JP3500863B2 - 電極材料の切断加工装置 - Google Patents
電極材料の切断加工装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池用極板を生産
するための一装置である切断加工装置に関するものであ
り、詳しくはフープ状の電池用電極材料をコンベア等で
一定速度で送り、順次切断することにより多数の極板を
成形する切断加工装置に関するものである。
するための一装置である切断加工装置に関するものであ
り、詳しくはフープ状の電池用電極材料をコンベア等で
一定速度で送り、順次切断することにより多数の極板を
成形する切断加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の切断加工装置について、一例とし
て円筒形アルカリ蓄電池用電極材料の切断加工装置につ
いて説明する。図４（ａ）に示すように、円筒形蓄電池
用の正極板１１および負極板１２は、これらの極板間に
介挿されたセパレーター１３と順次重ね合わせられ、渦
巻状に捲回した電極群を構成している。図４（ｂ）に示
すように集電体１４としては厚さ０．１ｍｍ程度の鋼板
製のパンチングメタルが用いられており、集電体１４の
両面に発電体１５として略均等にペースト状の発電材料
を塗着、乾燥することにより、フープ状の電極材料１６
は製造されている。
て円筒形アルカリ蓄電池用電極材料の切断加工装置につ
いて説明する。図４（ａ）に示すように、円筒形蓄電池
用の正極板１１および負極板１２は、これらの極板間に
介挿されたセパレーター１３と順次重ね合わせられ、渦
巻状に捲回した電極群を構成している。図４（ｂ）に示
すように集電体１４としては厚さ０．１ｍｍ程度の鋼板
製のパンチングメタルが用いられており、集電体１４の
両面に発電体１５として略均等にペースト状の発電材料
を塗着、乾燥することにより、フープ状の電極材料１６
は製造されている。
【０００３】このような円筒形電池の場合には、正極板
１１・負極板１２は長方形形状としているが、これは生
産性やエネルギー密度を考慮に入れ、図５（ａ）に示す
ように多数の極板１７をフープ状にした電極材料１６か
ら、切断金型ポンチ２２の切断により長方形に切り出し
ているためである。
１１・負極板１２は長方形形状としているが、これは生
産性やエネルギー密度を考慮に入れ、図５（ａ）に示す
ように多数の極板１７をフープ状にした電極材料１６か
ら、切断金型ポンチ２２の切断により長方形に切り出し
ているためである。
【０００４】この際、鋼板製の集電体１４は発電体１５
の塗着部分より硬くしかも靱性があるために、電極材料
１６を長方形に切断すると、切断面において図５（ｂ）
に示すように僅かではあるが集電体突出部（以降、単に
バリと記載する）となり、切断面より突出している。渦
巻状電極群を構成する際に、このバリ１８がセパレータ
ーを突き破り電池内部で正負両極板が短絡することは明
らかに防止しなければならない。その為には、バリ１８
の向きが渦巻状の集電体１４より内径側に向くように、
バリ１８の方向をコントロールする必要がある。言い換
えると、長方形をした極板１７の両長辺に生ずるバリ１
８の方向を統一しなければならない。このため従来は、
図５（ａ）に示すように切断金型ポンチにおいて切断加
工を実施する際には、切断金型台１９に乗せたフープ状
の電極材料１６をコンベア等により一定のタイミングで
流し、切断金型ポンチ２２で切断することで極板１７を
成形していたが、極板１７を直接切断するのではなく、
フープ状の電極材料１６にロス部分２０を設け、このロ
ス部分２０を切断することにより極板１７を成形してい
た。このことに関して、図６を参照しながらやや詳しく
説明する。図６（ａ）に於いて、１６はフープ状の電極
材料を示すが、前述の図４（ｂ）に示すようにパンチン
グメタルを利用した集電体１４の両面に、発電体１５と
なるペースト状発電材料をコーティング、乾燥、圧延し
た後、電極材料１６の両長辺を加工することによりフー
プ状の形状としている。この加工面には、やや誇張して
大きく記しているが、バリ２３が発生する。又、バリ２
３の方向は自由にコントロール可能であるが、現状で
は、両長辺のバリ２３の方向は逆に向くように加工して
いる。その後、切断金型ポンチ２２を利用した切断加工
により、極板１７に分割される。今、任意の一枚の極板
１７の４辺それぞれについて、バりの方向を考えると、
両短辺（フープ状の電極材料１６の両長辺にあたる）は
前記の加工がなされたままで、その後の切断加工は施さ
ないので、バリ２３の方向は相互に逆方向を向いてい
る。また極板１７の両長辺に発生するバリ１８の方向は
同一方向を向くように加工している。
の塗着部分より硬くしかも靱性があるために、電極材料
１６を長方形に切断すると、切断面において図５（ｂ）
に示すように僅かではあるが集電体突出部（以降、単に
バリと記載する）となり、切断面より突出している。渦
巻状電極群を構成する際に、このバリ１８がセパレータ
ーを突き破り電池内部で正負両極板が短絡することは明
らかに防止しなければならない。その為には、バリ１８
の向きが渦巻状の集電体１４より内径側に向くように、
バリ１８の方向をコントロールする必要がある。言い換
えると、長方形をした極板１７の両長辺に生ずるバリ１
８の方向を統一しなければならない。このため従来は、
図５（ａ）に示すように切断金型ポンチにおいて切断加
工を実施する際には、切断金型台１９に乗せたフープ状
の電極材料１６をコンベア等により一定のタイミングで
流し、切断金型ポンチ２２で切断することで極板１７を
成形していたが、極板１７を直接切断するのではなく、
フープ状の電極材料１６にロス部分２０を設け、このロ
ス部分２０を切断することにより極板１７を成形してい
た。このことに関して、図６を参照しながらやや詳しく
説明する。図６（ａ）に於いて、１６はフープ状の電極
材料を示すが、前述の図４（ｂ）に示すようにパンチン
グメタルを利用した集電体１４の両面に、発電体１５と
なるペースト状発電材料をコーティング、乾燥、圧延し
た後、電極材料１６の両長辺を加工することによりフー
プ状の形状としている。この加工面には、やや誇張して
大きく記しているが、バリ２３が発生する。又、バリ２
３の方向は自由にコントロール可能であるが、現状で
は、両長辺のバリ２３の方向は逆に向くように加工して
いる。その後、切断金型ポンチ２２を利用した切断加工
により、極板１７に分割される。今、任意の一枚の極板
１７の４辺それぞれについて、バりの方向を考えると、
両短辺（フープ状の電極材料１６の両長辺にあたる）は
前記の加工がなされたままで、その後の切断加工は施さ
ないので、バリ２３の方向は相互に逆方向を向いてい
る。また極板１７の両長辺に発生するバリ１８の方向は
同一方向を向くように加工している。
【０００５】バリ１８の方向をこのように設定した理由
すなわち極板１７を渦巻状に巻き上げた場合に、極板１
７の両長辺に生じたバリ１８が外側を向くとセパレータ
ーを損傷させる不具合が生じ、内側に向く必要性がある
ことについて簡単に説明する。前述のように負極板１２
の厚さ方向のほぼセンターには、集電体１４としての金
属板があるが、電極群は径が約３ｍｍの細い心棒に巻き
付けて製造されるので、中心部ではかなり大きな曲率で
曲げられることとなる。又、集電体１４は薄い鋼板であ
り、その両側の発電体１５を塗着した部分より剛性が大
きいので、これより外側となる部分は引張り応力を受
け、これより内側となる部分については、圧縮力を受け
ることとなる。従って、僅かながらも集電体１４より外
周側の発電体部分は厚さが薄くなり、集電体１４より内
側となる発電体部分は厚さが厚くなる。従って、集電体
１４とセパレーター１３間の距離について考えると、セ
パレーター１３は発電体１５に密着して巻かれているの
で、外側では間隔が狭く、内側では僅かながらも間隔が
広くなっているので、バリ１８を内側に向けたほうが、
セパレーター１３がバリ１８と接触し、破損されるとい
うトラブルは少なくなる。
すなわち極板１７を渦巻状に巻き上げた場合に、極板１
７の両長辺に生じたバリ１８が外側を向くとセパレータ
ーを損傷させる不具合が生じ、内側に向く必要性がある
ことについて簡単に説明する。前述のように負極板１２
の厚さ方向のほぼセンターには、集電体１４としての金
属板があるが、電極群は径が約３ｍｍの細い心棒に巻き
付けて製造されるので、中心部ではかなり大きな曲率で
曲げられることとなる。又、集電体１４は薄い鋼板であ
り、その両側の発電体１５を塗着した部分より剛性が大
きいので、これより外側となる部分は引張り応力を受
け、これより内側となる部分については、圧縮力を受け
ることとなる。従って、僅かながらも集電体１４より外
周側の発電体部分は厚さが薄くなり、集電体１４より内
側となる発電体部分は厚さが厚くなる。従って、集電体
１４とセパレーター１３間の距離について考えると、セ
パレーター１３は発電体１５に密着して巻かれているの
で、外側では間隔が狭く、内側では僅かながらも間隔が
広くなっているので、バリ１８を内側に向けたほうが、
セパレーター１３がバリ１８と接触し、破損されるとい
うトラブルは少なくなる。
【０００６】又、図６（ｂ）（ｃ）に於いては、極板群
として渦巻状に巻き上げられる直前の正極板１１、負極
板１２およびそのバリ１８、セパレーター１３等の相対
的な位置関係やサイズ等を図示している。図の左端部は
渦巻状に巻かれると、最も内径になる部分であり、負極
板１２の左端のバリ１８が内径側に出る場合において
は、たとえセパレーター１３を突き破った場合でも、そ
の至近距離には正極板１１が無いので、内部短絡する恐
れはほとんどない。又、右端部は電極群として渦巻状に
巻き上げられると、最外周となる部分であるから、バリ
１８が外周方向に向く場合は、セパレーター１３を突き
破る心配はなく、電池ケース２１にバリ１８が接触する
のみであり、電池に悪影響を及ぼすことはない。
として渦巻状に巻き上げられる直前の正極板１１、負極
板１２およびそのバリ１８、セパレーター１３等の相対
的な位置関係やサイズ等を図示している。図の左端部は
渦巻状に巻かれると、最も内径になる部分であり、負極
板１２の左端のバリ１８が内径側に出る場合において
は、たとえセパレーター１３を突き破った場合でも、そ
の至近距離には正極板１１が無いので、内部短絡する恐
れはほとんどない。又、右端部は電極群として渦巻状に
巻き上げられると、最外周となる部分であるから、バリ
１８が外周方向に向く場合は、セパレーター１３を突き
破る心配はなく、電池ケース２１にバリ１８が接触する
のみであり、電池に悪影響を及ぼすことはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、フープ材から極板を１枚成形する毎に、幅
は狭いながらも１枚のロス部分が発生していた。また従
来の切断加工装置は切断金型ポンチの１パンチ毎に極板
を１枚のみ切断加工するものであり、生産性が悪かっ
た。
の構成では、フープ材から極板を１枚成形する毎に、幅
は狭いながらも１枚のロス部分が発生していた。また従
来の切断加工装置は切断金型ポンチの１パンチ毎に極板
を１枚のみ切断加工するものであり、生産性が悪かっ
た。
【０００８】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、ロス部分を出さず、複数枚同時に切断加
工できる経済性・生産性の優れた切断加工装置を提供す
ることを目的とする。
るものであり、ロス部分を出さず、複数枚同時に切断加
工できる経済性・生産性の優れた切断加工装置を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、フープ状の電極材料を乗せる受け台となる
切断金型台と、前記電極材料の切断加工を行う切断加工
部と、前記切断加工部において前記電極材料を切断する
切断金型ポンチとを備え、前記電極材料を一枚毎の極板
に切断加工する切断加工装置において、前記切断金型ポ
ンチの切断幅が前記極板の幅と等しく、かつ前記切断金
型ポンチによる一度の切断毎に電極材料の先端側および
電極材料側極板２枚分に相当する電極材料が前記切断金
型台上を前記切断加工部に送られ、前記切断金型ポンチ
により前記電極材料側極板を抜き落とすものであり、ロ
ス部分もなく、バリの方向性も良く、一度の切断毎に２
枚の電極を成形できるので経済性・生産性に優れてい
る。この際、切断加工装置に、フープ状の電極材料にお
いて極板の４隅に相当する角部を切断する角部切断部を
設けておくと、極板を渦巻き状に巻き上げる際等の安全
性が増すのでさらに良い。
に本発明は、フープ状の電極材料を乗せる受け台となる
切断金型台と、前記電極材料の切断加工を行う切断加工
部と、前記切断加工部において前記電極材料を切断する
切断金型ポンチとを備え、前記電極材料を一枚毎の極板
に切断加工する切断加工装置において、前記切断金型ポ
ンチの切断幅が前記極板の幅と等しく、かつ前記切断金
型ポンチによる一度の切断毎に電極材料の先端側および
電極材料側極板２枚分に相当する電極材料が前記切断金
型台上を前記切断加工部に送られ、前記切断金型ポンチ
により前記電極材料側極板を抜き落とすものであり、ロ
ス部分もなく、バリの方向性も良く、一度の切断毎に２
枚の電極を成形できるので経済性・生産性に優れてい
る。この際、切断加工装置に、フープ状の電極材料にお
いて極板の４隅に相当する角部を切断する角部切断部を
設けておくと、極板を渦巻き状に巻き上げる際等の安全
性が増すのでさらに良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示
す本発明の装置によれば、従来の切断加工装置と同様に
切断金型台１の上をコンベアー式に電極材料２を送る
が、この際に切断金型ポンチ４で切断する毎に、先端側
極板３ａおよび電極材料側極板３ｂの２枚分の電極材料
２を送る。そして両極板３ａ・３ｂの幅と等しい幅を持
つ切断金型ポンチ４により２枚目にあたる電極材料側極
板３ｂを切断する。これにより一度に２枚の極板３ａ・
３ｂが成形できる。なお、ここで言う極板の幅とは極板
の両短辺の長さのことである。
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示
す本発明の装置によれば、従来の切断加工装置と同様に
切断金型台１の上をコンベアー式に電極材料２を送る
が、この際に切断金型ポンチ４で切断する毎に、先端側
極板３ａおよび電極材料側極板３ｂの２枚分の電極材料
２を送る。そして両極板３ａ・３ｂの幅と等しい幅を持
つ切断金型ポンチ４により２枚目にあたる電極材料側極
板３ｂを切断する。これにより一度に２枚の極板３ａ・
３ｂが成形できる。なお、ここで言う極板の幅とは極板
の両短辺の長さのことである。
【００１１】このように成形された両極板３ａ・３ｂに
おいて、切断金型ポンチ４の切断幅は極板の幅と等しい
ので両極板３ａ・３ｂの幅は全く同等である。また先端
側極板３ａの両長辺のバリ５の方向は上向きに統一さ
れ、電極材料側極板３ｂの両長辺のバリ５の方向は下向
きに統一されることになり、かつ電極材料２には裏表の
区別はなく、同一と考えることができるので、次工程等
において一方の極板を裏返すことにより、長方形の極板
の周囲４辺全てにおいて、バリ５の方向が統一された同
一の極板を成形できる。
おいて、切断金型ポンチ４の切断幅は極板の幅と等しい
ので両極板３ａ・３ｂの幅は全く同等である。また先端
側極板３ａの両長辺のバリ５の方向は上向きに統一さ
れ、電極材料側極板３ｂの両長辺のバリ５の方向は下向
きに統一されることになり、かつ電極材料２には裏表の
区別はなく、同一と考えることができるので、次工程等
において一方の極板を裏返すことにより、長方形の極板
の周囲４辺全てにおいて、バリ５の方向が統一された同
一の極板を成形できる。
【００１２】図２に本発明における角部切断部６と切断
加工部７を有する金型の構成を示すが、この図では電極
材料２は図の下方から上方に向けて送られるように製作
されている。６は角部切断部であり、ここで角部８を切
断する。７は切断加工部であり、ここでは上述の電極材
料２の切断加工を行う。又、図２・図３を参照しなが
ら、本発明の装置に於ける加工法を簡単に説明する。図
２および図３にに示すように、まず切断金型ポンチ４の
１パンチ毎に順次、極板の幅寸法２枚分相当の電極材料
２を図面下から上に向かって送り、図面上金型の下の部
分である角部切断部６において極板の４隅にあたる角部
８を切断し、同時に金型の上の部分である切断加工部７
において切断金型ポンチ４で電極材料側３ｂを抜き落と
すことで２枚の極板３ａ・３ｂの切断を行う。抜き落と
された電極材料側極板３ｂは、長辺両端部の切断による
バリ５の方向は上向きに統一された状態で極板３ｂは切
断金型ポンチ４の下方に排出され、切断金型台１の下側
に設けられた下コンベア９において金型の外部に搬送さ
れる。一方、先端側極板３ａについては、長辺両端部の
切断によるバリ５の方向は下向きに統一されており、金
型上面右側に排出され、上コンベア１０において所定の
場所まで搬送される。
加工部７を有する金型の構成を示すが、この図では電極
材料２は図の下方から上方に向けて送られるように製作
されている。６は角部切断部であり、ここで角部８を切
断する。７は切断加工部であり、ここでは上述の電極材
料２の切断加工を行う。又、図２・図３を参照しなが
ら、本発明の装置に於ける加工法を簡単に説明する。図
２および図３にに示すように、まず切断金型ポンチ４の
１パンチ毎に順次、極板の幅寸法２枚分相当の電極材料
２を図面下から上に向かって送り、図面上金型の下の部
分である角部切断部６において極板の４隅にあたる角部
８を切断し、同時に金型の上の部分である切断加工部７
において切断金型ポンチ４で電極材料側３ｂを抜き落と
すことで２枚の極板３ａ・３ｂの切断を行う。抜き落と
された電極材料側極板３ｂは、長辺両端部の切断による
バリ５の方向は上向きに統一された状態で極板３ｂは切
断金型ポンチ４の下方に排出され、切断金型台１の下側
に設けられた下コンベア９において金型の外部に搬送さ
れる。一方、先端側極板３ａについては、長辺両端部の
切断によるバリ５の方向は下向きに統一されており、金
型上面右側に排出され、上コンベア１０において所定の
場所まで搬送される。
【００１３】
【発明の効果】上記実施の形態から明らかなように、本
発明の切断加工装置によると、単列切断であるにもかか
わらず、切断金型ポンチの１パンチ当たり２枚づつの極
板を切断加工でき、バリの方向性も良く、ロス部分も不
要であるので経済性・生産性が格段に向上する電極材料
の切断加工装置を提供できる。
発明の切断加工装置によると、単列切断であるにもかか
わらず、切断金型ポンチの１パンチ当たり２枚づつの極
板を切断加工でき、バリの方向性も良く、ロス部分も不
要であるので経済性・生産性が格段に向上する電極材料
の切断加工装置を提供できる。
【図１】（ａ） 本発明の極板切断装置の平面断面図
（ｂ） 本発明の極板切断装置の正面図
【図２】本発明の極板切断装置のやや詳細な平面図
【図３】本発明の切断加工装置のやや詳細な正面図
【図４】（ａ） 一般的な円筒形アルカリ蓄電池の縦断
面図 （ｂ） 従来の電極材料の斜視図
面図 （ｂ） 従来の電極材料の斜視図
【図５】（ａ） 従来の切断加工装置の正面断面図
（ｂ） 従来の極板の斜視図
【図６】（ａ） 一般的な電池用電極材料と極板の相関
図 （ｂ） 一般的な正負両極板とセパレーターの相互位置
関係を示す平面図 （ｃ） 一般的な正負両極板とセパレーターの相互位置
関係を示す正面図
図 （ｂ） 一般的な正負両極板とセパレーターの相互位置
関係を示す平面図 （ｃ） 一般的な正負両極板とセパレーターの相互位置
関係を示す正面図
１ 切断金型台
２ 電極材料
３ａ 先端側極板
３ｂ 電極材料側極板
４ 切断金型ポンチ
５ バリ
６ 角部切断部
７ 切断加工部
８ 角部
９ 下コンベア
１０ 上コンベア
１１ 正極板
１２ 負極板
１３ セパレーター
１４ 集電体
１５ 発電体
１６ 電極材料
１７ 極板
１８ バリ
１９ 切断金型台
２０ ロス部分
２１ 電池ケース
２２ 切断金型ポンチ
２３ バリ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭57−121150（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−69727（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−120070（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−63663（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/26
Claims (2)
- 【請求項１】 フープ状の電極材料を乗せる受け台とな
る切断金型台と、前記電極材料の切断加工を行う切断加
工部と、前記切断加工部において前記電極材料を切断す
る切断金型ポンチとを備え、前記電極材料を一枚毎の極
板に切断加工する切断加工装置において、 前記切断金型ポンチの切断幅が前記極板の幅と等しく、
かつ前記切断金型ポンチによる一度の切断毎に電極材料
の先端側および電極材料側極板２枚分に相当する電極材
料が前記切断金型台上を前記切断加工部に送られ、前記
切断金型ポンチにより前記電極材料側極板を抜き落とす
ことを特徴とする電極材料の切断加工装置。 - 【請求項２】 切断加工装置には、フープ状の電極材料
において極板の４隅に相当する角部を切断する角部切断
部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電極材
料の切断加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22488896A JP3500863B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 電極材料の切断加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22488896A JP3500863B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 電極材料の切断加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1069905A JPH1069905A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3500863B2 true JP3500863B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=16820742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22488896A Expired - Fee Related JP3500863B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 電極材料の切断加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3500863B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004527320A (ja) | 2001-05-07 | 2004-09-09 | コクレア リミテッド | 導電性部品の製造方法 |
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