JP5540228B2 - Metal foil processing distortion correction apparatus and processing distortion correction method - Google Patents
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Description
本発明は、電池・キャパシター等に用いられる集電体電極箔として用いられる、多数の微細孔が成形される金属箔において、その微細孔成形時に生じた加工反り等の歪みを平坦化して取り除くための金属箔の加工歪矯正装置及び加工歪矯正方法に関する。 The present invention flattens and removes distortions such as processing warp generated during the formation of micropores in a metal foil formed with a large number of micropores used as a collector electrode foil used in batteries, capacitors, etc. The present invention relates to a processing distortion correction apparatus and a processing distortion correction method for metal foil.
近年、マルチメディア技術の急速な発展に伴い、携帯用の電子機器に使用され、更にここにきて加速度的に変化している電気自動車（ＥＶ）を始め地球規模での代替エネルギーとして二次電池の小型軽量化及び高性能化の要請が待ったなしで求められている。 In recent years, with the rapid development of multimedia technology, secondary batteries have been used as alternative energy on a global scale, including electric vehicles (EV), which are used in portable electronic devices and are changing at an accelerated pace. There is a need to wait for a smaller, lighter and higher performance.
リチウム電池では、主に電極活物質の開発がエネルギー密度向上とコストダウンを目的に精力的に行われているが、これら正負活物質各々は、その集電体である正極のアルミニウム箔及び負極の銅箔表面との密着性が悪く局部的な剥離現象を生じやすいという問題を抱え、特許文献１にて金属集電体に連通した孔がこの剥離現象による電極性能低下を顕著に改善している。 In lithium batteries, the development of electrode active materials has been energetically performed mainly for the purpose of improving energy density and reducing costs, but each of these positive and negative active materials has a positive electrode aluminum foil and a negative electrode. There is a problem that the adhesion with the copper foil surface is poor and local peeling phenomenon is likely to occur, and in Patent Document 1, the hole communicating with the metal current collector significantly improves the electrode performance degradation due to this peeling phenomenon. .
また、孔明け箔の製造方法としては、従来、凹凸の金型を用いたプレス加工によって孔を形成する方法（パンチング）や、エッチング等の化学処理によって箔の材料の一部を溶かして孔を形成する方法が用いられている。 In addition, as a method for producing a perforated foil, conventionally, a method of forming a hole by punching using a concavo-convex mold (punching) or a part of a foil material by a chemical treatment such as etching is used to form a hole. The method of forming is used.
例えば、特許文献２においては、打抜き穴を有する金型と弾性体との間に金属箔を挟持してロール間を通過させることにより、弾性体を加圧して金属箔を金型の打抜き穴内に変形させて金属箔に穴を形成する方法であって、金型及び弾性体は夫々ロールの外周長より十分に大きい長さの環状体からなり、金型及び弾性体を回転移動させる穴明き箔の製造方法が開示されている。
For example, in
また、特許文献３においては、加工が容易であり、加工コストの低減が図れ、加工時にバリが発生したり破れたりするのを防止でき、強度のある多孔金属箔シートの製造方法であり、厚さ５０μｍ以下の金属箔シートに紫外線硬化型，熱剥離型又は水溶性粘着テープをラミネートし、次に紫外線硬化型粘着テープと金属箔シートにパンチング加工によって開孔率が２５％以上となる多数の小孔を均一に穿孔し、次いで粘着テープに粘着力を喪失させて当該粘着テープを金属箔シートから剥離させることを特徴とする多孔金属箔シートの成形方法が開示されている。 Patent Document 3 is a method for producing a strong porous metal foil sheet that is easy to process, can reduce processing costs, can prevent burrs from being generated or torn during processing, Laminating a UV foil-type, heat-peelable or water-soluble adhesive tape on a metal foil sheet having a thickness of 50 μm or less, and then punching the UV-curable adhesive tape and the metal foil sheet into a large number of holes with a porosity of 25% or more. A method for forming a porous metal foil sheet is disclosed, in which small holes are uniformly perforated, and then the adhesive tape loses the adhesive force to peel the adhesive tape from the metal foil sheet.
更に、特許文献４においては、集電体箔の開口率を大きくすると共に、薄い集電体箔に多数の小孔を形成することができる二次電池の電極用集電体箔の成形方法および成形装置であって、多数の凸部を有するエンボスロールと凹凸を有しない平ロールとの間に、無孔の集電体箔を弾性ベルトと重ね合わせて通過させ、凸部によって押圧される集電体箔の箇所に貫通孔を形成すると共に貫通孔の形成時に発生する抜きカスを弾性ベルトに埋め込み、その弾性ベルトに埋め込まれた抜きカスは、ロール通過後に弾性ベルトから除去するようにした箔の成形方法および成形装置が開示されている。 Further, in Patent Document 4, a method for forming a current collector foil for an electrode of a secondary battery, which can increase the aperture ratio of the current collector foil and can form a large number of small holes in a thin current collector foil, and A forming device, wherein a non-porous current collector foil is passed over an elastic belt between an embossing roll having a large number of convex portions and a flat roll having no concave and convex portions, and is pressed by the convex portions. A foil in which a through hole is formed at the location of the electric foil and a punched residue generated when the through hole is formed is embedded in the elastic belt, and the punched residue embedded in the elastic belt is removed from the elastic belt after passing through the roll. A molding method and a molding apparatus are disclosed.
更に、特許文献５においては、コスト高を招くことなく、穴の大きさやピッチ等の自由度が大きい穴明き箔を効率的に製造することが可能な穴明き箔の製造方法であり、ベース板の上に弾性体を金属箔を載置し、溝付きロールを弾性体側に押し込むと、弾性体が変形し、金属箔がロールの溝内に押し込まれ、溝の縁と弾性体により金属箔の剪断加工が行われ、ロールの突起部で弾性体に押し付けられた金属箔の部分は、抜きカスとなり、穴が形成された穴明き箔が得られる方法が開示されている。同様に、特許文献６においては、形成された４角形の孔の周縁のリブにクラックを発生させることのない孔あき箔の製造方法であり、ロール装置の一方のロールを構成する加工ロールの表面に形成された菱形凸部において、２組の対向する頂点のうちの一方の組の対向する頂点をロール回転方向に沿って配置し、他方の組の対向する頂点をロール軸方向に沿って配置するとともに、一方の組の頂点間の間隔を他方の組の頂点間の間隔より長く設定するものが開示されている。 Furthermore, Patent Document 5 is a method for producing a perforated foil capable of efficiently producing a perforated foil having a high degree of freedom such as the size and pitch of holes without incurring high costs. When the metal foil is placed on the base plate and the grooved roll is pushed into the elastic body, the elastic body is deformed and the metal foil is pushed into the groove of the roll, and the metal is pushed by the edge of the groove and the elastic body. The method of obtaining the perforated foil in which the metal foil part which the shearing process of foil was performed and was pressed on the elastic body with the protrusion part of the roll becomes a dregs, and the hole was formed is disclosed. Similarly, in Patent Document 6, it is a method for producing a perforated foil that does not generate cracks in the peripheral ribs of the formed quadrangular holes, and the surface of the work roll constituting one roll of the roll device In the rhombus convex portion formed in the shape, the opposing vertexes of one set of the two opposing vertexes are arranged along the roll rotation direction, and the opposing vertexes of the other set are arranged along the roll axis direction. In addition, there is disclosed a technique in which an interval between vertices of one set is set longer than an interval between vertices of the other set.
また、上記各特許文献の微細孔を有する金属箔の成形を行う場合に、バリ状の加工カエリや完全に孔が形成されないハーフカットが生じる虞があり、そこに金属箔の加工屑が引っかかるなどする虞があったが、本願出願人はこれを特許文献７に示す技術によって解消することに成功している。 In addition, when forming a metal foil having fine holes in each of the above-mentioned patent documents, there is a possibility that a burr-like processing crack or a half cut in which holes are not completely formed may occur, and metal foil processing waste may be caught there. However, the present applicant has succeeded in solving this problem by the technique shown in Patent Document 7.
しかしながら、特に、上記のような構成のロール成形による金属箔の微細孔加工においては、金属箔表面と裏面との伸び率が相違するために、その加工終了後の金属箔に幅方向にその断面から見て加工カエリを外弧とした円弧状の反りが生じることがあった。このように反りがある状態で金属箔を巻き取ると、反りが原因となってシワやヨレ・巻きずれができ、製品とする際に活物質が均一に塗布できず、金属箔が露出する不具合が生じ、組込することで金属箔同士が接触し、集電体としての機能を損なうという製品として重大な欠陥が生じる虞がある。 However, in particular, in the micro-hole processing of the metal foil by roll forming having the above-described configuration, since the elongation rates of the metal foil front surface and the back surface are different, the cross-section in the width direction of the metal foil after the processing is completed. As seen from above, arc-shaped warping with machining burrs as the outer arc may occur. If the metal foil is wound in such a warped state, the warp may cause wrinkles, kinks, and miswinding, and the active material cannot be uniformly applied to make a product, and the metal foil is exposed. As a result, there is a possibility that a serious defect may occur as a product in which the metal foils are brought into contact with each other and the function as a current collector is impaired.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、多数の微細孔が成形された金属箔において、その微細孔成形時に生じた加工反りを取り除いて平坦化する金属箔の加工歪矯正装置及び加工歪矯正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a metal foil in which a large number of micropores are formed, a metal foil processing distortion correcting device that removes a processing warp generated during the micropore forming and flattens the metal foil, and An object of the present invention is to provide a processing distortion correction method.
請求項１記載の金属箔の加工歪矯正装置は、コイル状に巻いた長尺の金属箔を巻き戻して、該長尺金属箔を微細孔成形ロールと受けロールの間に挟み込んで該微細孔成形ロール面側から加工して金属箔に多数の微細な孔を成形し、微細孔成形後に圧延加工にて加工カエリを処理した長尺金属箔を再度コイル状に巻き取る金属箔の微細孔ロール成形装置において、前記微細孔成形ロールの後段に、前記微細孔成形加工の方向と反対の方向即ち加工による加工カエリの方向からエンボス加工するエンボス加工手段を備えたことを特徴とする。 The apparatus for correcting a processing distortion of a metal foil according to claim 1 rewinds a long metal foil wound in a coil shape, and sandwiches the long metal foil between a micro-hole forming roll and a receiving roll to form the micro-hole. A metal foil micro-hole roll that is processed from the forming roll surface side to form a large number of fine holes in the metal foil, and the long metal foil that has been processed by rolling after the micro-hole forming is wound into a coil shape again. In the molding apparatus, an embossing means for embossing from the direction opposite to the direction of the micropore forming process, that is, the direction of processing burrs by processing, is provided at the subsequent stage of the microhole forming roll.
請求項１の構成によれば、金属箔に微細孔を成形することにより生じる加工歪によって生じる反りを、エンボス加工を行うことによって矯正し平坦化することができる。 According to the structure of Claim 1, the curvature which arises by the process distortion produced by shape | molding a micropore in metal foil can be corrected and planarized by performing embossing.
請求項２記載の金属箔の加工歪矯正装置は、請求項１記載の金属箔の加工歪矯正装置において、前記金属箔の前記微細孔成形ロール表面には多数の微細孔成形凸部を形成し、前記エンボス加工手段には多数のエンボス加工凸部を形成しており、前記エンボス加工手段に形成したエンボス加工凸部の単位面積当たりの数は、前記微細孔成形ロール表面に形成した微細孔成形凸部の単位面積当たりの数と実質的に同一であることを特徴とする。
The processing distortion correction device for metal foil according to
請求項２の構成によれば、微細孔成形凸部によって形成される金属箔の微細孔の面積と実質的に同じく金属箔に形成されるエンボスの数を、金属箔の表面に占める割合を単位面積当たりで比較して略同一とし、それにより微細孔成形による金属箔の延び量とエンボス加工の際に生じる金属箔の延び量を反対方向に実質的に同一とすることで、金属箔全体の表裏の延び量を均一にすることができる。
According to the configuration of
請求項３記載の金属箔の加工歪矯正装置は、請求項２記載の金属箔の加工歪矯正装置において、前記エンボス加工手段に形成したエンボス加工凸部によるエンボス加工の位置を、前記微細孔成形ロール表面に形成した微細孔成形凸部による加工の位置と実質的に相違した位置となるように配置したことを特徴とする。
The metal foil processing distortion correction device according to claim 3 is the metal foil processing distortion correction device according to
請求項３の構成によれば、金属箔に成形される微細孔部の間隙にエンボス加工をすることで、微細孔された残部にエンボス加工をすることで平坦化加工が適正に行われる。 According to the configuration of the third aspect, the embossing is performed on the gap between the fine hole portions formed in the metal foil, so that the flattening process is appropriately performed by embossing the remaining fine holes.
請求項４記載の金属箔の加工歪矯正装置は、請求項１乃至３の内の１の請求項記載の金属箔の加工歪矯正装置において、前記エンボス加工手段は、前記エンボス加工用の微細孔成形凸部がロール表面に形成されたエンボス加工ロールであることを特徴とする。 The metal foil processing distortion correction device according to claim 4 is the metal foil processing distortion correction device according to one of claims 1 to 3, wherein the embossing means is a fine hole for the embossing processing. It is an embossing roll in which a shaping | molding convex part was formed in the roll surface, It is characterized by the above-mentioned.
請求項４の構成によれば、微細孔成形凸部を設けた微細孔成形ロールによる金属箔の微細孔成形加工に続いて、エンボス加工凸部を設けたエンボス加工手段をロールにて構成し、各々の工程でロール間に金属箔を挟み、通過させることで微細孔加工及び反りの矯正加工のエンボス加工を行うことが可能となる。 According to the configuration of claim 4, following the micro-hole forming process of the metal foil by the micro-hole forming roll provided with the micro-hole forming convex part, the embossing means provided with the embossing convex part is configured with the roll, By embedding a metal foil between rolls in each step and allowing it to pass through, it becomes possible to carry out embossing for fine hole processing and warping correction processing.
請求項５記載の金属箔の加工歪矯正装置は、請求項１乃至４の内の１の請求項記載の金属箔の加工歪矯正装置において、前記エンボス加工手段の後段に、金属箔を圧延加工する圧延手段を備えたことを特徴とする。 The metal foil processing distortion correction device according to claim 5 is the metal foil processing distortion correction device according to one of claims 1 to 4, wherein the metal foil is rolled after the embossing means. It is characterized by comprising rolling means.
請求項５の構成によれば、エンボス加工後に更に金属箔を圧延加工することで、より確実に金属箔の反り返りを矯正することができる。 According to the structure of Claim 5, the metal foil can be more reliably corrected to warp by rolling the metal foil after embossing.
請求項６記載の金属箔の加工歪矯正方法は、コイル状に巻いた長尺の金属箔を巻き戻して、該長尺金属箔を微細孔成形ロールと受けロールの間に挟み込んで該微細孔成形ロール面側から加工して金属箔に多数の微細な孔を成形した後に、微細孔成形後の長尺金属箔を再度コイル状に巻き取る金属箔の微細孔ロール成形方法において、前記微細孔成形ロールの後に、エンボス加工手段により前記成形加工と反対の方向即ち加工による加工カエリの方向からエンボス加工することを特徴とする。 The method for correcting a processing distortion of a metal foil according to claim 6 rewinds a long metal foil wound in a coil shape, and sandwiches the long metal foil between a micro-hole forming roll and a receiving roll to form the micro-hole. In the fine hole roll forming method for a metal foil, the fine hole is formed by winding a long metal foil after forming a fine hole into a coil shape after forming a large number of fine holes in the metal foil by processing from the forming roll surface side. After the forming roll, embossing is performed by an embossing means from the direction opposite to the forming process, that is, from the direction of the processing burrs.
請求項６の構成によれば、微細孔成形の際に押圧された側と反対側から金属箔を押圧してエンボス加工を行うことで、より効果的に金属箔の反り返りを矯正することができる。 According to the configuration of the sixth aspect, the metal foil warp can be more effectively corrected by pressing the metal foil from the side opposite to the side pressed at the time of forming the fine hole and performing embossing. .
請求項７記載の金属箔の加工歪矯正方法は、請求項６記載の金属箔の加工歪矯正方法において、前記エンボス加工の後に、圧延手段により前記金属箔を圧延加工することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a metal foil processing distortion correction method according to the sixth aspect, wherein the metal foil is rolled by a rolling means after the embossing.
請求項７の構成によれば、エンボス加工によって金属箔の反り返りを矯正した後に残る微小な反りを、エンボス加工後の圧延加工によって更に矯正することができる。 According to the structure of Claim 7, the fine curvature which remains after correcting the curvature of metal foil by embossing can further be corrected by the rolling process after embossing.
上記のような金属箔の加工歪矯正装置及び加工歪矯正方法によれば、金属箔の微細孔成形によって生じる金属箔の反り返りを矯正し、平坦とすることで、加工後において、金属箔をシワやヨレを発生させずに再度巻き直すことが可能となり、電極としてより品質の良い平坦な微細孔を形成した集電体金属箔の製造が可能となる。 According to the processing distortion correction apparatus and the processing distortion correction method for a metal foil as described above, the metal foil warp generated by micro-hole forming of the metal foil is corrected and flattened, so that the metal foil is wrinkled after processing. Thus, the current collector metal foil can be re-rolled without generating any twist or twist, and a current collector metal foil in which flat fine holes of higher quality are formed as electrodes can be manufactured.
以下、本発明を実施するための形態としての実施例を図１から図５を参照して説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反さない範囲で、実施例において説明した以外のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。 Hereinafter, an embodiment as a mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. Of course, it goes without saying that the present invention can be easily applied to other than those described in the embodiments without departing from the spirit of the invention.
本発明の金属箔ロール成形装置を、金属箔の送り出しから巻き取りまでの全工程を図１に沿って説明する。 The metal foil roll forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の金属箔ロール成形における前段の微細孔加工については、本発明者による前記特開２０１０−００５７０９号公報に記載された発明と同様の構成を備えるものであるが、図２を参照しながら簡単に説明する。金属箔ロール成形装置の微細孔加工は、二次電池等電子部品の電極用集電体として金属箔に多数の微細孔を幾何学的に搾設配列させるもので、更に説明すれば、機械加工技術等で形成された多数の微細突起７１（３００〜６００μｍφ）が幾何学的に等間隔で配置されている金属製の微細孔成形ロール７０、及び、これと同期して回転するゴム製の受けロール８０によってアルミニウムや銅等の金属箔５０に微細孔を空けるのである。この際、ゴム製の受けロール８０は、金属製の微細孔成形ロール７０に対して、所定のロール間の管理された隙間での押圧力で加圧されて転動している。
The former micro-hole processing in the metal foil roll forming of the present invention has the same configuration as the invention described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-005709 by the present inventor, but with reference to FIG. Briefly described. The fine hole processing of the metal foil roll forming apparatus is a method of geometrically squeezing and arranging a large number of fine holes in a metal foil as a current collector for an electrode of an electronic component such as a secondary battery. Metal fine
これにより、金属箔５０に微細の孔が成形され、その際に３００〜６００μｍφで厚み１０〜１００μｍ程の抜き屑２１が発生する。この抜き屑２１の多くは、受けロール８０であるゴムロールに伴われて金属箔５０から分離されるが、一部金属箔５０に同伴される抜き屑２１は、受けロール８０の下流側に配置されたブラシロール１００により掻き落とされる。このようにして、抜き屑２１と微細な金属粉を受けロール８０であるゴムロールで分離し、分離しきれない抜き屑２１等は、２軸のモータ駆動機構（図示なし）等を微細孔成形ロール７０の円周上に追加配置することにより掻き落とすことができる。さらに、微細孔成形ロール７０の微細突起７１に付着した粉塵等を排除するために、成型ロール７０の金属箔５０の導入部よりも回転方向で上流側にブラシロール１１０を設けることにより、微細孔成形ロール７０の微細突起７１から粉塵を直接的に掻き落とすことができる。
As a result, fine holes are formed in the
前段に上述した金属箔の微細孔加工工程を備えた図１の金属箔ロール成形・歪矯正装置においては、リール状金属箔６０から長尺金属箔５０が矢印方向に送り出され、導入ロール１１０によって、微細孔成形ロール７０と、ゴム製の第１の受けロール８０の間に挟み込まれ、微細孔成形ロール７０表面の凸状切刃型（図２の７１）によって多数の微小孔が成形される。凸状切刃型の形状は、特に限定されるものではないが、一般的には円筒形の頂部が切り歯となった構成が選択される。図１では図示しない抜き屑（図２の２１）の多くは第１の受けロール８０の表面上に捕捉され、第１の受けロール８０の回転により微小孔成形加工後の金属箔５０からは分離される。第１の受けロール８０表面のゴムに付着した抜き屑は、下流に設けられた払い落としブラシロール８９，８９によって払い落とされる。微細孔成形ロール７０と第１の受けロール８０の間での第１の微細孔成形加工動作の後も、金属箔５０は微細孔成形ロール７０に巻き付けられたままで回転移送され、ゴム製の第２の受けロール９０によって、第２の微細孔成形加工動作を受けることになる。ここで、第１の成形加工動作によっては完全に抜かれていない不完全加工部分、即ち、ハーフカットや、バリ状の微小高さの「カエリ」の間に挟まり固定されている抜き屑（図２の２１）等が、第２の微細孔成形加工動作によって完全に抜き加工されることになる。しかし、第２の微細孔成形加工動作領域においても、金属箔５０から抜かれた僅かな抜き屑２１（図２）は第２の受けロール９０の表面のゴムに付着し、下流に設けられた払い落としブラシロール９９によって払い落とされる。
In the metal foil roll forming / distortion correcting apparatus of FIG. 1 provided with the above-described metal foil micro-hole processing step in the previous stage, the
以上によっても、なお、成形加工後の金属箔５０に同伴する抜き屑２１や粉塵等は、抜き屑排除ユニット１００（ブラシロール）により除去される。以上により抜き屑や粉塵等が除去された金属箔５０は、成形加工領域から出た後に、導出ロール１１０により方向転換され、当該微細孔抜き加工により発生した金属箔５０の反りやバリ５１（図３）を圧延ユニッット１２０、１２１（圧延ロールセット）により圧延し、バリを平坦化して箔厚を微細孔ロール成形加工前の箔厚に近いレベルにする。この微細孔抜き加工後の圧延ユニッット１２０、１２１による成形金属箔の平坦化工程は、その後のエンボス加工をより有効なものとするが、必須の工程というものではない。
Also by the above, the
このように、微細孔加工後に圧延加工を行った金属箔５０であっても、従来の加工においては図５の（ａ）または（ｂ）に示すように、僅かながら弧状に反ってしまう傾向があった。この状態にて「巻取り」を行うと、金属箔５０に皺などの歪みが発生する虞がある。また、この僅かな反り返りが最終製品の電気的特性に悪影響を及ぼすこともあった。そこで本発明においては、金属箔５０の微細孔加工後にエンボス加工を行うことにより反りを矯正しようとするものである。具体的には、エンボス加工は、微細孔加工後の金属箔をエンボス加工用成形ロール１０とゴム製の受けロール２０との間に挟みこみ、金属箔５０を押圧することでエンボス加工用成形ロール１０表面の突起部の形状が金属箔表面に押圧加工される。
Thus, even if it is the
微細孔加工後にエンボス加工が施された金属箔５０は、その材質によっては上述の微細孔加工の際と同様に厚み方向の変形により箔厚が増す虞がある。そこで再度圧延ユニット１３０，１３１によって圧延を行うことで、エンボス加工で金属箔の厚み方向に箔厚を所定厚まで薄くし、実質的な反りの矯正を実現する。従ってこの圧延ユニット１３０，１３１による圧延工程については、必須の工程であり金属箔５０の材質に関らず省略することは不可能である。
Depending on the material of the
加工完成箔の「巻取り」直前までも、万が一にも金属箔５０に抜き加工微粉が同伴して来る場合には、その排除の目的でエアー除塵ユニット１４０及びクリーニング機能付き除塵ローラユニット１５０を備えることが可能である。勿論、設けないことも可能であるし、もっと前段に設けることも可能である。エアー除塵ユニット１４０は、その詳細は同一出願人による特開２０１０−００５７０９号公報に開示されているものと同様の構成を設けることが可能であり、エアーの噴出し穴（ここでは図示せず）と、それの対称位置に同じくエアー吸引穴（ここでは図示せず）との間を微細孔加工後の金属箔５０が移動する構成のユニットである。また金属箔５０が移動する部分には、箔表面に接触する位置に長方形に囲った柔らかいブラシ（ここでは図示せず）を配置し、微粉末を金属箔５０の表面より剥離させる機能を備えている。これにより、微粉末は剥離されエアー集塵することが可能となる。
Immediately before the “rolling” of the finished foil, the
図１におけるエンボス加工手段たるエンボス加工ロール１０及び受けロール２０について、図３に基づいて説明する。図３（ａ）に示すように、エンボス加工用成形ロール１０には多数のエンボス加工凸部１１が形成されており、エンボス加工用成形ロール１０と受けロール２０で微細孔加工後の金属箔５０を挟み込み、回転することでエンボス加工凸部１１が金属箔５０を受けロール２０に押圧し、エンボス加工を行う。また、別の構成として、図３（ｂ）に示すように、往復動するエンボス加工用成形金型３０にはエンボス加工凸部３１が形成されており、エンボス加工用成形金型３０と受け金型４０で微細孔加工後の金属箔５０を挟み込み、成形金型３０を昇降させることでエンボス加工凸部３１が金属箔５０を受け金型２０に押圧し、エンボス加工を行う。この場合は、金属箔の送りが間欠的になる。
The
図３は、本発明の微細孔加工・歪矯正装置１の機能を説明するための側面図でもある。金属箔５０は、図３（ａ）の下流に設置された図示しない微細孔成形ロール及び圧延ロールによって極小の孔部（微細孔部５２）が形成された後、エンボス加工手段（エンボス加工用成形ロール１０またはエンボス加工用成形金型３０）に搬送される。金属箔５０には、微細孔成形ロール７０により、多数の微細孔部５２が形成されることで、微細孔部５２の周囲には加工バリ５１が生じる。これにより、金属箔５０は図３の面に対して垂直方向に反ることになる。その金属箔５０のバリ５１を平坦化するために図１に示す圧延工程（圧延ロール１２０，１２１）によって抜きバリ５１を除去する工程を設けることも有効である。しかし、この圧延工程を経たとしても、金属箔５０の断面形状に弧状の歪が残ってしまう場合がある。そこで、さらにこの弧状に歪んだ金属箔５０をエンボス加工用成形ロール１０及び受けロール２０によって挟み込み、エンボス加工を行い、歪の除去前加工を行う。尚、このエンボス加工は、図３（ｂ）に示すように、往復動プレスによるエンボス加工を行うとしてもよく、その際は、金属箔５０を間欠的に所定の長さ分搬送し、プレス受け４０の上部の受けゴム４１に載せられた金属箔５０の上からエンボス加工用成形プレス３０を下降させ、エンボス加工用成形プレス３０の下面に形成されたエンボス加工凸部３１によって金属箔５０を押圧成形することで金属箔５０をエンボス加工するという手順を繰り返し行うこととする。
FIG. 3 is also a side view for explaining the function of the fine hole processing / distortion correcting apparatus 1 of the present invention. The
次に、図４に基づいて、微細孔加工成形ロール７０に形成された微細孔成形凸部７１の配列とエンボス加工用成形ロール１０に形成された突起１１（エンボス成形凸部）の配列の関係について説明する。図４（ａ）は、微細加工孔加工成形ロール７０に形成された微細孔成形凸部７１の配列を示しており、図４（ｂ）は、エンボス加工成形ロール１０もしくはエンボス加工用プレス３０に形成されたエンボス加工凸部１１（３１）の配列を示している。微細孔成形凸部７１の配列は、金属箔５０の進行方向においてピッチａにて配列され、金属箔５０の幅方向においてピッチｂにて配列されている。これに対してエンボス加工凸部１１（３１）は、丁度９０度回転させたように、金属箔５０の進行方向においてピッチｂにて配列され、金属箔５０の幅方向においてピッチａにて配列されている。これによって、微細孔成形凸部７１によって成形された微細孔５１でない部分を、エンボス加工凸部１１（３１）によってエンボス加工することが可能で、かつ、その加工の数も同一にすることが可能であり、それによって金属箔の反り及び歪みの平坦化を図ることができるものである。
Next, based on FIG. 4, the relationship between the arrangement | sequence of the micropore shaping | molding
次に、金属箔５０の微細孔成形工程後に第１の圧延工程を行い、第１の圧延工程後にエンボス矯正工程を行い、さらにエンボス矯正工程後に第２の圧延工程を行った際の金属箔の断面形状について図５に基づいて説明する。図５（ａ）は、微細孔成形後の金属箔５０の断面を示している。微細孔５２形成の際、金属箔５０は図５（ａ）の上方から微細孔成形加工凸部が押圧されて微細孔５２が穿設されるため、金属箔５０は下方に反ってしまい、更にバリ状の加工カエリ５１が形成されてしまう。この図５（ａ）の金属箔５０を、圧延ロールによって圧延を行うことにより、図５（ｂ）に示すように、加工カエリ５１を除去することができる。その際、圧延加工の圧力によって金属箔５０が反対に反ることがある。さらに、この反りを矯正するために、エンボス加工用成形ロール１０及び受けロール２０によって金属箔５０にエンボス加工を行う。図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す金属箔５０にエンボス加工を施した状態を示している。金属箔５０に形成された微細孔５２の間隙にエンボス加工を行うことで、金属箔５０全体に生じた反りを平坦に矯正することができる。
Next, the first rolling process is performed after the fine hole forming process of the
金属箔５０の材質によっては、図５（ｃ）のようなエンボス加工を行ったとしても反りが取り除き切れない場合もある。そこでエンボス加工工程の後に再度圧延工程（例えば図１における圧延ロール１３０，１３１）を設けることで金属箔の厚み方向に箔厚を所定厚まで薄くし、実質的な反りの矯正を実施し、より精度の高い金属箔５０の平坦化を図ることができより精度の高い金属箔５０の平坦化を図ることができる。
Depending on the material of the
以上説明した通り、本発明の加工屑・微粉・塵を排除した微細孔加工を施した金属箔の加工歪矯正装置及び加工歪矯正方法によれば、構造が単純な金型と弾性体のロール間の管理された隙間にて加圧することで金属箔の孔を形成しているので、コストをやすく抑え、しかもロール成型法であるために高速な連続加工工法が可能であり、更には、今後の金属箔を用いた集電体電極用途のトレンドである「薄い箔への微細孔加工」に対しては微細凸形状の金型により、全面加工や幅方向両側端面に未加工部が残るパターンについても微細孔の安定した生産性の高い、加工屑・微粉・塵を含まない、加工カエリ等もない、厚みも均一で、更に金属箔の反りを矯正した平坦な理想的な集電体金属箔を市場に提供することが可能になる。 As described above, according to the metal foil processing distortion correcting device and the processing distortion correcting method subjected to micropore processing excluding the processing waste, fine powder, and dust according to the present invention, the mold and the elastic roll having a simple structure Since the hole of the metal foil is formed by pressurizing in the controlled gap between, the cost can be easily reduced, and since it is a roll molding method, a high-speed continuous processing method is possible. For the current trend of current collector electrodes using metal foils, a pattern that leaves unprocessed parts on the entire surface and both end faces in the width direction using a fine convex mold The flat ideal current collector metal with stable and high productivity of fine holes, no processing waste, fine powder and dust, no processing burrs, etc., uniform thickness, and correction of metal foil warpage It becomes possible to provide the foil to the market.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば図４において、微細孔成形凸部の配列とエンボス加工凸部の配列の関係の一例を示したが、これに限定せず、各々で実質的に異なる配置を適宜選択して実施しても何ら問題ない。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the meaning of this invention. For example, in FIG. 4, an example of the relationship between the arrangement of the micro-hole forming convex portions and the arrangement of the embossing convex portions is shown. However, the present invention is not limited to this. There is no problem.
１ 加工歪矯正装置
１０ エンボス加工用成形ロール
１１ エンボス加工用成形凸部
２０ 受けロール
３０ エンボス加工用成形プレス３０
３１ エンボス加工用成形凸部
４０ プレス受け
４１ 受けゴム
５０ 金属箔
５１ 加工カエリ（バリ）
５２ 微細孔
５３ エンボス加工部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing
31 Molding convex part for embossing 40
52
Claims (7)
前記微細孔成形ロールの後段に、前記微細孔成形加工の方向と反対の方向からエンボス加工するエンボス加工手段を備えたことを特徴とする金属箔の加工歪矯正装置。 A long metal foil wound in a coil shape is rewound, the long metal foil is sandwiched between a micro-hole forming roll and a receiving roll, and processed from the surface of the micro-hole forming roll to obtain a large number of fine metal foils. In a metal foil micro-hole roll forming device, a long metal foil that has been processed into a coil shape is formed by winding a long metal foil that has been processed by rolling after micro-hole molding,
An apparatus for correcting distortion in processing of a metal foil, comprising an embossing means for embossing from a direction opposite to the direction of the fine hole forming process at a subsequent stage of the fine hole forming roll.
前記微細孔成形ロールの後に、エンボス加工手段により前記成形加工と反対の方向からエンボス加工することを特徴とする金属箔の加工歪矯正方法。 A long metal foil wound in a coil shape is rewound, the long metal foil is sandwiched between a micro-hole forming roll and a receiving roll, and processed from the surface of the micro-hole forming roll to obtain a large number of fine metal foils. In a method for forming a fine hole roll of a metal foil in which a long metal foil after forming a fine hole is wound again in a coil shape after forming a simple hole,
A metal foil processing distortion correction method comprising embossing from a direction opposite to the forming process by embossing means after the micro-hole forming roll.
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