JP4850202B2 - Winding device - Google Patents

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JP4850202B2 JP2008103034A JP2008103034A JP4850202B2 JP 4850202 B2 JP4850202 B2 JP 4850202B2 JP 2008103034 A JP2008103034 A JP 2008103034A JP 2008103034 A JP2008103034 A JP 2008103034A JP 4850202 B2 JP4850202 B2 JP 4850202B2
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Description

本発明は、例えば二次電池等に内蔵される巻回素子を得るための巻取装置に関する。   The present invention relates to a winding device for obtaining a winding element built in, for example, a secondary battery.

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池として用いられる電池素子は、プラス電極箔及びマイナス電極箔と、２枚のセパレータとからなる帯状体が巻回されることで構成されている。   For example, a battery element used as a secondary battery such as a lithium ion battery is configured by winding a belt-like body composed of a plus electrode foil, a minus electrode foil, and two separators.

従来、帯状体を巻取るための巻取装置として、回転可能な巻芯（回転軸）に対して前記電極箔やセパレータを巻取り、巻取後において巻回された帯状体（巻回体）を前記回転軸から取り外す方法が知られている。また、巻回体の巻き圧力による巻回体の取外しに支障が生じたりするのを回避するべく、回転軸に筒状の巻芯コアを装着し、当該巻芯コアに対して帯状体を巻取り、帯状体の巻取後においては、巻芯コアごと巻回素子を取り外す、つまり、巻芯コアと帯状体とからなる巻回素子を電池素子として用いる技術も提案されている。   Conventionally, as a winding device for winding a belt-like body, the electrode foil and the separator are wound around a rotatable core (rotating shaft), and the belt-like body wound after winding (winding body) There is known a method of detaching from the rotating shaft. In addition, in order to avoid the hindrance to removal of the wound body due to the winding pressure of the wound body, a cylindrical core core is attached to the rotating shaft, and the belt-like body is wound around the core core. In addition, after winding the belt-like body, a technique has been proposed in which the winding element is removed together with the core, that is, a winding element composed of the core and the belt-like body is used as a battery element.

いずれの手法を採用するにしても、帯状体は、ロール状に巻回された原反から供給されるものであるため、帯状体の巻取完了に際しては、各帯状体を切断する必要がある。従って、巻取装置には、各電極箔や各セパレータを切断するためのカッタが設けられるのが一般的である。このようにカッタを用いて帯状体を切断する技術としては、例えば帯状体に所定の張力を付与し、その上でカッタによる切断を行うものが提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
特開２００２−１１４４１７号公報 特開２００６−６９７３５号公報 Regardless of which method is employed, since the strips are supplied from the roll wound in a roll, it is necessary to cut each strip when the winding of the strips is completed. . Therefore, the winding device is generally provided with a cutter for cutting each electrode foil and each separator. As a technique for cutting the strip using the cutter in this way, for example, a technique in which a predetermined tension is applied to the strip and then cutting with the cutter is proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). reference).
JP 2002-114417 A JP 2006-69735 A

しかしながら、樹脂フィルムや不織布等で構成されるセパレータを切断する場合はさておき、金属製の電極箔を切断する場合において、上記のように所定の張力を付与した状態で切断を行うと、次に記すような不具合が生じてしまうおそれがある。すなわち、図９に示すように、カッタ（切断手段）９１は、電極箔５の下側に位置する台座部９２と、上側に位置する刃部９３とを備えているとともに、刃部９３を同図矢印方向に回動させることで、帯状の電極箔５を、幅方向一端側（図の左側）から他端側（図の右側）に向かって挟み切るよう構成されている。この場合において、電極箔５に所定の張力が付与されていると、図１０（ａ）に示すように、電極箔５が所定幅切断された時点で（切断完了前の僅かに繋がっている時点で）、当該繋がっていた部分が前記所定の張力により引きちぎられてしまうおそれがある。そして、この場合には、図１０（ｂ）に示すように、引きちぎられた部位にバリＢＲが発生したり、破片（金属粉）ＨＨが発生したりするおそれがある。そして、バリＢＲが発生した場合や、破片ＨＨが巻回体や巻回素子中に混在した場合には、バリＢＲや破片ＨＨがセパレータを突き破り、ひいては短絡等の不具合が発生することが懸念される。   However, aside from cutting a separator composed of a resin film, nonwoven fabric, etc., when cutting a metal electrode foil, when cutting with a predetermined tension as described above, Such a problem may occur. That is, as shown in FIG. 9, the cutter (cutting means) 91 includes a pedestal portion 92 positioned on the lower side of the electrode foil 5 and a blade portion 93 positioned on the upper side, and the blade portion 93 is the same. By rotating in the direction of the arrow, the strip-shaped electrode foil 5 is configured to be sandwiched from one end side (left side in the figure) to the other end side (right side in the figure). In this case, when a predetermined tension is applied to the electrode foil 5, as shown in FIG. 10 (a), when the electrode foil 5 is cut by a predetermined width (at a time when the electrode foil 5 is slightly connected before the completion of cutting). In this case, the connected portion may be torn off by the predetermined tension. In this case, as shown in FIG. 10 (b), there is a possibility that burrs BR may be generated at the torn portion or fragments (metal powder) HH may be generated. And when a burr | flash BR generate | occur | produces or when the fragment HH is mixed in a wound body or a winding element, there is a concern that the burr BR or the fragment HH may break through the separator and eventually cause a problem such as a short circuit. The

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、電極箔の切断に際し、バリや破片の発生を抑制でき、ひいてはこれらの発生に起因する不具合を防止することのできる巻取装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose thereof is a winding device that can suppress the occurrence of burrs and debris when cutting the electrode foil, and thus can prevent problems caused by these occurrences. Is to provide.

以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。   In the following, each means suitable for solving the above-described object will be described in terms of items. In addition, the effect specific to the means to respond | corresponds as needed is added.

手段１．軸線を中心に回転可能に構成され、自身の回転に基づき少なくとも帯状の電極箔を巻回可能な回転手段と、
少なくとも巻回中の電極箔に張力を付与する張力付与手段と、
前記電極箔を切断する切断手段と
を備えた巻取装置であって、
前記電極箔の切断に際し、それまで当該電極箔に付与されていた張力を弱める弛緩手段を設けたことを特徴とする巻取装置。 Means 1. A rotating means configured to be rotatable around an axis and capable of winding at least a strip-shaped electrode foil based on its own rotation;
Tension applying means for applying tension to at least the electrode foil being wound;
A winding device comprising a cutting means for cutting the electrode foil,
When winding the electrode foil, a winding device is provided, which is provided with a relaxation means for weakening the tension applied to the electrode foil.

上記手段１によれば、回転手段の回転に基づき少なくとも帯状の電極箔が巻回される。また、張力付与手段によって、少なくとも巻回中の電極箔に張力が付与される。さらに、巻回終了に際しては、電極箔は切断手段によって切断される。さて、手段１では、電極箔の切断に際し、それまで当該電極箔に付与されていた張力が弛緩手段によって弱められる。そして、張力が弱められた状態で電極箔が切断される。このため、電極箔が所定幅切断された時点、つまり切断完了前の僅かに繋がっている時点で、当該繋がっていた部分が張力によって引きちぎられてしまうといった事態を抑制することができる。そのため、引きちぎられることに起因してバリが発生したり、破片（金属粉）が発生したりするといった事態、ひいては、それによる不具合の発生を防止することができる。一方で、張力を弱めたとしても、電極箔は金属により構成され、所定の剛性（形状保持性）を具備しているため、切断に際し特段の困難を伴うこともない。   According to the means 1, at least the strip-shaped electrode foil is wound based on the rotation of the rotating means. Further, tension is applied to at least the wound electrode foil by the tension applying means. Further, at the end of winding, the electrode foil is cut by a cutting means. Now, in means 1, when cutting the electrode foil, the tension applied to the electrode foil until then is weakened by the relaxing means. Then, the electrode foil is cut in a state where the tension is weakened. For this reason, when the electrode foil is cut by a predetermined width, that is, when it is slightly connected before the completion of cutting, it is possible to suppress a situation in which the connected portion is torn off by tension. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of burrs due to tearing or the occurrence of debris (metal powder), and hence the occurrence of defects. On the other hand, even if the tension is weakened, the electrode foil is made of metal and has a predetermined rigidity (shape retention), so that there is no particular difficulty in cutting.

手段２．軸線を中心に回転可能に構成され、自身の回転に基づき少なくとも帯状の電極箔を巻回可能な回転手段と、
ロール状に巻回されてなる前記電極箔の原反を支持する支持手段と、
前記電極箔を把持可能な把持部を有するとともに、前記電極箔の巻回開始に際しては、前記支持手段から延びる前記電極箔を前記把持部が把持した状態で前記回転手段の方へ供給可能な電極箔供給手段と、
前記支持手段及び前記電極箔供給手段間に設けられ、少なくとも巻回中の電極箔に張力を付与する張力付与手段と、
前記電極箔供給手段及び前記回転手段間に設けられ、前記電極箔を切断する切断手段と
を備えた巻取装置であって、
前記電極箔の切断に際しては、前記電極箔供給手段の把持部が前記電極箔を把持するとともに、当該把持部が前記回転手段の方へ移動することで、それまでの前記電極箔供給手段及び前記回転手段間における前記電極箔の張力を弱めることを特徴とする巻取装置。 Mean 2. A rotating means configured to be rotatable around an axis and capable of winding at least a strip-shaped electrode foil based on its own rotation;
A support means for supporting the raw material of the electrode foil wound in a roll shape;
An electrode having a gripping portion capable of gripping the electrode foil and capable of supplying the electrode foil extending from the support means toward the rotating means while the gripping portion grips the electrode foil when starting to wind the electrode foil Foil supply means;
A tension applying means that is provided between the support means and the electrode foil supply means, and applies tension to at least the electrode foil being wound;
A winding device provided between the electrode foil supply means and the rotating means and provided with a cutting means for cutting the electrode foil,
When cutting the electrode foil, the gripping part of the electrode foil supply means grips the electrode foil, and the gripping part moves toward the rotating means, so that the electrode foil supply means and the previous ones A winding device that reduces the tension of the electrode foil between rotating means.

上記手段２によれば、回転手段の回転に基づき少なくとも帯状の電極箔が巻回される。また、支持手段により、ロール状に巻回されてなる電極箔の原反が支持されており、電極箔の巻回開始に際しては、支持手段から延びる電極箔は、電極箔供給手段の把持部によって把持された状態で回転手段の方へ供給される。また、少なくとも電極箔の巻回中には、支持手段及び電極箔供給手段間に設けられた張力付与手段によって、電極箔に張力が付与される。さらに、巻回終了に際しては、電極箔供給手段及び回転手段間に設けられた切断手段によって、電極箔が切断される。さて、手段２では、電極箔の切断に際しては、電極箔供給手段の把持部によって、電極箔が把持されるとともに、当該把持部が回転手段の方へ移動させられることで、それまでの電極箔供給手段及び回転手段間における電極箔の張力が弱められる。そして、張力が弱められた状態で、電極箔が切断される。このため、電極箔が所定幅切断された時点、つまり切断完了前の僅かに繋がっている時点で、当該繋がっていた部分が張力によって引きちぎられてしまうといった事態を抑制することができる。そのため、引きちぎられることに起因してバリが発生したり、破片（金属粉）が発生したりするといった事態、ひいては、それによる不具合の発生を防止することができる。一方で、張力を弱めたとしても、電極箔は金属により構成され、所定の剛性（形状保持性）を具備しているため、切断に際し特段の困難を伴うこともない。   According to the means 2, at least the strip-shaped electrode foil is wound based on the rotation of the rotating means. In addition, the raw material of the electrode foil wound in a roll shape is supported by the support means, and when starting to wind the electrode foil, the electrode foil extending from the support means is held by the gripping portion of the electrode foil supply means The gripping state is supplied to the rotating means. Further, at least during the winding of the electrode foil, tension is applied to the electrode foil by the tension applying means provided between the support means and the electrode foil supply means. Furthermore, at the end of winding, the electrode foil is cut by a cutting means provided between the electrode foil supply means and the rotation means. Now, in the means 2, when cutting the electrode foil, the electrode foil is gripped by the gripping part of the electrode foil supply means, and the gripping part is moved toward the rotating means, so that the electrode foil so far The tension of the electrode foil between the supply means and the rotation means is weakened. Then, the electrode foil is cut in a state where the tension is weakened. For this reason, when the electrode foil is cut by a predetermined width, that is, when it is slightly connected before the completion of cutting, it is possible to suppress a situation in which the connected portion is torn off by tension. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of burrs due to tearing or the occurrence of debris (metal powder), and hence the occurrence of defects. On the other hand, even if the tension is weakened, the electrode foil is made of metal and has a predetermined rigidity (shape retention), so that there is no particular difficulty in cutting.

さらに、手段２では、切断に際し、張力付与手段によって張力が弱められるわけではなく、電極箔供給手段の把持部によって電極箔が把持されるとともに、当該把持部が回転手段の方へ移動させられることで、電極箔供給手段及び回転手段間における電極箔の張力が弱められる。このため、非常に速やかに張力を弱めることができ、ひいては、張力付与手段によって張力を弱める場合と比較して速やかな切断等を実現することができ、結果的に巻取効率の飛躍的な向上を図ることができる。しかも、把持部よりも上流側においては、電極箔に対し張力を付与し続けることができる。従って、次回の巻取り開始に際しての張力の調整に手間取るといった事態を防止できる。また、把持部による把持を継続することで、一旦把持を解除する場合に比べて、速やかに次回の巻取り開始を実現できる。その上、把握可能な移動量を適切に制御することで、切断位置の精度を飛躍的に高めることもできる。   Further, in the means 2, when cutting, the tension is not weakened by the tension applying means, but the electrode foil is gripped by the gripping part of the electrode foil supply means and the gripping part is moved toward the rotating means. Thus, the tension of the electrode foil between the electrode foil supply means and the rotation means is weakened. Therefore, it is possible to weaken the tension very quickly, and in turn, it is possible to realize a quick cutting or the like as compared with the case where the tension is weakened by the tension applying means, resulting in a dramatic improvement in winding efficiency. Can be achieved. In addition, tension can be continuously applied to the electrode foil on the upstream side of the grip portion. Therefore, it is possible to prevent a situation where it takes time to adjust the tension when starting the next winding. Further, by continuing the gripping by the gripping part, it is possible to realize the next winding start more quickly than when the gripping is once released. In addition, it is possible to dramatically increase the accuracy of the cutting position by appropriately controlling the amount of movement that can be grasped.

手段３．前記把持部が前記回転手段の方へ移動することで、それまでの前記電極箔供給手段及び前記回転手段間における前記電極箔の張力が弱められるときにおいても、前記把持部よりも上流側においては前記電極箔への張力の付与が維持されるよう構成したことを特徴とする手段２に記載の巻取装置。   Means 3. Even when the tension of the electrode foil between the electrode foil supply unit and the rotation unit is weakened by the movement of the grip unit toward the rotation unit, on the upstream side of the grip unit. The winding device according to means 2, characterized in that application of tension to the electrode foil is maintained.

手段３によれば、切断中においても、把持部よりも上流側においては電極箔への張力の付与が維持される。そのため、次回の巻取り開始に際しての張力の調整に手間取るといった事態を防止できる。また、巻取り初期段階等における張力不足による電極箔の蛇行を防止しやすい。   According to the means 3, even during cutting, the application of tension to the electrode foil is maintained on the upstream side of the grip portion. Therefore, it is possible to prevent a situation in which it takes time to adjust the tension when starting the next winding. Further, it is easy to prevent meandering of the electrode foil due to insufficient tension in the initial winding stage.

手段４．前記張力付与手段により前記電極箔に付与される張力を制御する張力制御手段を備え、
前記把持部が前記回転手段の方へ移動することで、それまでの前記電極箔供給手段及び前記回転手段間における前記電極箔の張力が弱められるときにおいても、前記張力制御手段は、前記把持部よりも上流側における前記電極箔にそれまでと同様の張力が付与され続けるよう制御することを特徴とする手段２に記載の巻取装置。 Means 4. Tension control means for controlling the tension applied to the electrode foil by the tension applying means,
Even when the tension of the electrode foil between the electrode foil supply unit and the rotation unit is reduced by the movement of the grip unit toward the rotation unit, the tension control unit is 3. The winding device according to claim 2, wherein control is performed so that the same tension as before is continuously applied to the electrode foil on the upstream side.

手段４においても、手段３と同様の作用効果が奏される。特に、手段４では、切断中においても、把持部よりも上流側における電極箔にそれまでと同様の張力が付与され続ける。そのため、次回の巻取り開始に際して、張力の調整を必要としない。また、巻取り初期段階等における張力不足による電極箔の蛇行を防止することができる。   Also in the means 4, the same effect as the means 3 is exhibited. In particular, in the means 4, even during cutting, the same tension as before is continuously applied to the electrode foil on the upstream side of the gripping portion. Therefore, it is not necessary to adjust the tension when starting the next winding. In addition, meandering of the electrode foil due to insufficient tension at the initial winding stage or the like can be prevented.

手段５．前記把持部よりも上流側位置に、当該把持部及び電極箔のうち少なくとも一方の蛇行を修正する蛇行修正手段を備えることを特徴とする手段２乃至４のいずれかに記載の巻取装置。   Means 5. The winding device according to any one of means 2 to 4, further comprising meander correcting means for correcting at least one meander of the grip part and the electrode foil at a position upstream of the grip part.

手段５によれば、把持部よりも上流側位置に設けられた蛇行修正手段により、把持部等の蛇行が修正される。かかる構成下、上述した手段３，４のように、前記切断中においても、把持部よりも上流側において電極箔への張力の付与を維持する構成を採用することで、張力低下に起因する蛇行修正を懸念する必要をなくすことができる。結果として、蛇行修正手段への負担を軽減することができる。   According to the means 5, meandering of the gripping part or the like is corrected by meandering correction means provided at a position upstream of the gripping part. Under such a configuration, meandering due to a decrease in tension is achieved by adopting a configuration that maintains the application of tension to the electrode foil on the upstream side of the gripping portion even during the cutting, as in the above-described means 3 and 4. You can eliminate the need to worry about corrections. As a result, the burden on the meandering correction means can be reduced.

手段６．前記切断手段による切断後、前記電極箔供給手段は、前記把持部による前記電極箔の把持を継続したまま、前記支持手段から延びる前記電極箔を前記回転手段の方へ供給することを特徴とする手段２乃至５のいずれかに記載の巻取装置。   Means 6. After the cutting by the cutting means, the electrode foil supply means supplies the electrode foil extending from the support means to the rotating means while continuing to hold the electrode foil by the holding portion. The winding device according to any one of means 2 to 5.

手段６によれば、切断手段による切断後、把持部による把持を継続したまま、支持手段から延びる電極箔が、電極箔供給手段によって回転手段の方へ供給される。このため、一旦把持を解除する場合に比べて、速やかに次回の巻取り開始を実現できる。結果として、巻取り効率のさらなる向上を図ることができる。   According to the means 6, after the cutting by the cutting means, the electrode foil extending from the supporting means is supplied to the rotating means by the electrode foil supplying means while the gripping by the gripping part is continued. For this reason, the next winding start can be quickly realized as compared with the case where the gripping is once released. As a result, the winding efficiency can be further improved.

手段７．前記電極箔は、プラス電極箔及びマイナス電極箔からなり、
当該プラス電極箔及びマイナス電極箔を、それぞれ電気絶縁性素材よりなる帯状のセパレータを介して互いに絶縁状態で巻き取るよう構成してなるとともに、
前記支持手段、前記電極箔供給手段、前記張力付与手段、及び、前記切断手段は、それぞれ前記プラス電極箔及びマイナス電極箔に対応して設けられていることを特徴とする手段２乃至６のいずれかに記載の巻取装置。 Mean 7 The electrode foil comprises a plus electrode foil and a minus electrode foil,
The positive electrode foil and the negative electrode foil are each configured to be wound in an insulated state through a strip-shaped separator made of an electrically insulating material,
Any of the means 2 to 6, wherein the support means, the electrode foil supply means, the tension applying means, and the cutting means are provided corresponding to the plus electrode foil and the minus electrode foil, respectively. A winding device according to any one of the above.

上記手段７のように、電極箔として、プラス電極箔及びマイナス電極箔を用いるとともに、当該プラス電極箔及びマイナス電極箔を、それぞれ電気絶縁性素材よりなる帯状のセパレータを介して互いに絶縁状態で巻き取るよう構成してもよい。この場合、上述した支持手段、電極箔供給手段、張力付与手段、及び、切断手段は、それぞれプラス電極箔及びマイナス電極箔に対応して設けられていることとするのが望ましい。   As in the above means 7, the positive electrode foil and the negative electrode foil are used as the electrode foils, and the positive electrode foil and the negative electrode foil are wound in an insulated state through a strip-shaped separator made of an electrically insulating material. You may comprise so that it may take. In this case, it is desirable that the supporting means, the electrode foil supply means, the tension applying means, and the cutting means described above are provided corresponding to the plus electrode foil and the minus electrode foil, respectively.

手段８．前記切断手段は、前記帯状の電極箔を、幅方向一端側から他端側に向かって挟み切るよう構成されていることを特徴とする手段１乃至７のいずれかに記載の巻取装置。   Means 8. The winding device according to any one of means 1 to 7, wherein the cutting means is configured to sandwich the strip-shaped electrode foil from one end side in the width direction toward the other end side.

帯状の電極箔を幅方向に亘り一度に（同時に）切断しようと構成した場合、構造上著しい複雑化を招いてしまうこととなり、実現性に乏しい。この点を鑑みると、手段８のように、切断手段としては、帯状の電極箔を、幅方向一端側から他端側に向かって挟み切るよう構成されているものが好適に用いられる。一方で、このように幅方向一端側から他端側に向かって挟み切るよう構成されていると、上述の「発明が解決しようとする課題」の項でも説明したように、あるタイミングにおいて、電極箔が所定幅切断された状態、つまり切断完了前の僅かに繋がっている状態が実際に発生しうる。従って、手段８のように構成されている場合には、あるタイミングで電極箔が所定幅切断された状態が発生しうるが、それでも引きちぎられてしまうことがなく、上述の手段１〜７がより確実に奏功するといえる。   When it is configured to cut the strip-shaped electrode foil at once (simultaneously) in the width direction, the structure is significantly complicated, and the feasibility is poor. In view of this point, like the means 8, as the cutting means, one configured to sandwich the strip-shaped electrode foil from one end in the width direction toward the other end is preferably used. On the other hand, as described above in the section of “Problem to be Solved by the Invention”, when the electrode is configured so as to be sandwiched from one end side to the other end side in the width direction, at a certain timing, the electrode A state where the foil is cut by a predetermined width, that is, a state where the foil is slightly connected before the completion of cutting, may actually occur. Therefore, in the case of being configured as the means 8, the electrode foil may be cut by a predetermined width at a certain timing, but it is still not torn, and the above-described means 1 to 7 are more effective. It can be said that it is surely successful.

手段９．前記切断手段は、
台座部と刃部とを備えることで、前記帯状の電極箔を、幅方向一端側から他端側に向かって挟み切るよう構成されているとともに、
さらに、前記台座部に対し接離方向へ移動可能な押さえ部を備え、前記挟み切りに際しては、前記台座部と前記押さえ部とで前記電極箔を挟持することを特徴とする手段８に記載の巻取装置。 Means 9. The cutting means is
By being provided with a pedestal part and a blade part, the band-shaped electrode foil is configured to be sandwiched from one end side in the width direction toward the other end side,
The means 8 according to claim 8, further comprising a pressing portion that is movable toward and away from the pedestal portion, wherein the electrode foil is clamped between the pedestal portion and the pressing portion when the pinching is performed. Winding device.

手段９によれば、台座部と刃部とによって、帯状の電極箔が、幅方向一端側から他端側に向かって挟み切られる。また、台座部と、当該台座部に対し接離方向へ移動可能な押さえ部とで電極箔が挟持された上で、挟み切りが実現される。このため、電極箔の張力が相当弱められた場合でも、より確実な切断を実現することができる。   According to the means 9, the strip-shaped electrode foil is sandwiched between the pedestal portion and the blade portion from the one end side in the width direction toward the other end side. Further, the clipping is realized after the electrode foil is sandwiched between the pedestal part and the pressing part that is movable toward and away from the pedestal part. For this reason, even when the tension of the electrode foil is considerably reduced, more reliable cutting can be realized.

手段１０．前記電極箔の切断に際し、切断される前記電極箔の張力をゼロとすることを特徴とする手段１乃至９のいずれかに記載の巻取装置。   Means 10. The winding device according to any one of means 1 to 9, wherein when the electrode foil is cut, the tension of the cut electrode foil is made zero.

手段１０によれば、電極箔の切断に際し、切断される電極箔の張力がゼロとされる。このため、電極箔が引きちぎられてしまうといった事態を確実に防止できる。また、上記手段２等に関連して、張力付与手段によって張力をゼロにしようとした場合、或いは、張力付与状態に戻そうとした場合には、相当の時間を要してしまうこととなるが、把持部を移動させる構成を作用することで、張力を速やかにゼロにすることができる。さらに、上記手段９に関連して、電極箔の張力がゼロとされた場合でも、台座部と押さえ部とで電極箔を挟持することで、より一層確実な切断を実現することができる。   According to the means 10, when the electrode foil is cut, the tension of the electrode foil to be cut is made zero. For this reason, the situation where an electrode foil will be torn off can be prevented reliably. In addition, in relation to the means 2 and the like, it takes a considerable time when the tension is applied by the tension applying means or when the tension is applied. By operating the configuration for moving the gripping portion, the tension can be quickly reduced to zero. Furthermore, even when the tension of the electrode foil is zero in relation to the means 9, it is possible to realize a more reliable cutting by sandwiching the electrode foil between the pedestal part and the pressing part.

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings.

まず、本実施形態の巻取装置によって得られる巻回素子としてのリチウムイオン電池素子の構成について説明する。図１に示すように、リチウムイオン電池素子（以下、「電池素子」と称す）１は、筒状の巻芯コア２に対して、２枚のセパレータ３，４とプラス電極箔５とマイナス電極箔６とによって構成される帯状体７が巻回されることで構成されている。尚、図１においては、説明の便宜上、セパレータ３，４、プラス電極箔５、及び、マイナス電極箔６の相互の間隔をあけて示している箇所がある。   First, the structure of the lithium ion battery element as a winding element obtained by the winding device of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a lithium ion battery element (hereinafter referred to as “battery element”) 1 has two separators 3, 4, a plus electrode foil 5, and a minus electrode with respect to a cylindrical core 2. A belt-like body 7 constituted by the foil 6 is wound. In FIG. 1, for convenience of explanation, there are places where the separators 3 and 4, the plus electrode foil 5, and the minus electrode foil 6 are spaced apart from each other.

本実施形態において、巻芯コア２は、十分な剛性を有する材料（例えば、アルミニウム等の金属素材やポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂素材）により形成されている。また、当該巻芯コア２は、断面非円形状（本実施形態では、断面正方形状）の挿通孔８を有している（図３等参照）。   In the present embodiment, the core core 2 is formed of a material having sufficient rigidity (for example, a metal material such as aluminum or a resin material such as polypropylene (PP)). Moreover, the said core core 2 has the penetration hole 8 of cross-sectional non-circular shape (this embodiment square cross-section) (refer FIG. 3 etc.).

セパレータ３，４は、巻芯コア２の長手方向に沿った長さと同一の幅を有するものであり、異なる電極箔５，６同士が互いに接触して短絡を起こしてしまうのを防止すべく絶縁体、特に本実施形態ではＰＰにより構成されている。   The separators 3 and 4 have the same width as the length along the longitudinal direction of the core 2 and are insulated to prevent different electrode foils 5 and 6 from contacting each other and causing a short circuit. The body, in particular in the present embodiment, is composed of PP.

プラス電極箔５及びマイナス電極箔６もまた、セパレータ３，４と同様、巻芯コア２の長手方向に沿った長さとほぼ同一の幅を有するものである。本実施形態において、プラス電極箔５及びマイナス電極箔６は、金属製の薄板よりなり、その表裏両面には図示しない活物質が塗布されている。そして、当該活物質を介して、プラス電極箔５及びマイナス電極箔６間におけるイオン交換ができるようになっている。より詳しくは、充電時には、プラス電極箔５側からマイナス電極箔６側へイオンが移動し、反対に、放電時には、マイナス電極箔６側からプラス電極箔５側へとイオンが移動する。また、プラス電極箔５の幅方向一端縁からは図示しない複数の正極リードが延出するとともに、マイナス電極箔６の幅方向他端縁からは図示しない複数の負極リードが延出している。   The plus electrode foil 5 and the minus electrode foil 6 also have substantially the same width as the length along the longitudinal direction of the core 2, like the separators 3 and 4. In this embodiment, the plus electrode foil 5 and the minus electrode foil 6 are made of a thin metal plate, and an active material (not shown) is applied to both the front and back surfaces. And the ion exchange between the plus electrode foil 5 and the minus electrode foil 6 can be performed through the active material. More specifically, during charging, ions move from the positive electrode foil 5 side to the negative electrode foil 6 side, and conversely, during discharging, ions move from the negative electrode foil 6 side to the positive electrode foil 5 side. A plurality of positive leads (not shown) extend from one edge in the width direction of the plus electrode foil 5, and a plurality of negative leads (not shown) extend from the other edge in the width direction of the minus electrode foil 6.

リチウムイオン電池を得るに際しては、前記電池素子１が金属製で筒状をなす電池容器（図示せず）内に配設されるとともに、前記正極リード及び負極リードがそれぞれまとめられる。そして、まとめられた正極リードを正極端子部品（図示せず）に接続するとともに、同じくまとめられた負極リードを負極端子部品（図示せず）に接続し、両端子部品を前記電気容器の両端開口に設けることで、リチウムイオン電池を得ることができる。   In obtaining a lithium ion battery, the battery element 1 is placed in a cylindrical battery container (not shown) made of metal, and the positive electrode lead and the negative electrode lead are combined. Then, the combined positive lead is connected to a positive terminal component (not shown), the negative electrode lead is also connected to a negative terminal component (not shown), and both terminal components are opened at both ends of the electric container. By providing in, a lithium ion battery can be obtained.

次に、前記電池素子１を製造するための巻取装置１１について説明する。図２に示すように、巻取装置１１は、回転可能に設けられたターレット１２を備えている。該ターレット１２は、２枚の円盤状のテーブル１４，１５が相対向するようにして構成されており、両テーブル１４，１５間に跨って、回転手段２０が、テーブル１４，１５の中心を対称中心として２つ設けられている。尚、両テーブル１４，１５（ターレット１２）は時計回りに回転可能に構成されているとともに、両テーブル１４，１５が同期回転するように設定されている。これにより、各回転手段２０が着脱ポジションＰ１及び巻取ポジションＰ２間を移動することができるようになっている。尚、両テーブル１４，１５は、１８０°ずつ反転可能となっていてもよい。   Next, the winding device 11 for manufacturing the battery element 1 will be described. As shown in FIG. 2, the winding device 11 includes a turret 12 that is rotatably provided. The turret 12 is configured such that two disk-shaped tables 14 and 15 face each other, and the rotation means 20 is symmetric about the centers of the tables 14 and 15 across the tables 14 and 15. Two centers are provided. Both tables 14 and 15 (turret 12) are configured to rotate clockwise and are set so that both tables 14 and 15 rotate synchronously. Thereby, each rotation means 20 can move between the attachment / detachment position P1 and the winding position P2. Note that the tables 14 and 15 may be reversible by 180 °.

図３にしたがって回転手段２０の一例について説明すると、回転手段２０は、軸線Ｃ方向に延び、軸線Ｃ方向一端側のテーブル１４から他端側のテーブル１５に向けて突出する回転軸としての巻芯２１と、前記軸線Ｃ方向に延び、軸線Ｃ方向他端側のテーブル１５から一端側のテーブル１４に向けて突出する巻芯受け３１とから構成されている。   An example of the rotating unit 20 will be described with reference to FIG. 3. The rotating unit 20 extends in the direction of the axis C, and the core as a rotating shaft that protrudes from the table 14 on one end side in the axis C direction toward the table 15 on the other end side. 21 and a core receiver 31 that extends in the direction of the axis C and protrudes from the table 15 on the other end side in the axis C direction toward the table 14 on the one end side.

前記巻芯２１は、全体として棒状をなしており、軸線Ｃ方向他端側に延びる基部２２と、当該基部２２から軸線Ｃ方向他端側に延びる装着部２３と、前記基部２２及び装着部２３間に形成されたテーパ段差部２４とから構成されている。また、基部２２、装着部２３、及び、テーパ段差部２４の中心軸はそれぞれ前記軸線Ｃと一致している。   The winding core 21 has a rod shape as a whole, and includes a base portion 22 extending to the other end side in the axis C direction, a mounting portion 23 extending from the base portion 22 to the other end side in the axis C direction, and the base portion 22 and the mounting portion 23. It comprises a taper stepped portion 24 formed therebetween. Further, the central axes of the base portion 22, the mounting portion 23, and the taper step portion 24 coincide with the axis C.

前記基部２２は、円柱状をなし、図示しない駆動手段によって、前記テーブル１４に対し軸線Ｃ方向に沿って相対移動可能（出没可能）に構成されている。これにより、前記巻芯受け３１に対して巻芯２１が接離可能となっている。加えて、基部２２は、図示しない回転駆動手段（例えば、モータ）によって、軸線Ｃを回転軸としてテーブル１４に対して相対回転可能となっており、ひいては巻芯２１全体が軸線Ｃを回転軸として相対回転可能となっている。すなわち、回転駆動手段は帯状体７を巻取る際の巻取動力として機能する。   The base portion 22 has a cylindrical shape and is configured to be movable relative to the table 14 along the direction of the axis C (can be moved in and out) by a driving unit (not shown). Thereby, the core 21 can be brought into contact with and separated from the core receiver 31. In addition, the base 22 can be rotated relative to the table 14 with the axis C as the rotation axis by a rotation driving means (for example, a motor) (not shown), and the entire core 21 has the axis C as the rotation axis. Relative rotation is possible. That is, the rotation driving means functions as winding power when winding the belt-like body 7.

前記装着部２３は、電池素子１の製造時において、前記巻芯コア２がその外周部分に装着されるものである。当該装着部２３は、棒状をなすとともに、前記巻芯コア２の挿通孔８の断面形状に対応すべく断面非円形状（本実施形態では、断面正方形状）に形成されている。さらに、装着部２３は、前記基部２２よりも細化されており、また、装着部２３の先端側面部には、軸線Ｃ方向へと延びる一対の先割れ部２５が形成されている。加えて、当該先割れ部２５の内周部分には、後述する受けピン３３を嵌合可能な図示しない嵌合凹部が形成されている。   The mounting portion 23 is for mounting the core 2 on the outer peripheral portion when the battery element 1 is manufactured. The mounting portion 23 has a bar shape and is formed in a non-circular cross section (in this embodiment, a square cross section) to correspond to the cross sectional shape of the insertion hole 8 of the core core 2. Further, the mounting portion 23 is made thinner than the base portion 22, and a pair of tip crack portions 25 extending in the direction of the axis C are formed on the tip side surface portion of the mounting portion 23. In addition, a fitting recess (not shown) capable of fitting a later-described receiving pin 33 is formed in the inner peripheral portion of the tip crack portion 25.

一方、前記巻芯受け３１は、円柱状をなす支持部３２と、当該支持部３２に一体形成され、軸線Ｃ方向一端側に向けて突出する受けピン３３と、当該受けピン３３の外周側に設けられ、先端筒状の受け部３４とを備えている。尚、支持部３２、受けピン３３、及び、受け部３４のそれぞれの中心軸は、前記軸線Ｃと一致している。   On the other hand, the core receiver 31 has a columnar support portion 32, a receiving pin 33 that is integrally formed with the support portion 32 and protrudes toward one end side in the axis C direction, and an outer peripheral side of the receiving pin 33. And a tip-shaped cylindrical receiving portion 34. The central axes of the support portion 32, the receiving pin 33, and the receiving portion 34 are coincident with the axis C.

前記支持部３２は、前記テーブル１５に対して軸線Ｃを回転軸として相対回転（本実施形態では、自由回転）可能、かつ、軸線Ｃ方向に相対移動不能に支持されている。   The support portion 32 is supported relative to the table 15 so as to be capable of relative rotation (free rotation in the present embodiment) about the axis C as a rotation axis, and relatively unmovable in the direction of the axis C.

前記受けピン３３は、円柱状をなすとともに、その外周面の大部分が軸線Ｃと略平行となるように構成されている。当該受けピン３３は、前記受け部３４の内側に配設されており、また、その外径は、前記嵌合凹部の内径と同径或いは若干大径となるように構成されている。尚、受けピン３３は、前記嵌合凹部への嵌合をより容易なものとすべく、その先端部分が先細り形状となっている。   The receiving pin 33 has a cylindrical shape and is configured so that most of the outer peripheral surface thereof is substantially parallel to the axis C. The receiving pin 33 is disposed on the inner side of the receiving portion 34, and has an outer diameter that is the same as or slightly larger than the inner diameter of the fitting recess. The receiving pin 33 has a tapered tip at its tip so that the fitting into the fitting recess is easier.

前記受け部３４は、前記巻芯コア２の外径と略等しい外径を有しており、その先端面が前記巻芯コア２の一端面と当接可能な被当接面３５となっている。また、受け部３４と受けピン３３との間の環状空間は、装着部２３の先端部を収容可能な収容凹部３６となっており、前記受けピン３３が、前記嵌合凹部に嵌合された際には、装着部２３の先端部が前記収容凹部３６に収容されるようになっている。   The receiving portion 34 has an outer diameter that is substantially equal to the outer diameter of the core core 2, and a tip surface thereof serves as a contact surface 35 that can abut one end surface of the core core 2. Yes. An annular space between the receiving portion 34 and the receiving pin 33 is an accommodating recess 36 that can accommodate the tip of the mounting portion 23, and the receiving pin 33 is fitted in the fitting recess. In this case, the tip of the mounting portion 23 is accommodated in the accommodation recess 36.

上記のように構成されている回転手段２０にあっては、後記する着脱装置１３によって、装着部２３に巻芯コア２が取付けられる。そして、基部２２を軸線Ｃ方向に沿って他端側（テーブル１５側）へと相対移動させることで、受けピン３３が前記嵌合凹部に嵌合されるとともに、受け部３４の収容凹部３６に対して装着部２３の先端部が挿入される。このとき、装着部２３の先端部が受けピン３３によって外周側へ広げられることとなり、ひいては巻芯コア２の他端部が前記装着部２３によって内周側から保持されることとなる。併せて、巻芯コア２の一端部が、前記テーパ段差部２４に当接・保持されることとなる。さらに、巻芯コア２の他端の当接面が、受け部３４の被当接面３５に当接する。このようにして巻芯コア２が、回転手段２０に装着される。   In the rotating means 20 configured as described above, the core core 2 is attached to the mounting portion 23 by the attaching / detaching device 13 described later. Then, by moving the base portion 22 relative to the other end side (table 15 side) along the axis C direction, the receiving pin 33 is fitted into the fitting concave portion, and the receiving concave portion 36 of the receiving portion 34 is fitted into the receiving concave portion 36. On the other hand, the tip of the mounting portion 23 is inserted. At this time, the front end portion of the mounting portion 23 is expanded to the outer peripheral side by the receiving pin 33, and the other end portion of the winding core 2 is held by the mounting portion 23 from the inner peripheral side. At the same time, one end of the core 2 is brought into contact with and held by the tapered stepped portion 24. Furthermore, the contact surface at the other end of the core 2 contacts the contact surface 35 of the receiving portion 34. In this way, the core core 2 is attached to the rotating means 20.

説明を図２の巻取装置１１に戻す。前記２つの回転手段２０が、前記ターレット１２の回動により、着脱ポジションＰ１（図の右側位置）と、巻取ポジションＰ２（図の左側位置）との間を移動可能である点については上述したが、本実施形態では、着脱ポジションＰ１に対応して、後述する巻芯コア２の取付及び電池素子１の取外を行うための着脱装置１３が設けられている。   The description returns to the winding device 11 of FIG. As described above, the two rotating means 20 can be moved between the attachment / detachment position P1 (right position in the figure) and the winding position P2 (left position in the figure) by the rotation of the turret 12. However, in the present embodiment, an attachment / detachment device 13 for attaching a core core 2 (to be described later) and removing the battery element 1 is provided corresponding to the attachment / detachment position P1.

また、巻取ポジションＰ２は、前記巻芯コア２に対し帯状体７を巻回するポジションであって、当該巻取ポジションＰ２に対応して、帯状体７を供給するための帯状体供給機構が設けられている。より具体的には、帯状体供給機構は、２枚のセパレータ３，４をそれぞれ巻取ポジションＰ２に位置する回転手段２０の方へ供給するセパレータ供給機構と、プラス電極箔５を回転手段２０の方へ供給するプラス電極箔供給機構と、マイナス電極箔６を回転手段２０の方へ供給するマイナス電極箔供給機構とを備えている（図２においてはいずれも図示を省略する）。いずれの供給機構も、ロール状に巻回された原反から帯状体７（セパレータ３，４や電極箔５，６）を引き出して、回転手段２０の方へ供給することができるよう構成されているが、ここでは、プラス電極箔供給機構及びマイナス電極箔供給機構等の構成に特徴があるので、次には、プラス電極箔供給機構を代表例として、図４を参照しつつ、詳細を説明することとする。   The winding position P2 is a position for winding the belt-like body 7 around the core core 2, and a belt-like body supply mechanism for supplying the belt-like body 7 corresponding to the winding position P2. Is provided. More specifically, the belt-like body supply mechanism includes a separator supply mechanism that supplies the two separators 3 and 4 to the rotating means 20 positioned at the winding position P2, and a plus electrode foil 5 that is connected to the rotating means 20 of the rotating means 20. And a negative electrode foil supply mechanism for supplying the negative electrode foil 6 toward the rotating means 20 (both are not shown in FIG. 2). Any of the supply mechanisms is configured such that the belt-like body 7 (separators 3 and 4 and electrode foils 5 and 6) can be drawn out from the roll wound in a roll shape and supplied to the rotating means 20. However, here, there is a feature in the configuration of the plus electrode foil supply mechanism, the minus electrode foil supply mechanism, and the like. Next, the plus electrode foil supply mechanism will be described as a representative example with reference to FIG. I decided to.

プラス電極箔供給機構の最上流側においては、プラス電極箔５がロール状に巻回された原反４０が、支持手段４１にて自由回転可能に支持されている。当該支持手段４１から回転手段２０にかけてのプラス電極箔５の供給経路の途中には、張力付与手段４２が設けられている。当該張力付与手段４２は、一対のローラ４３，４４と、両ローラ４３，４４間に設けられた段差ローラ４５とを具備している。また、本実施形態では、当該段差ローラ４５によるプラス電極箔５への張力を制御する張力制御手段４６が設けられている。   On the most upstream side of the plus electrode foil supply mechanism, an original fabric 40 on which the plus electrode foil 5 is wound in a roll shape is supported by a support means 41 so as to be freely rotatable. A tension applying means 42 is provided in the middle of the supply path of the positive electrode foil 5 from the support means 41 to the rotating means 20. The tension applying means 42 includes a pair of rollers 43 and 44 and a step roller 45 provided between the rollers 43 and 44. In this embodiment, a tension control means 46 for controlling the tension applied to the plus electrode foil 5 by the step roller 45 is provided.

また、プラス電極箔５の供給経路の途中において、前記張力付与手段４２の下流側（回転手段２０側）には、電極箔供給手段４７が設けられている。電極箔供給手段４７は、把持部としての上下一対のチャック４８を具備している。電極箔供給手段４７は、当該チャック４８を開閉可能に支持するとともに、前記プラス電極箔５の供給経路に沿ってチャック４８を上流側及び下流側へと移動可能に構成されている。本実施形態では、前記電極箔供給手段４７により、弛緩手段が構成されている。   In the middle of the supply path of the positive electrode foil 5, an electrode foil supply unit 47 is provided on the downstream side (rotation unit 20 side) of the tension applying unit 42. The electrode foil supply means 47 includes a pair of upper and lower chucks 48 as gripping portions. The electrode foil supply means 47 is configured to support the chuck 48 so as to be openable and closable, and to move the chuck 48 upstream and downstream along the supply path of the positive electrode foil 5. In the present embodiment, the electrode foil supply means 47 constitutes a relaxation means.

さらに、プラス電極箔５の供給経路の途中において、前記電極箔供給手段４７の下流側（回転手段２０側）には、プラス電極箔５を切断する切断手段９１が設けられている。上記従来の技術の欄でも説明したとおり、切断手段９１（図９参照）は、プラス電極箔５の下側に位置する台座部９２と、上側に位置する刃部９３とを備えている。そして、刃部９３を図９の矢印方向に回動させることで、プラス電極箔５を、幅方向一端側（図の左側）から他端側（図の右側）に向かって挟み切るよう構成されている。   Further, in the middle of the supply path of the positive electrode foil 5, a cutting means 91 for cutting the positive electrode foil 5 is provided on the downstream side (rotating means 20 side) of the electrode foil supply means 47. As described in the section of the prior art, the cutting means 91 (see FIG. 9) includes a pedestal portion 92 located on the lower side of the plus electrode foil 5 and a blade portion 93 located on the upper side. And it is comprised so that the positive electrode foil 5 may be pinched | interposed from the width direction one end side (left side of a figure) toward the other end side (right side of a figure) by rotating the blade part 93 in the arrow direction of FIG. ing.

以上がプラス電極箔供給機構の説明であるが、マイナス電極箔６を回転手段２０の方へ供給するマイナス電極箔供給機構についても上記と同様の構成を具備している。また、セパレータ供給機構についても、基本的には上記と同様の構成を具備している。尚、本実施形態では、前記巻取ポジションＰ２に対応して、図示しないセパレータ固着手段が設けられている。セパレータ固着手段は、巻回の初期段階において、例えば、熱溶着により、セパレータ３，４の先端部分を巻芯コア２の表面に対し取着可能に構成されている。勿論、単に接着テープ等を用いてセパレータ３，４の先端部分を巻芯コア２の表面に対し貼付ける構成であっても差し支えない。   The above is the description of the plus electrode foil supply mechanism, but the minus electrode foil supply mechanism for supplying the minus electrode foil 6 toward the rotating means 20 has the same configuration as described above. Also, the separator supply mechanism basically has the same configuration as described above. In the present embodiment, separator fixing means (not shown) is provided corresponding to the winding position P2. The separator fixing means is configured to be able to attach the tip portions of the separators 3 and 4 to the surface of the core core 2 by, for example, heat welding in the initial stage of winding. Of course, a configuration in which the tip portions of the separators 3 and 4 are simply attached to the surface of the core core 2 using an adhesive tape or the like may be used.

次に、上述した巻取装置１１を用いて、電池素子１を製造するための方法について、特に、電極箔（プラス電極箔５）の供給に着目しつつ説明する。   Next, a method for manufacturing the battery element 1 using the winding device 11 described above will be described with particular attention paid to the supply of the electrode foil (plus electrode foil 5).

まず、ターレット１２を時計回りに半回転させることで、一方の回転手段２０を着脱ポジションＰ１へと移動させる。このとき、他方の回転手段２０は巻取ポジションＰ２に位置することとなる。例えば、それまで巻取ポジションＰ２に位置しており帯状体７の巻回がほぼ完了した回転手段２０が、着脱ポジションＰ１へと移動させられる。一方、それまで着脱ポジションＰ１に位置しており新たな巻芯コア２の装着された回転手段２０が巻取ポジションＰ２へと移動させられる。   First, by rotating the turret 12 half-clockwise, one rotating means 20 is moved to the attachment / detachment position P1. At this time, the other rotating means 20 is positioned at the winding position P2. For example, the rotating means 20 that has been positioned at the winding position P2 until the winding of the belt-like body 7 is almost completed is moved to the attachment / detachment position P1. On the other hand, the rotating means 20 that has been located at the attachment / detachment position P1 and on which the new core core 2 is mounted is moved to the winding position P2.

かかる巻取ポジションＰ２に位置する回転手段２０においては、巻芯コア２が装着されているのであるが、当初、当該巻芯コア２には何も巻き付けられていない。この状態において、先ず上述したセパレータ固着手段により、セパレータ３，４の先端部分が巻芯コア２の表面に対し取着固定される。   In the rotating means 20 located at the winding position P2, the core core 2 is mounted, but nothing is wound around the core core 2 at the beginning. In this state, first, the tip end portions of the separators 3 and 4 are attached and fixed to the surface of the core core 2 by the separator fixing means described above.

続いて、当該巻取ポジションＰ２においては、回転手段２０（巻芯２１）の回転が行われる。そして、所定タイミングが到来したならば、プラス電極箔供給機構及びマイナス電極箔供給機構の各電極箔供給手段４７が作動させられ、各電極箔５，６が巻芯コア２の方に向けて供給される。より詳しくは、それまで前記チャック４８によって先端部が把持された各電極箔５，６が、前記チャック４８が移動させられることで、巻芯コア２の方に向けて供給される。これにより、プラス電極箔５及びマイナス電極箔６が、それぞれ各セパレータ３，４を介して互いに絶縁状態で巻き取られることとなる。   Subsequently, at the winding position P2, the rotating means 20 (winding core 21) is rotated. When the predetermined timing arrives, the electrode foil supply means 47 of the plus electrode foil supply mechanism and the minus electrode foil supply mechanism are operated, and the electrode foils 5 and 6 are supplied toward the core core 2. Is done. More specifically, the electrode foils 5 and 6 whose tip portions have been gripped by the chuck 48 are supplied toward the core 2 by moving the chuck 48. Thereby, the plus electrode foil 5 and the minus electrode foil 6 are wound up in an insulated state through the separators 3 and 4, respectively.

帯状体７の巻回がほぼ完了したならば、プラス電極箔５及びマイナス電極箔６を前記切断手段９１で切断するとともに、セパレータ３，４についても切断する。そして、切断された残りの帯状体７が完全に巻き取られ、外周側のセパレータ３，４に関しテープ止めが施されることで巻取が完了する。その後、前記回転手段２０等を着脱ポジションＰ１へと移動させた上で、巻芯２１を巻芯受け３１から離間する方向へと相対移動させ、前記受けピン３３を嵌合凹部から抜き外すことで、装着部２３による巻芯コア２の保持力が解除されることとなる。その上で、帯状体７の巻回された巻芯コア２を、巻芯コア２ごと装着部２３から取り外すことで電池素子１が得られる。   When the winding of the strip 7 is almost completed, the plus electrode foil 5 and the minus electrode foil 6 are cut by the cutting means 91 and the separators 3 and 4 are also cut. Then, the remaining cut strip 7 is completely wound up, and the winding is completed when the outer peripheral separators 3 and 4 are taped. Thereafter, after the rotating means 20 and the like are moved to the attachment / detachment position P1, the core 21 is relatively moved in a direction away from the core receiver 31, and the receiving pin 33 is removed from the fitting recess. Thus, the holding force of the core 2 by the mounting portion 23 is released. After that, the battery element 1 is obtained by removing the wound core core 2 around which the belt-like body 7 is wound together with the wound core 2 from the mounting portion 23.

ここで、前記プラス電極箔５及びマイナス電極箔６の前記切断手段９１による切断の過程をより詳細に説明する。但し、ここではプラス電極箔５を例にとって説明することとする。まず、帯状体７の巻回がほぼ完了し、所定のタイミングが到来した時点で、図５に示すように、回転手段２０の回転を一旦停止させる。このとき、同図矢印で示したように、プラス電極箔５には、前記張力付与手段４２によって所定の張力が付与され続けている。そして、前記チャック４８を作動させ、プラス電極箔５をチャック４８で把持する。   Here, the process of cutting the plus electrode foil 5 and the minus electrode foil 6 by the cutting means 91 will be described in more detail. However, here, the positive electrode foil 5 will be described as an example. First, when the winding of the belt-like body 7 is almost completed and a predetermined timing has come, the rotation of the rotating means 20 is temporarily stopped as shown in FIG. At this time, as indicated by an arrow in the figure, a predetermined tension is continuously applied to the plus electrode foil 5 by the tension applying means 42. Then, the chuck 48 is operated and the plus electrode foil 5 is gripped by the chuck 48.

次に、図６に示すように、前記チャック４８による把持を維持したまま、当該チャック４８を回転手段２０の方へ移動させる。これにより、それまでのチャック４８（電極箔供給手段４７）及び回転手段２０間におけるプラス電極箔５の張力が弱められる。本実施形態では張力がゼロとされる。但し、このようにチャック４８が移動した場合においても、チャック４８よりも上流側においてはプラス電極箔５への張力の付与が維持される。より具体的には、チャック４８よりも上流側におけるプラス電極箔５には、それまでと同じ張力が付与され続ける。   Next, as shown in FIG. 6, the chuck 48 is moved toward the rotating means 20 while maintaining the gripping by the chuck 48. Thereby, the tension | tensile_strength of the plus electrode foil 5 between the chuck | zipper 48 (electrode foil supply means 47) and the rotation means 20 until then is weakened. In this embodiment, the tension is zero. However, even when the chuck 48 moves in this way, the application of tension to the positive electrode foil 5 is maintained on the upstream side of the chuck 48. More specifically, the same tension as before is continuously applied to the positive electrode foil 5 on the upstream side of the chuck 48.

そして、この状態を維持したまま、図７に示すように、切断装置９１を作動させる。すなわち、刃部９３を回動（下動）させることで、プラス電極箔５を、幅方向一端側から他端側に向かって挟み切る。このとき、プラス電極箔５が所定幅切断された状態、つまり切断完了前の僅かに繋がっている状態というのが生じうるが、本実施形態では、当該部分における張力が弱められて（ゼロとなって）いるので、前記繋がっていた部分が張力によって引きちぎられてしまうといった事態が起こらない。一方で、張力が弱められていても、プラス電極箔５は金属板により構成され、所定の剛性（形状保持性）を具備しているため、切断に際し特段の困難を伴うこともなく、安定した切断が実現できる。   Then, with this state maintained, the cutting device 91 is operated as shown in FIG. That is, the plus electrode foil 5 is sandwiched from one end side in the width direction toward the other end side by rotating (lowering) the blade portion 93. At this time, a state in which the plus electrode foil 5 is cut by a predetermined width, that is, a state in which the plus electrode foil 5 is slightly connected before the completion of cutting may occur, but in this embodiment, the tension in the portion is weakened (becomes zero) Therefore, a situation in which the connected portion is torn off by tension does not occur. On the other hand, even if the tension is weakened, the positive electrode foil 5 is made of a metal plate and has a predetermined rigidity (shape retention), so that it is stable without any particular difficulty in cutting. Cutting can be realized.

尚、本実施形態では、切断手段９１による切断後においても、前記チャック４８によるプラス電極箔５の把持が継続される。そして、次回の巻回に際し、当該チャック４８にて把持されたまま、所定の張力が付与されている状態で、プラス電極箔５が回転手段２０の方へと供給される。   In this embodiment, even after the cutting by the cutting means 91, the gripping of the positive electrode foil 5 by the chuck 48 is continued. Then, during the next winding, the plus electrode foil 5 is supplied toward the rotating means 20 in a state where a predetermined tension is applied while being held by the chuck 48.

以上詳述したように、本実施形態によれば、切断に際し、プラス電極箔５（マイナス電極箔６）が所定幅切断された状態、つまり切断完了前の僅かに繋がっている状態というのが生じうるが、当該部分における張力が弱められて（ゼロとなって）いるので、前記繋がっていた部分が張力によって引きちぎられてしまうといった事態が起こらない。そのため、引きちぎられることに起因してバリが発生したり、破片（金属粉）が発生したりするといった事態、ひいては、それによる不具合の発生を防止することができる。一方で、張力を弱めたとしても、両電極箔５，６は、所定の剛性（形状保持性）を具備しているため、切断に際し特段の困難を伴うこともない。   As described above in detail, according to the present embodiment, when cutting, the plus electrode foil 5 (minus electrode foil 6) is cut by a predetermined width, that is, a state in which the plus electrode foil 5 is slightly connected before the cutting is completed. However, since the tension in the portion is weakened (becomes zero), the connected portion is not torn off by the tension. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of burrs due to tearing or the occurrence of debris (metal powder), and hence the occurrence of defects. On the other hand, even if the tension is weakened, both the electrode foils 5 and 6 have a predetermined rigidity (shape retaining property), so that there is no particular difficulty in cutting.

さらに、本実施形態では、切断に際し、張力付与手段４２によって張力が弱められるわけではなく、電極箔供給手段４７のチャック４８によって電極箔５，６が把持されるとともに、当該チャック４８が回転手段２０の方へ移動させられることで、チャック４８及び回転手段２０間における電極箔５，６の張力が弱められる。このため、レスポンス良く、非常に速やかに張力を弱めることができ、ひいては、張力付与手段４２によって張力を弱める場合と比較して速やかな切断等を実現することができ、結果的に巻取効率の飛躍的な向上を図ることができる。   Further, in this embodiment, the tension is not weakened by the tension applying means 42 at the time of cutting, but the electrode foils 5 and 6 are gripped by the chuck 48 of the electrode foil supply means 47 and the chuck 48 is rotated by the rotating means 20. As a result, the tension of the electrode foils 5 and 6 between the chuck 48 and the rotating means 20 is weakened. For this reason, it is possible to reduce the tension very quickly with good response, and as a result, it is possible to realize a quick cutting or the like as compared with the case where the tension is reduced by the tension applying means 42. A dramatic improvement can be achieved.

しかも、本実施形態では、チャック４８よりも上流側においては、電極箔５，６に対し張力を付与し続けられる。従って、次回の巻取り開始に際しての張力の調整に手間取るといった事態を防止できる。また、上記のとおり次回の巻回までチャック４８による把持を継続することとしているため、一旦把持を解除してしまう場合に比べて、速やかに次回の巻取り開始を実現できる。また、巻取り初期段階等における張力不足による電極箔５，６の蛇行を防止することができる。   In addition, in the present embodiment, tension can be continuously applied to the electrode foils 5 and 6 on the upstream side of the chuck 48. Therefore, it is possible to prevent a situation where it takes time to adjust the tension when starting the next winding. In addition, since the gripping by the chuck 48 is continued until the next winding as described above, the next winding start can be realized more quickly than when the gripping is once released. In addition, meandering of the electrode foils 5 and 6 due to insufficient tension in the initial winding stage or the like can be prevented.

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。   In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other application examples and modification examples not illustrated below are also possible.

（ａ）上記実施形態では、切断手段９１を、台座部９２と刃部９３とにより構成することとしている。これに対し、図８（ａ），（ｂ）に示すように、台座部９２及び刃部９３に加え、さらに、前記台座部９２に対し接離方向へ移動可能な押さえ部９４を備えるよう構成し、「挟み切り」に際しては、台座部９２と押さえ部９４とで電極箔５を挟持することとしてもよい。このように構成することで、電極箔５の張力が相当弱められた場合でも、あるいは、電極箔５がより柔軟な素材により構成された場合であっても、より確実な切断を実現することができる。   (A) In the above embodiment, the cutting means 91 is configured by the pedestal portion 92 and the blade portion 93. On the other hand, as shown in FIGS. 8A and 8B, in addition to the pedestal portion 92 and the blade portion 93, a pressing portion 94 that is movable in the contact / separation direction with respect to the pedestal portion 92 is provided. However, in the “clipping”, the electrode foil 5 may be sandwiched between the pedestal portion 92 and the pressing portion 94. By constituting in this way, even when the tension of the electrode foil 5 is considerably weakened or even when the electrode foil 5 is made of a more flexible material, it is possible to realize more reliable cutting. it can.

（ｂ）上記実施形態では特に言及しなかったが、前記チャック４８よりも上流側位置に、当該チャック４８の蛇行や、電極箔５，６の蛇行を修正する蛇行修正手段を備えることとしてもよい。かかる構成下、上述した実施形態のように、切断中においても、チャック４８よりも上流側において電極箔５，６への張力の付与を維持する構成を採用することで、張力低下に起因する蛇行修正を懸念する必要をなくすことができる。結果として、蛇行修正手段への負担を軽減することができる。   (B) Although not particularly mentioned in the above embodiment, meandering correcting means for correcting meandering of the chuck 48 and meandering of the electrode foils 5 and 6 may be provided at a position upstream of the chuck 48. . Under such a configuration, as in the above-described embodiment, by adopting a configuration that maintains the application of tension to the electrode foils 5 and 6 on the upstream side of the chuck 48 even during cutting, meandering due to a decrease in tension is adopted. You can eliminate the need to worry about corrections. As a result, the burden on the meandering correction means can be reduced.

（ｃ）上記実施形態では、電池素子１が、巻芯コア２を具備する場合について具体化されているが、当該巻芯コア２を有しないタイプの電池素子を得る場合について具体化することとしてもよい。   (C) In the said embodiment, although the battery element 1 is materialized about the case where the core core 2 is comprised, it is as materializing about the case where the battery element of the type which does not have the said core core 2 is obtained. Also good.

（ｄ）上記実施形態における回転手段２０はあくまでも一例であって、他の構成を採用してもよいことは言うまでもない。例えば、上記例では受けピン３３は支持部３２と一体化して形成されているが、受けピン３３を支持部３２とは別体で設け、受けピン３３を支持部３２に対して軸線Ｃ方向に沿って移動（出没）可能に構成することとしてもよい。また、上記（ｃ）を勘案すれば、セパレータ３，４の挿通されるスリットを有する巻芯が、回転手段を構成することとしてもよい。   (D) The rotating means 20 in the above embodiment is merely an example, and it goes without saying that other configurations may be adopted. For example, in the above example, the receiving pin 33 is formed integrally with the support portion 32, but the receiving pin 33 is provided separately from the support portion 32, and the receiving pin 33 is arranged in the axis C direction with respect to the support portion 32. It is good also as comprising (moving and appearing) along. In consideration of the above (c), the winding core having the slits through which the separators 3 and 4 are inserted may constitute the rotating means.

（ｅ）上記実施形態では、巻取装置１１によって、リチウムイオン電池の電池素子１が製造されているが、巻取装置１１によって製造される巻回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの巻回素子等を製造することとしてもよい。   (E) In the above embodiment, the battery element 1 of the lithium ion battery is manufactured by the winding device 11, but the winding element manufactured by the winding device 11 is not limited to this, for example, Alternatively, a winding element of an electrolytic capacitor or the like may be manufactured.

一実施形態における電池素子の構成を示すための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for showing the structure of the battery element in one Embodiment. 巻取装置を示す正面模式図である。It is a front schematic diagram which shows a winding apparatus. 回転手段等を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a rotation means etc. （プラス）電極箔供給機構の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the (plus) electrode foil supply mechanism. （プラス）電極箔の切断に際しての手順を説明する要部模式図である。It is a principal part schematic diagram explaining the procedure at the time of the cutting | disconnection of (plus) electrode foil. （プラス）電極箔の切断に際しての手順を説明する要部模式図である。It is a principal part schematic diagram explaining the procedure at the time of the cutting | disconnection of (plus) electrode foil. （プラス）電極箔の切断に際しての手順を説明する要部模式図である。It is a principal part schematic diagram explaining the procedure at the time of the cutting | disconnection of (plus) electrode foil. （ａ），（ｂ）は別の実施形態における切断手段等の構成を説明する模式図である。(A), (b) is a schematic diagram explaining the structure of the cutting | disconnection means etc. in another embodiment. 切断手段の構成を説明するための部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view for demonstrating the structure of a cutting | disconnection means. 従来技術の不具合を説明する模式図であって、（ａ）は、電極箔が所定幅切断された状態を示す図であり、（ｂ）は、繋がっていた部分が張力によって引きちぎられてしまった状態を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram explaining the malfunction of a prior art, (a) is a figure which shows the state by which the electrode foil was cut | disconnected by predetermined width, (b) has been torn off the connected part by tension | tensile_strength. It is a figure which shows a state.

符号の説明Explanation of symbols

１…巻回素子としての電池素子、３，４…セパレータ、５…プラス電極箔、６…マイナス電極箔、７…帯状体、１１…巻取装置、２０…回転手段、４０…原反、４１…支持手段、４２…張力付与手段、４５…段差ローラ、４６…張力制御手段、４７…弛緩手段を構成する電極箔供給手段、４８…把持部としてのチャック、９１…切断手段、９２…台座部、９３…刃部、９４…押さえ部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery element as a winding element, 3, 4 ... Separator, 5 ... Positive electrode foil, 6 ... Negative electrode foil, 7 ... Strip | belt body, 11 ... Winding apparatus, 20 ... Rotating means, 40 ... Original fabric, 41 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Support means, 42 ... Tension applying means, 45 ... Step roller, 46 ... Tension control means, 47 ... Electrode foil supply means constituting relaxation means, 48 ... Chuck as gripping part, 91 ... Cutting means, 92 ... Base part 93 ... Blade part, 94 ... Presser part.

Claims (8)

軸線を中心に回転可能に構成され、自身の回転に基づき少なくとも帯状の電極箔を巻回可能な回転手段と、
少なくとも巻回中の電極箔に張力を付与する張力付与手段と、
前記電極箔を切断する切断手段と
を備えた巻取装置であって、
前記電極箔の切断に際し、それまで当該電極箔に付与されていた張力を弱める弛緩手段を設け、
前記切断手段は、
台座部と刃部とを備えることで、前記帯状の電極箔を、幅方向一端側から他端側に向かって挟み切るよう構成されているとともに、
さらに、前記台座部に対し接離方向へ移動可能な押さえ部を備え、前記挟み切りに際しては、前記台座部と前記押さえ部とで前記電極箔を挟持することを特徴とする巻取装置。 A rotating means configured to be rotatable around an axis and capable of winding at least a strip-shaped electrode foil based on its own rotation;
Tension applying means for applying tension to at least the electrode foil being wound;
A winding device comprising a cutting means for cutting the electrode foil,
When cutting the electrode foil, provided with a relaxation means to weaken the tension applied to the electrode foil until then ,
The cutting means is
By being provided with a pedestal part and a blade part, the band-shaped electrode foil is configured to be sandwiched from one end side in the width direction toward the other end side,
The winding device further includes a pressing portion that can move in a contact / separation direction with respect to the pedestal portion, and the electrode foil is clamped between the pedestal portion and the pressing portion when the pinching is performed . 軸線を中心に回転可能に構成され、自身の回転に基づき少なくとも帯状の電極箔を巻回可能な回転手段と、
ロール状に巻回されてなる前記電極箔の原反を支持する支持手段と、
前記電極箔を把持可能な把持部を有するとともに、前記電極箔の巻回開始に際しては、前記支持手段から延びる前記電極箔を前記把持部が把持した状態で前記回転手段の方へ供給可能な電極箔供給手段と、
前記支持手段及び前記電極箔供給手段間に設けられ、少なくとも巻回中の電極箔に張力を付与する張力付与手段と、
前記電極箔供給手段及び前記回転手段間に設けられ、前記電極箔を切断する切断手段と
を備えた巻取装置であって、
前記電極箔の切断に際しては、前記電極箔供給手段の把持部が前記電極箔を把持するとともに、当該把持部が前記回転手段の方へ移動することで、それまでの前記電極箔供給手段及び前記回転手段間における前記電極箔の張力を弱めることとし、
前記切断手段は、
台座部と刃部とを備えることで、前記帯状の電極箔を、幅方向一端側から他端側に向かって挟み切るよう構成されているとともに、
さらに、前記台座部に対し接離方向へ移動可能な押さえ部を備え、前記挟み切りに際しては、前記台座部と前記押さえ部とで前記電極箔を挟持することを特徴とする巻取装置。 A rotating means configured to be rotatable around an axis and capable of winding at least a strip-shaped electrode foil based on its own rotation;
A support means for supporting the raw material of the electrode foil wound in a roll shape;
An electrode having a gripping portion capable of gripping the electrode foil and capable of supplying the electrode foil extending from the support means toward the rotating means while the gripping portion grips the electrode foil when starting to wind the electrode foil Foil supply means;
A tension applying means that is provided between the support means and the electrode foil supply means, and applies tension to at least the electrode foil being wound;
A winding device provided between the electrode foil supply means and the rotating means and provided with a cutting means for cutting the electrode foil,
When cutting the electrode foil, the gripping part of the electrode foil supply means grips the electrode foil, and the gripping part moves toward the rotating means, so that the electrode foil supply means and the previous ones To reduce the tension of the electrode foil between the rotating means ,
The cutting means is
By being provided with a pedestal part and a blade part, the band-shaped electrode foil is configured to be sandwiched from one end side in the width direction toward the other end side,
The winding device further includes a pressing portion that can move in a contact / separation direction with respect to the pedestal portion, and the electrode foil is clamped between the pedestal portion and the pressing portion when the pinching is performed . 前記把持部が前記回転手段の方へ移動することで、それまでの前記電極箔供給手段及び前記回転手段間における前記電極箔の張力が弱められるときにおいても、前記把持部よりも上流側においては前記電極箔への張力の付与が維持されるよう構成したことを特徴とする請求項２に記載の巻取装置。   Even when the tension of the electrode foil between the electrode foil supply unit and the rotation unit is weakened by the movement of the grip unit toward the rotation unit, on the upstream side of the grip unit. The winding device according to claim 2, wherein application of tension to the electrode foil is maintained. 前記張力付与手段により前記電極箔に付与される張力を制御する張力制御手段を備え、
前記把持部が前記回転手段の方へ移動することで、それまでの前記電極箔供給手段及び前記回転手段間における前記電極箔の張力が弱められるときにおいても、前記張力制御手段は、前記把持部よりも上流側における前記電極箔にそれまでと同様の張力が付与され続けるよう制御することを特徴とする請求項２に記載の巻取装置。 Tension control means for controlling the tension applied to the electrode foil by the tension applying means,
Even when the tension of the electrode foil between the electrode foil supply unit and the rotation unit is reduced by the movement of the grip unit toward the rotation unit, the tension control unit is The winding device according to claim 2, wherein control is performed so that the same tension as before is continuously applied to the electrode foil on the upstream side. 前記把持部よりも上流側位置に、当該把持部及び電極箔のうち少なくとも一方の蛇行を修正する蛇行修正手段を備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の巻取装置。   The winding device according to any one of claims 2 to 4, further comprising meander correcting means for correcting at least one meander of the grip portion and the electrode foil at a position upstream of the grip portion. 前記切断手段による切断後、前記電極箔供給手段は、前記把持部による前記電極箔の把持を継続したまま、前記支持手段から延びる前記電極箔を前記回転手段の方へ供給することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の巻取装置。   After the cutting by the cutting means, the electrode foil supply means supplies the electrode foil extending from the support means to the rotating means while continuing to hold the electrode foil by the holding portion. The winding device according to any one of claims 2 to 5. 前記電極箔は、プラス電極箔及びマイナス電極箔からなり、
当該プラス電極箔及びマイナス電極箔を、それぞれ電気絶縁性素材よりなる帯状のセパレータを介して互いに絶縁状態で巻き取るよう構成してなるとともに、
前記支持手段、前記電極箔供給手段、前記張力付与手段、及び、前記切断手段は、それぞれ前記プラス電極箔及びマイナス電極箔に対応して設けられていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の巻取装置。 The electrode foil comprises a plus electrode foil and a minus electrode foil,
The positive electrode foil and the negative electrode foil are each configured to be wound in an insulated state through a strip-shaped separator made of an electrically insulating material,
The support means, the electrode foil supply means, the tension applying means, and the cutting means are provided corresponding to the plus electrode foil and the minus electrode foil, respectively. The winding device according to any one of the above. 前記電極箔の切断に際し、切断される前記電極箔の張力をゼロとすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の巻取装置。
The winding device according to any one of claims 1 to 7 , wherein when the electrode foil is cut, the tension of the electrode foil to be cut is set to zero.
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