している。ここで、電極材料17は支持部によって支持されていない領域にて塗工部19の重みによって電極材料17がたるみやすい。このため、電極材料17に塗工部19を含む領域Aでは、電極材料17にたるみが生じやすい。本実施形態によれば、こうして電極材料17における切断部29による塗工部切断領域にたるみが生じやすくても、たるんだ状態のままで電極材料17の切断部29による切断が行われることを抑制することができる。
(4) In this embodiment, the pair of
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
○ 切断部29は、電極材料17の塗工部19及び露出部18aを切断することにより、電極10の一辺の一部を除く外郭を形成してもよい。この形態においては、上記実施形態と同様に切断部39による切断により電極10のタブ13が形成されれば、金属箔の一辺に沿った部分とタブ13とで構成された未塗工部11aを備えた電極10が、電極製造装置20によって切り出されるようになる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
The cutting
○ 一対の第1吸着コンベア22は、当該一対の第1吸着コンベア22の間の領域Aに電極材料17の塗工部19のみが位置するように電極材料17を支持してもよい。
○ 一対の第2吸着コンベア32及び第3吸着コンベア35は、当該一対の第2吸着コンベア32と第3吸着コンベア35との間の領域Cに電極材料17の露出部18aのみが位置するように電極材料17を支持してもよい。
The pair of
The pair of
○ 図4に示す電極製造装置120のように、切断部29による電極材料117の切断によって電極10のタブ13を形成するとともに、切断部39による電極材料117の切断によって電極10の一辺の一部を除く外郭を形成するようにしてもよい。この形態では、電極材料117として、長手方向に沿う両方の長縁部に沿って塗工部19を備え、短手方向における中央部分に露出部18aを備えた電極材料117を用いる。また、一対の第1吸着コンベア122において、直交方向Yにおいて一対の第1吸着コンベア122の間の電極材料117の領域Aに露出部18a寄りの各塗工部19の一部と露出部18a(未塗工部)とが位置するように、電極材料17が支持される。一対の第2吸着コンベア132と第3吸着コンベア135において、当該一対の第2吸着コンベア132と第3吸着コンベア135との間の領域Cに直交方向Yに並んだ塗工部19と塗工部19寄りの露出部18aの一部とが位置するように電極材料117が支持される。そして、切断部29にて領域Aの露出部18a(未塗工部)のみが切断されることによって電極10のタブ13が切り出され、切断部39にて領域Cの塗工部19が切断されることによって電極10におけるタブ13を除く外郭が切り出される。この形態では、切断部29が未塗工部切断部に相当し、電極材料117の領域Aが未塗工部切断領域に相当する。また、切断部39が塗工部切断部に相当し、電極材料117の領域Cが塗工部切断領域に相当する。
As in the
○ 図4に示す上記形態において、切断部39は、電極材料117の塗工部19及び露出部18aを切断することにより、電極10の一辺の一部を除く外郭を形成してもよい。この形態においては、上記形態と同様に切断部29による切断により電極10のタブ13が形成されれば、金属箔の一辺に沿った部分とタブ13とで構成された未塗工部11aを備えた電極10が、電極製造装置120によって切り出される。
In the said form shown in FIG. 4, the cutting
○ 図4に示す上記形態において、一対の第1吸着コンベア122は、当該一対の第1吸着コンベア122の間の領域Aに電極材料117の露出部18aのみが位置するように電極材料117を支持してもよい。
In the above configuration shown in FIG. 4, the pair of
○ 図4に示す上記形態において、一対の第2吸着コンベア132及び第3吸着コンベア135は、当該一対の第2吸着コンベア132と第3吸着コンベア135との間の領域Cに電極材料117の塗工部19のみが位置するように電極材料117を支持してもよい。
In the form shown in FIG. 4, the pair of
○ 切断部29及び切断部39のいずれか一方、もしくは双方を、プレス打ち抜きによって電極材料17,117の切断を行うものに変更してもよい。なお、切断部29による切断をプレス打ち抜きによって行う場合では、切断に際して電極材料17,117にたるみが生じていると、切断部29による切断の際に第1吸着コンベア22,122の角部に沿って電極材料17,117に折れ目が生じるおそれがある。このような折れ目は切断後の個片の電極10に残ってしまうおそれがあり好ましくない。その点、上記実施形態のように搬送ローラ21によって切断部29による切断の際に電極材料17,117にたるみが生じることを抑制するようにすれば、上記の切断部29での切断の際に電極材料17,117の折れ目が生じることを抑制することができる。
One or both of the cutting
○ 搬送ローラ21は、切断部29による切断領域である領域Aの直交方向Yにおける範囲A1と同範囲の電極材料17,117を少なくとも支持していればよい。すなわち、搬送ローラ21による電極材料17,117の直交方向Yにおける支持範囲は、領域Aの直交方向Yにおける範囲A1と同範囲から、電極材料17,117の一端17aから他端17bまでの間で適宜変更可能である。
The
○ 搬送ローラ21は、一対の第1吸着コンベア22,122の吸引部25における吸引孔が形成される領域Bより搬送方向Xにおける上流側に配置される限りは、搬送方向Xにおいて搬送ローラ21と一対の第1吸着コンベア22,122の一部とが重なっていてもよい。なお、この形態では、搬送ローラ21は、直交方向Yにおいて一対の吸着コンベア22,122の間に配置され、切断部29による切断領域である領域Aの直交方向Yにおける範囲A1と同範囲の電極材料17,117を支持する。よって、搬送ローラ21は、第1吸着コンベア22,122の領域Bによるベルト24の吸着開始位置となる領域Bの上流端より上流側直前に配置されている。
As long as the
○ 吸着コンベア22,32,35,122,132,135の一部もしくは全てを、電極材料17,117の上方に配置されており、電極材料17,117の面17dを上方から支持するものに変更してもよい。
○ Some or all of the
○ 吸着コンベア22,32,35,122,132,135の一部もしくは全てを、磁気吸着による吸着コンベアに変更してもよい。
○ 吸着コンベア22,32,35,122,132,135の一部もしくは全てを、搬送ローラに変更してもよい。この形態では、搬送ローラを電極材料17,117の上方及び下方に配置し、搬送ローラによって電極材料17,117の下方だけでなく上方からも支持することにより、電極材料17,117の直交方向Yへの移動を規制する。なお、一対の第1吸着コンベア22,122を一対の搬送ローラに変更する形態では、その一対の搬送ローラが配置される領域の部分が支持機構に相当する。そして、一対の搬送ローラが配置される領域より搬送方向Xの上流側直前に、搬送ローラ21が配置されている。より詳しくは、上記一対の搬送ローラが配置される領域による電極材料17の支持開始位置となる上記一対の搬送ローラが配置される領域の上流端より上流側直前に、搬送ローラ21が配置されている。
A part or all of the
A part or all of the
○ 搬送ローラ21は、電極材料17,117の上方及び下方に配置し、電極材料17,117の下方だけでなく上方からも支持するものであってもよい。
○ 搬送ローラ21は、電極材料17,117の上方に配置し、電極材料17,117の上方から支持するものであってもよい。
The conveying
The conveying
○ 搬送ローラ21は、コンベアに変更可能である。
○ 切断部29,39による電極材料17,117の切断は、電極10の外郭の形成と電極10のタブ13の形成といった組み合わせで行うものに限らない。例えば、切断部29及び切断部39のいずれか一方にて電極材料17の外郭の一部を形成するとともに、切断部29,39のいずれか他方にてタブ13を含む電極材料17の外郭の残りの部分を形成するものであってもよい。
(Circle) the
The cutting of the
○ 切断部39を省略して、切断部29によって電極材料17,117からタブ13を含む電極10の全体を切り取るようにしてもよい。
○ 電極材料17は負極用の電極材料17であってもよい。この場合、長尺金属箔18は銅箔であり、長尺金属箔18は負極用の活物質で形成されている。
The cutting
The
○ 電極材料17,117は、長尺金属箔18の片面に塗工部19を有していてもよく、この場合、電極10は、金属箔11の片面に活物質層12を有する。
○ ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に用いる電極の製造時に実施形態の電極製造装置20を採用してもよい。
The
O You may employ | adopt the
10…電極、13…タブ、17,117…電極材料、17a…一端、17b…他端、17c,17d…面、18…長尺金属箔、19…塗工部、20,120…電極製造装置、21…搬送ローラ、22,122…第1吸着コンベア、29…切断部、32,132…第2吸着コンベア、35,135…第3吸着コンベア、39…切断部、A,B,C…領域。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電極材料の面に沿う方向であって、且つ前記電極材料の搬送方向と直交する直交方向に互いに離間した位置に配置され、前記電極材料を前記直交方向への移動を規制した状態で支持する支持機構を備えるとともに、前記電極材料を搬送する一対の支持部と、
前記直交方向において前記一対の支持部の間の前記電極材料の領域を切断領域として当該切断領域を切断する切断部と、
前記搬送方向における前記支持機構より上流側直前に配置されるとともに、前記直交方向において少なくとも前記一対の支持部の間の前記電極材料を支持する上流支持部と、を備えることを特徴とする電極製造装置。 An electrode manufacturing apparatus for cutting an electrode material comprising a coating portion in which an active material is disposed on a long metal foil while cutting the electrode material in the longitudinal direction,
The electrode material is disposed at positions separated from each other in a direction along the surface of the electrode material and in a direction orthogonal to the conveyance direction of the electrode material, and supports the electrode material in a state where movement in the orthogonal direction is restricted. A pair of support portions that include a support mechanism and convey the electrode material;
A cutting portion that cuts the cutting region using the region of the electrode material between the pair of support portions in the orthogonal direction as a cutting region;
And an upstream support portion that is disposed immediately upstream of the support mechanism in the transport direction and supports the electrode material between at least the pair of support portions in the orthogonal direction. apparatus.
前記切断部は、前記塗工部切断領域の前記塗工部を切断する塗工部切断部であり、
前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向において前記一対の支持部よりも外側に互いに離間した位置に配置される一対の下流支持部と、
前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向における前記一対の下流支持部の間にて当該一対の下流支持部から離間して配置される中間支持部と、をさらに備え、
前記一対の下流支持部及び前記中間支持部は、前記直交方向において前記一対の下流支持部と前記中間支持部との間の前記電極材料の領域を未塗工部切断領域として、当該未塗工部切断領域に前記金属箔に活物質が配置されていない未塗工部を含むように前記電極材料を支持しており、
前記未塗工部切断領域の前記未塗工部を切断する未塗工部切断部をさらに備える請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の電極製造装置。 The pair of support portions support the electrode material so as to include the coating portion in the coating portion cutting region, with the cutting region serving as a coating portion cutting region,
The cutting part is a coating part cutting part that cuts the coating part in the coating part cutting region,
A pair of downstream support portions disposed downstream of the pair of support portions in the transport direction, and disposed at positions separated from each other outside the pair of support portions in the orthogonal direction;
An intermediate support portion disposed downstream of the pair of support portions in the transport direction and spaced apart from the pair of downstream support portions between the pair of downstream support portions in the orthogonal direction; Further comprising
The pair of downstream support portions and the intermediate support portion are uncoated with the electrode material region between the pair of downstream support portions and the intermediate support portion in the orthogonal direction as an uncoated portion cutting region. The electrode material is supported so as to include an uncoated part in which an active material is not disposed on the metal foil in a part cutting region,
The electrode manufacturing apparatus as described in any one of Claims 1-3 further provided with the uncoated part cutting part which cut | disconnects the said uncoated part of the said uncoated part cutting area | region.
前記切断部は、前記未塗工部切断領域の前記未塗工部を切断する未塗工部切断部であり、
前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向において前記一対の支持部よりも外側に互いに離間した位置に配置される一対の下流支持部と、
前記搬送方向における前記一対の支持部より下流側に配置されるとともに、前記直交方向における前記一対の下流支持部の間にて当該一対の下流支持部から離間して配置される中間支持部と、をさらに備え、
前記一対の下流支持部及び前記中間支持部は、前記直交方向において前記一対の下流支持部と前記中間支持部との間の前記電極材料の領域を塗工部切断領域として、当該塗工部切断領域に前記塗工部を含むように前記電極材料を支持しており、
前記塗工部切断領域の前記塗工部を切断する塗工部切断部をさらに備える請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の電極製造装置。 The pair of support portions includes the electrode material so that the cutting region is an uncoated portion cutting region and the uncoated portion cutting region includes an uncoated portion where no active material is disposed on the metal foil. Support,
The cutting part is an uncoated part cutting part that cuts the uncoated part in the uncoated part cutting region,
A pair of downstream support portions disposed downstream of the pair of support portions in the transport direction, and disposed at positions separated from each other outside the pair of support portions in the orthogonal direction;
An intermediate support portion disposed downstream of the pair of support portions in the transport direction and spaced apart from the pair of downstream support portions between the pair of downstream support portions in the orthogonal direction; Further comprising
The pair of downstream support portions and the intermediate support portion are formed by cutting the coating portion using the region of the electrode material between the pair of downstream support portions and the intermediate support portion in the orthogonal direction as a coating portion cutting region. The electrode material is supported so as to include the coating portion in a region,
The electrode manufacturing apparatus as described in any one of Claims 1-3 further provided with the coating part cutting part which cut | disconnects the said coating part of the said coating part cutting area | region.
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