JP2988657B2 - スパイラル形電極群の製造方法並びに装置 - Google Patents
スパイラル形電極群の製造方法並びに装置Info
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Description
部に組み込まれる電極群を製造する方法並びに装置に係
り、特に、シート状の正極、負極及びセパレータを、回
転する軸部材に巻き取って電極群を形成するスパイラル
形電極群の製造方法並びに装置に関する。
の内部には、正極及び負極がセパレータ間に挟まれ断面
スパイラル状に形成された電極群が組み込まれている。
この電極群は、例えば、特開平7−14574号公報に
開示されているような装置によって形成される。図5に
示すように、この装置2は、図示されていない駆動源に
よって回転駆動される巻取軸4を備えている。この巻取
軸4にはスリット4aが形成されていて、ここにシート
状のセパレータ6が差し入れられる。この巻取軸4によ
って分割されたセパレータ6の両側部には、それぞれ表
側に負極シート10が、裏側に正極シート8が配置さ
れ、各々固定テープ12によりセパレータ6に固定され
る。ここで巻取軸4を回転駆動させると、巻取軸4の外
周にはセパレータ6とともに正極シート8及び負極シー
ト10が巻き取られて、断面スパイラル状の電極群が形
成されるようになっている。
ート8、負極シート10及びセパレータ6の各シートが
それぞれ極めて薄く帯状に長いため、これらを巻取軸4
の軸方向にずれることなく巻き取るためにはこれらを案
内支持する必要がある。そこで、従来では、図5に示す
ように、各シートの下側にはそれぞれガイドブロック1
4が配設され、正極シート8、負極シート10及びセパ
レータ6の各々の幅に対応して形成された凹状溝部16
内に各シートを収容して案内するようになっていた。
4に巻き取られる前記正極シート8または前記負極シー
ト10には、予めリード部材や集電体などが取り付けら
れていることが多く、これらのほとんどは正極シート8
または負極シート10の本体部側縁から幅方向へ突出し
ている。このように正極シート8または負極シート10
に突出した部分があると、図6に示すように、この突出
した部分18が凹状溝部16内に収容されないので、凹
状溝部16に隣接する棚部20上に載りあがることにな
る。この棚部20には、図5に示した上方のガイドブロ
ック14が載置されるため、上記突出している部分18
は棚部20と上方のガイドブロック14との間で挟ま
れ、巻き取りの際にスムーズな移動が阻害され、巻きズ
レが頻繁に生じていた。
8、負極シート10及びセパレータ6の長さがより長く
なるため、これらの端部における横振れが大きくなり、
巻きズレの発生数が増加していた。このように巻きズレ
が生じると、製品不良となるとともに、製品性能が安定
しないなどの問題を起こしていた。
であって、その目的は、正極シートまたは負極シートが
リード部材や集電体などの幅方向へ突出した突出部分を
有していたり、またその長さが長くなっても、これらに
関係なく正確に案内でき、巻きズレ発生を低減させるこ
とができるスパイラル形電極群の製造方法並びに装置を
提供することにある。
形電極群の製造方法は、シート状のセパレータを巻取軸
に係合し、該セパレータの一面側及び他面側それぞれに
正極シートと負極シートとを配し、該巻取軸を回転させ
ることにより該セパレータとともに該正極シート及び該
負極シートを該巻取軸に巻き取って該負極シートと正極
シートとを交互に該セパレータ間に挟むような断面スパ
イラル状の電極群を形成するスパイラル形電極群の製造
方法において、該正極シートまたは該負極シートの巻取
終端部近傍をガイド手段に沿って巻取方向に摺動自在と
した把持手段によって把持すると共に該ガイド手段の上
面から浮かせた状態で保持し、該把持手段に巻取方向と
反対方向の張力を加えながら該正極シートと該負極シー
トを該セパレータを介して該巻取軸に巻き取るようにし
てなることを特徴とする。
置は、シート状のセパレータが巻取軸に係合され、該セ
パレータの一面側及び他面側それぞれに正極シートと負
極シートとが配されて、該巻取軸を回転させることによ
り該セパレータとともに該正極シート及び該負極シート
を該巻取軸に巻き取って該負極シートと正極シートとが
交互に該セパレータ間に挟まれるような断面スパイラル
状の電極群を形成するスパイラル形電極群の製造装置に
おいて、該正極シートまたは該負極シートの巻取終端部
近傍に配設されて該巻取終端部を張力を加えて把持する
把持手段と、該正極シートまたは該負極シートの巻取ら
れ方向に沿って配設されて該把持手段をスライド移動自
在に案内するガイド手段とを備え、該ガイド手段は巻取
られる該正極シートまたは該負極シートの側端面に対向
する部分が開放されてなることを特徴とする。
終端部近傍に配設されて該巻取終端部を張力を加えて把
持するセパレータ把持手段と、該セパレータの巻取られ
方向に沿って配設されて該セパレータ把持手段をスライ
ド移動自在に案内するセパレータガイド手段とを備える
のが好ましい。
手段を前記巻取られ方向とは反対の方向に付勢する付勢
手段が設けられるのが好ましい。
びに装置の作用について述べると、正極シートまたは負
極シートの巻取終端部を把持した把持手段が、巻取軸の
巻取に応じて、ガイド手段に案内されて巻き取られ方向
に沿ってスライド移動することによって、正極シートま
たは負極シートは、把持手段により巻き取られ方向に沿
って案内されて巻き取られる。このとき、正極シートま
たは負極シートは、その側端面に対向した部分が開放さ
れた状態で巻き取られるので、リード板や集電体など側
縁から突出した部分を有していても、これによって巻取
が阻害されることはない。また、正極シートまたは負極
シートが相当な長さを有していても、巻取終端部を把持
する把持手段がガイド手段によって巻き取り方向に沿っ
て正確に案内され、巻きズレ発生を防止することができ
る。
は負極シートと同様に、把持手段がガイド手段によって
案内されることで、長さなどに関係なく正確に案内する
ことができ、巻きズレ発生を防止することができる。
ータを把持する把持手段が付勢手段によって巻き取られ
方向とは反対の方向に付勢されることで、正極シート、
負極シートまたはセパレータには緊張状態が与えられる
ので、巻取の際に発生するこれら正極シート、負極シー
トまたはセパレータの撓みを防止することができる。
並びに装置の一実施例を添付図面に基づき詳述する。本
実施例のスパイラル形電極群の製造装置は、スパイラル
形電池の内部に組み込まれる、正極と負極とがセパレー
タの間に挟まれた断面スパイラル状の電極群を形成する
ものである。図1及び2は、本実施例に係るスパイラル
形電極群の製造装置22を示した斜視図及び断面図であ
る。尚、従来例と同一の構成要素には同一の符号を付し
てある。
ない駆動源により矢印Aの方向へ回転駆動する巻取軸4
を備え、この巻取軸4の外周に、正極としてシート状の
正極シート8と、負極として同じくシート状の負極シー
ト10と、また同じくシート状のセパレータ6とをまと
めて捲回して断面スパイラル状の電極群を形成するよう
になっている。具体的に詳述すると、巻取軸4の先端か
ら中途部にかけてはスリット4aが形成されていて、こ
のスリット4aには前記セパレータ6が差し入れられ、
セパレータ6の中央部分が巻取軸4に係合される。巻取
軸4により分割されたセパレータ6の左右両側部には、
それぞれ図1に示した右表面側に前記負極シート10
が、また左裏面側に前記正極シート8が配設される。こ
れら正極シート8及び負極シート10は、それぞれセパ
レータ6の長さ方向に沿って配置され、各々巻取軸4側
の端部が固定テープ12を介してセパレータ6に接続固
定される。これら正極シート8または負極シート10の
表面上には、予め正極リード板8aや負極集電体10a
が取り付けられ、正極シート8または負極シート10の
側縁から幅方向へと突出している。このように正極シー
ト8、負極シート10及びセパレータ6が配置された状
態で巻取軸4を回転駆動させると、巻取軸4に係合され
たセパレータ6とともに正極シート8及び負極シート1
0が巻取軸4の外周に巻き取られ、断面スパイラル状の
電極群が形成されるようになっている。
置22は、セパレータ6、正極シート8または負極シー
ト10を巻取られ方向に沿って案内するために、各々対
応した案内手段を備えている。本実施例では、セパレー
タ6の案内手段として、従来用いられていたガイドブロ
ック14が採用されていて、セパレータ6の左右両側部
の下側にそれぞれ配設される。このガイドブロック14
は、従来と同様、セパレータ6の幅に対応して形成され
た凹状溝部16を有し、この凹状溝部16内にセパレー
タ6を収容することによって案内するとともに、セパレ
ータ6の上面上に重り24を載置して、セパレータ6に
対し緊張を与えるようになっている。
シート10については、各巻取終端部8b,10bを把
持する把持手段としての把持ブロック26と、この把持
ブロック26を巻き取られ方向に沿ってスライド移動自
在に案内するガイド手段として枠付ガイドプレート28
とを備えて案内させている。具体的に詳述すると、把持
ブロック26は、正極シート8または負極シート10が
それぞれ巻取軸4に巻き取られる末端位置となる巻取終
端部8b,10b近傍に配置される。そして、この把持
ブロック26は、回動軸26aを中心に開閉動する2つ
の把持アーム26bを備えたクランプ26cから主にな
り、この2つの把持アーム26bを矢印Bの方向に開閉
動させて正極シート8または負極シート10の巻取終端
部8b,10bを挾持して把持するか、あるいは開放す
るようになっている。本実施例では特に図示していない
が、このクランプ26cが閉動方向に付勢するバネなど
の付勢手段を備えていれば、巻取終端部8b,10bを
十分な把持力をもって把持することができる。また、一
旦把持したクランプ26cの開動を禁止する開動禁止手
段を備えていれば、把持状態を保持することが可能とな
る。
付ガイドプレート28が正極シート8または負極シート
10の巻き取られ方向に沿って配設される。この枠付ガ
イドプレート28の上面には、その周縁部に沿って案内
枠30が突出形成されている。この案内枠30は、正極
シート8または負極シート10の巻き取られ方向に沿っ
て形成され、その幅は、把持ブロック26の幅に対応し
て形成されている。そして、この案内枠30の枠内に
は、把持ブロック26の下方部が収容される。収容され
た把持ブロック26は、長手方向に沿って形成された案
内枠30の側部30aによってその幅方向が規制される
ので、正極シート8または負極シート10の巻き取られ
方向に沿ってのみスライド移動可能である。さらに、ス
ライド移動する把持ブロック26に対しては、案内枠3
0の両端部に位置する端部30bのそれぞれ内面が対向
するので、把持ブロック26の抜け落ちは防止される。
また、枠付ガイドプレート28の上面に突出した案内枠
30の高さは、正極シート8または負極シート10の把
持位置に達しておらず、従って、正極シート8または負
極シート10は案内枠30の上面よりも上方に浮いた状
態で保持され、正極シート8または負極シート10の側
方には、巻き取りの障害となるものは何もない。
と、正極シート8または負極シート10が巻取軸4に巻
き取られてゆくと、これらを把持した把持ブロック26
が、枠付ガイドプレート28の案内枠30内において案
内されて正極シート8または負極シート10の巻き取ら
れ方向に沿ってスライド移動する。このため、正極シー
ト8または負極シート10は、巻取終端部8b,10b
が把持された状態で、把持ブロック26により巻き取ら
れ方向に沿って案内されて巻取軸4の外周に巻き取られ
る。このとき、正極シート8または負極シート10は、
各々その側方が開放された状態で案内されるので、正極
リード板8aや負極集電体10aなどといった側縁から
突出した部分を有していても、これにより巻取が阻害さ
れることはない。また、正極シート8または負極シート
10が相当な長さを有していても、巻取終端部8b,1
0bを把持する把持ブロック26が枠付ガイドプレート
28によって巻き取り方向に沿って正確に案内され、巻
きズレ発生を防止することができる。また、この正確な
案内によって、正極シート8並びに負極シート10を精
度良く巻き取ることができ、これにより形成された電極
群が組み込まれたスパイラル形電池においては、絶縁不
良や放電性能不良が軽減される。
の製造装置32の実施例を示す。尚、前記実施例と同一
の箇所には同一の符号を付し、新たに付加される部分の
みを別符号を用いて説明する。このスパイラル形電極群
の製造装置32では、セパレータ6も、前記正極シート
8及び前記負極シート10と同じように、セパレータ把
持手段とセパレータガイド手段とによって巻き取られ方
向に沿って案内される。即ち、セパレータ6の両端部に
位置する各巻取終端部6aの近傍には、正極シート8ま
たは負極シート10に用いられた把持ブロック26と同
じ構成を有するセパレータ把持ブロック34が各々配置
され、それぞれ巻取終端部6aを把持する。これら2つ
のセパレータ把持ブロック34を各々案内するのは、セ
パレータ把持ブロック34の下側に配設されたガイド装
置36であって、このガイド装置36は前記実施例とは
構成が異なっている。つまり、このガイド装置36は、
セパレータ6の巻き取られ方向に沿って長く形成された
板状レール36aと、この板状レール36aに案内され
て板状レール36a上をスライド移動する走行台車36
bとを備えている。走行台車36bの台上には、前記セ
パレータ把持ブロック34が支持固定され、セパレータ
把持ブロック34が案内されるようになっている。この
ガイド装置36は、セパレータ6に加え、この実施例の
正極シート8と負極シート10とに対してもそれぞれ用
いられている。尚、この板状レール36aを用いること
で、正極シート8、負極シート10及びセパレータ6の
側方は完全に開放され、巻取を阻害するような障害物は
全く何もない。
は、正極シート8、負極シート10及びセパレータ6の
各把持ブロック26,34に対し各々張力調整手段38
が付勢手段として設けられる。各張力調整手段38は、
その巻取られ方向に逆らって正極シート8、負極シート
10またはセパレータ6を各々付勢することによって、
これらに対し緊張状態を与えるとともに、その緊張力を
一定に保つようになっている。この実施例では、張力調
整手段38として公知のロッドレスシリンダを使用した
例を示している。このロッドレスシリンダ38は、加圧
流体をその内部に供給・排出することによって、作動ブ
ロック38aをロッドレスシリンダ38に沿って移動す
ることができるものである。従って、この作動ブロック
38aを把持ブロック26,34を支持する各走行台車
36bにそれぞれ連結し、正極シート8、負極シート1
0及びセパレータ6に対し巻き取り方向と逆方向に一定
の張力を常時加え、巻き取り時の緩みを防止して、所望
の正確な巻き取りを可能とする。
整手段であるロッドレスシリンダ38を採用したが、こ
れに代わって付勢が可能な付勢手段であれば、例えばバ
ネなどの弾性部材などでも良く、これにより正極シート
8、負極シート10またはセパレータ6の緊張状態を一
定に維持することはできなくとも、それらにおける撓み
発生を十分防止することができる。
方法並びに装置によれば、正極シートまたは負極シート
は、把持手段がガイド手段によって巻き取られ方向に沿
って案内されることで、リード板や集電体など側縁から
突出した部分を有していても、これによって巻取が阻害
されることなく巻取軸に巻き取られる。また、これら正
極シートまたは負極シートが相当な長さを有していて
も、巻き取り方向に沿って正確に案内されるので、巻き
ズレ発生を防止することができる。従って、これにより
形成された電極群が組み込まれた電池については、絶縁
不良や放電性能不良が軽減され、製品歩留まりが向上す
る。
え、セパレータも把持手段及びガイド手段により案内さ
れることで、巻きズレ発生を防止することができる。
取られ方向とは反対の方向に付勢されることで、巻取精
度を向上させることができる。
一実施例を示した斜視図である。
図である。
他実施例を示した斜視図である。
である。
である。
る。
置 6 セパレータ 24 重り 8 正極シート 26 把持ブロック
(把持手段) 8a 正極リード板 26a 回動軸 8b 巻取終端部 26b 把持アーム 10 負極シート 26c クランプ 10a 負極集電体 28 枠付ガイドプ
レート(ガイド手段) 10b 巻取終端部 30 案内枠 12 固定テープ 30a 側部 14 ガイドブロック 30b 端部 16 凹状溝部 32 電極群製造装
置 34 セパレータ把持ブロック(セパレータ把持手段) 36 ガイド装置(セパレータガイド手段) 36a 板状レール 38 ロッドレスシ
リンダ(張力調整手段) 36b 走行台車 38a 作動ブロッ
ク
Claims (4)
- 【請求項1】 シート状のセパレータ(6)を巻取軸
(4)に係合し、該セパレータ(6)の一面側及び他面
側それぞれに正極シート(8)と負極シート(10)と
を配し、該巻取軸(4)を回転させることにより該セパ
レータ(6)とともに該正極シート(8)及び該負極シ
ート(10)を該巻取軸(4)に巻き取って該負極シー
ト(10)と正極シート(8)とを交互に該セパレータ
(6)間に挟むような断面スパイラル状の電極群を形成
するスパイラル形電極群の製造方法において、該正極シ
ート(8)または該負極シート(10)の巻取終端部
(8b,10b)近傍をガイド手段(28)に沿って巻
取方向に摺動自在とした把持手段(26)によって把持
すると共に該ガイド手段(28)の上面から浮かせた状
態で保持し、該把持手段(26)に巻取方向と反対方向
の張力を加えながら該正極シート(8)と該負極シート
(10)を該セパレータを介して該巻取軸(4)に巻き
取るようにしてなることを特徴とするスパイラル形電極
群の製造方法。 - 【請求項2】 シート状のセパレータ(6)が巻取軸
(4)に係合され、該セパレータ(6)の一面側及び他
面側それぞれに正極シート(8)と負極シート(10)
とが配されて、該巻取軸(4)を回転させることにより
該セパレータ(6)とともに該正極シート(8)及び該
負極シート(10)を該巻取軸(4)に巻き取って該負
極シート(10)と正極シート(8)とが交互に該セパ
レータ(6)間に挟まれるような断面スパイラル状の電
極群を形成するスパイラル形電極群の製造装置におい
て、該正極シート(8)または該負極シート(10)の
巻取終端部(8b,10b)近傍に配設されて該巻取終
端部(8b,10b)を張力を加えて把持する把持手段
(26)と、該正極シート(8)または該負極シート
(10)の巻取られ方向に沿って配設されて該把持手段
(26)をスライド移動自在に案内するガイド手段(2
8)とを備え、該ガイド手段(28)は巻取られる該正
極シート(8)または該負極シート(10)の側端面に
対向する部分が開放されてなることを特徴とするスパイ
ラル形電極群の製造装置。 - 【請求項3】 前記セパレータ(6)の巻取終端部(8
b,10b)近傍に配設されて該巻取終端部(8b,1
0b)を張力を加えて把持するセパレータ把持手段(3
4)と、該セパレータ(6)の巻取られ方向に沿って配
設されて該セパレータ把持手段(34)をスライド移動
自在に案内するセパレータガイド手段(36)とを備え
ることを特徴とする請求項2記載のスパイラル形電極群
の製造装置。 - 【請求項4】 前記把持手段(26,34)それぞれに
は該把持手段(26,34)を前記巻取られ方向とは反
対の方向に付勢する付勢手段(38)が設けられること
を特徴とする請求項2または3記載のスパイラル形電極
群の製造装置。
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JP7279287A JP2988657B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | スパイラル形電極群の製造方法並びに装置 |
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WO2023029693A1 (zh) * | 2021-09-02 | 2023-03-09 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电芯制造装置及其方法 |
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JPH09120822A (ja) | 1997-05-06 |
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