JPH0582122A - 電池コイル捲回装置 - Google Patents

電池コイル捲回装置

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JPH0582122A
JPH0582122A JP3268622A JP26862291A JPH0582122A JP H0582122 A JPH0582122 A JP H0582122A JP 3268622 A JP3268622 A JP 3268622A JP 26862291 A JP26862291 A JP 26862291A JP H0582122 A JPH0582122 A JP H0582122A
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JP
Japan
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electrode material
sided
winding
electrode
sided electrode
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Withdrawn
Application number
JP3268622A
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English (en)
Inventor
Ikuo Arimatsu
郁郎 有松
Kenji Otsuka
健司 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0582122A publication Critical patent/JPH0582122A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全周に亙って正負両極が向き合った電池コイ
ルを容易に製造する。 【構成】 巻き始めに内側に位置する内側電極材料2
を、片面に活物質が添着された片面電極材料2a,2b
を背中合わせに重ねることで構成し、各片面電極材料2
a,2bの原反が装着される巻き出し軸1を設け、更に
各送り出し装置6と電極カッター7を、電極の最内周が
内側電極材料2の外面を構成する片面電極材料2aで構
成され、電極の最外周が内側電極材料2の内面を構面す
る片面電極材2b料で構成されるよう制御されるものと
する。 【効果】 活物質の無駄な添着防止と、電池内容積の利
用効率の向上が、既存設備を無駄にすることなくその改
良によって得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高出力、高エネルギー
密度が得られる電池コイルの捲回装置に関する。更に詳
しくは、集電体(通常は金属箔)に活物質を添着した正
及び負の電極材料をセパレーターを介してロール状に巻
き込んだ電池コイルにおいて、最外周及び最内周で正負
両極が向き合わない部分を無くし、電池コイル内の空間
をより有効利用できるようにした電池コイルの捲回装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電池コイルの捲回装置は、図3に
示されるようなもので、まずこれについて説明する。
【0003】図中1は巻き出し軸で、4本設けられてお
り、集電体の両面に活物質を添着した内側電極材料2の
原反、同様に両面に活物質を添着した外側電極材料3の
原反及びセパレーター4の原反(2個)が夫々装着され
るものである。尚、本明細書において、内側電極材料2
とは、電池コイルの巻き始めにおいて内側に位置する電
極材料で、通常は負極である。また、外側電極材料3と
は、電池コイルの巻き始めにおいて内側電極材料2より
外側に位置する電極材料で、通常は正極である。
【0004】内側電極材料2と外側電極材料3の引き出
しラインには、タブ取り付け装置5、送り出し装置6及
び電極カッター7が設けられている。また、8は巻き取
り軸、9はセパレーターカッターで、図示されるように
セパレーター4を巻き取り軸8に巻き付けた後、送り出
し装置6で内側電極材料2と外側電極材料3を巻き取り
軸8へ送り出して同時に巻き込みを開始させ、ある程度
巻き込んだ段階で、内側電極材料2と外側電極材料3に
タブ取り付け装置5でタブを取り付け、更に電極カッタ
ー7で内側電極材料2と外側電極材料3が同時に巻き込
みを完了するよう切断して巻き込み、最後にセパレータ
ーカッター9でセパレーター4を切断して所定の巻き込
み量の電池コイルとするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の捲回装置で製造される電池コイルは、内側電極材料
2と外側電極材料3の両者共に、両面が活物質の添着さ
れた電極として機能する面となっているにも拘らず、最
外周と最内周で正負両極が向き合わない箇所を生じ、こ
の部分の活物質が無駄になる。また、無用な活物質が添
着されている分、電池内容積の利用効率が低下する。特
に活物質が炭素等の嵩高な材料であるときには、電池内
容積の利用効率に与える影響が大きい。
【0006】電池の出力特性は、正負両極が向かい合っ
ている面の面積に比例して向上し、大電流を取り出すた
めにはこの面積が広いことが必要となる。特に非水系電
池では、電解液の導電性が低いため、正負両極の対向面
積がより広く要求され、この正負両極が向き合わない箇
所の発生は無視できない問題となる。
【0007】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、全周に亙って正負両極が向き合った電池コ
イルを容易に製造できるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このために本発明では、
図1に示されるように、片面に活物質が添着されてい
て、活物質の添着面を外側にして2枚を背中合わせにし
て内側電極材料2を構成する片面電極材料2a,2bの
原反が各々装着されてこれを送り出す巻き出し軸1を内
側電極材料2について備え、内側電極材料2の外面を構
成する片面電極材料2aと外側電極材料3の巻き込みが
開始された後、内側電極材料2の内面を構成する片面電
極材料2bの巻き込みが開始されるよう任意に各々を送
り出す送り出し装置6と、内側電極材料2の外面を構成
する片面電極材料2aと外側電極材料3の巻き込みが完
了した後、内側電極材料2の内面を構成する片面電極材
料2bの巻き込みが完了する任意の位置で各々を切断す
る電極カッター7とが設けられている電池コイル捲回装
置としているものである。
【0009】
【作用】本捲回装置によって得られる電池コイルは図2
に示されるようなもので、最内周は内側電極材料2の外
面を構成する片面電極材料2aで構成され、最外周は、
内側電極材料2の内面を構成する片面電極材料2bで構
成される。
【0010】本発明において、送り出し装置6が、まず
内側電極2の外面を構成する片面電極2aと外側電極材
料3の巻き込みが開始されるよう送り出すものとなって
いるのは、最内周をこの片面電極2aで構成するための
ものである。また、電極カッター7が、内側電極材料2
の外面を構成する片面電極材料2aの巻き込みが完了し
た後に内側電極材料2の内面を構成する片面電極材料2
bの巻き込みが完了するよう切断を行うものとなってい
るのは、最外周をこの内面を構成する片面電極材料2b
で構成するためのものである。
【0011】
【実施例】図1に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。
【0012】本実施例においては、6本の巻き出し軸1
が設けられており、内側電極材料2を構成する片面電極
材料2a,2bの各原反、外側電極材料3を構成する片
面電極材料3a,3bの各原反、2個のセパレーター4
の各原反が夫々装着されている。
【0013】片面電極材料2a,2b,は、通常金属箔
で構成される集電体の片面に活物質を添着したもので、
活物質の添着面を外面側にして背中合わせに重ねること
で内側電極材料2を構成するものである。また、片面電
極材料3a,3bも同様なもので、やはり活物質の添着
面を外面側にして背中合わせに重ねることで外面電極材
料3を構成するものである。
【0014】片面電極材料2aは、内側電極材料2の外
面(巻き込んだときの外面側)を構成するもので、片面
電極材料3aは、外側電極材料3の外面を構成するもの
である。この片面電極材料2a,3aの引き出しライン
には、タブ取り付け装置5、送り出し装置6及び電極カ
ッター7が順次設けられている。また、片面電極材料2
bは、内側電極材料2の内面(巻き込んだときの内面
側)を構成するもので、片面電極材料3bは、外側電極
材料3の内面を構成するものである。この片面電極材料
2b,3bの引き出しラインには、送り出し装置6及び
電極カッター7が順次設けられている。
【0015】各タブ取り付け装置5は従来と同様なもの
でよいが、電気エネルギー取り出し用のタブ11(図2
参照)を、片面電極材料2a,3aの活物質の添着され
ていない面に溶接又はかしめ付けるものであると、電気
的接続がより確実となるので好ましい。また、本実施例
では、片面電極材料2aと3aのラインにこのタブ取り
付け装置5を設けているが、最小限片面電極2aと2b
のいずれか一方のラインと片面電極材料3aと3bのい
ずれか一方のラインとに設ければ足る。
【0016】特に、本捲回装置で得られる電池コイルの
最外周面は、後述するように活物質の添着されていない
面であり、この面を直接電池缶に接触させて外部との電
気的接続を得るようにすると、電池コイルの最外周を構
成する内側電極材料2の片面電極材料2a及び/又は2
bへのタブ11の取り付けが不要になり、タブ取り付け
装置が1台で済むと共に、電池缶内の容積の有効利用を
図りやすくなる。
【0017】各送り出し装置6は、ステップモーター1
0によって作動されるもので、従来と同様にしてセパレ
ーター4が巻き取り軸8に巻き付けられた後、まず最初
に内側電極材料2の外面を構成する片面電極材料2aと
外側電極材料3を構成する両片面電極材料3a,3bが
巻き取り軸8で巻き込まれ、その後内側電極材料2の内
面を構成する片面電極材料2bが巻き取り軸8で巻き込
まれるよう、各片面電極材料2a,2b,3a,3bを
送り出すものである。この送り出しのタイミングは、内
側電極材料2の外面を構成する片面電極材料2aと外側
電極材料3を構成する両片面電極材料3a,3bが約1
周巻き込まれた時に残りの片面電極材料2bの巻き込み
が開始されるタイミングが最も好ましい。
【0018】各電極カッター7は、各片面電極材料2
a,2b,3a,3bを所定の巻き込み長さで切断する
ものであることは従来のものと同様である。但し、本発
明における各電極カッター7は、まず内側電極材料2の
外面を構成する片面電極材料2aと外側電極材料3を構
成する両片面電極材料3a,3bの巻き込みが完了する
ようこれらを切断し、その後に内側電極材料2の内面を
構成する片面電極材料2bの巻き込みが完了するようこ
れを切断するものとなっている。この切断のタイミング
は、内側電極材料2の内面を構成する片面電極材料2b
が、外側電極材料3より最外周の約1周分多く巻き込ま
れる長さとなるタイミングが最も好ましい。
【0019】内側電極材料2、外側電極材料3及びセパ
レーター4の巻き込み完了後の処理は従来と同様で、新
たな巻き取り軸8を巻き込み位置へ移動させてセパレー
ター4の先端を巻き付け、次の巻き込みの準備をすると
共に、セパレーターカッター9で、巻き込みが完了した
電池コイルとの間のセパレーター4を切断し、更に巻き
込みが完了した電池コイルの最外周の終端を粘着テープ
12(図2参照)で止めて完了する。
【0020】本捲回装置によると、図2に示される状態
の電池コイルが得られる。その最内周は、内側電極材料
2の外面を構成する片面電極材料2aで構成されてお
り、最外周は内側電極材料2の内面を構成する片面電極
材料2bで構成されている。最内周の片面電極材料2a
の内面側と、最外周の片面電極材料2bの外面側は、い
ずれも対向する電極が存在しない面であるが、この面は
いずれも活物質が添着されていない、電極として機能し
ない面である。従って、本捲回装置によって得られる電
池コイルの電極面は、すべて他の電極面と向き合った面
となっているものである。 尚、図1の捲回装置では、
外側電極材料3も片面電極材料3a,3bを背中合わせ
に重ねて構成するものとし、外側電極材料3についても
2本の巻き出し軸1を備えているが、外側電極材料3に
ついては、従来と同様に、集電体の両面に活物質を添着
したものを用いることができる。この場合、外側電極材
料3についての巻き出し軸1を1本減らすことができ、
全巻き出し軸を5本とすることができる。具体的には、
外側電極材料3の内面を構成する片面電極材料3bの原
反が装着されている巻き出し軸1とそのライン上の装置
を省略できる。
【0021】図1に示されるように、外側電極材料3に
ついても2枚の片面電極材料3a,3bで構成するもの
とした場合、図2に示される電池コイルとは相違して、
最外周を外側電極材料3の内面を構成する片面電極材料
3bで構成することもできる。この場合、各送り出し装
置6は前述と同様のものでよく、各電極カッター7は次
のようなものとすればよい。
【0022】即ち、内側電極材料2を構成する両片面電
極材料2a,2bと外側電極材料3の外面を構成する片
面電極材料3aの巻き込みが完了するようこれらを切断
し、その後外側電極材料3の内面を構成する片面電極材
料3bの巻き込みが完了するようこれを切断するものと
すればよい。この切断のタイミングは、外側電極材料3
の内面を構成する片面電極材料3bが、外側電極材料3
の外面を構成する片面電極材料3aより約最外周の1周
分多く巻き込まれる長さとなるタイミングが最も好まし
い。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、次の効果を奏するものである。
【0024】(1)正負両極が向き合わない箇所が無
く、電極の利用効率の高い電池コイルが得られ、また正
負両極が向き合わない箇所への活物質の添着による材料
の無駄及びこの活物質の添着による電池内空間の利用効
率の低下を防止できる。
【0025】(2)巻き出し軸1の増設による引き出し
ラインの増設以外は、送り出し装置6及び電極カッター
7の作動制御系を改良するだけで従来の捲回装置を利用
して得ることができ、既存の設備を無駄にすることなく
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る捲回装置の説明図であ
る。
【図2】図1の捲回装置で得られる電池コイルの横断面
図である。
【図3】従来の捲回装置の説明図である。
【符号の説明】
1 巻き出し軸 2 内側電極材料 2a 片面電極材料 2b 片面電極材料 3 外側電極材料 3a 片面電極材料 3b 片面電極材料 4 セパレーター 5 タブ取り付け装置 6 送り出し装置 7 電極カッター 8 巻き取り軸 9 セパレーターカッター 10 ステップモーター 11 タブ 12 粘着テープ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 片面に活物質が添着されていて、活物質
    の添着面を外側にして2枚を背中合わせにして内側電極
    材料を構成する片面電極材料の原反が各々装着されてこ
    れを送り出す巻き出し軸を内側電極材料について備え、 内側電極材料の外面を構成する片面電極材料と外側電極
    材料の巻き込みが開始された後、内側電極材料の内面を
    構成する片面電極材料の巻き込みが開始されるよう任意
    に各々を送り出す送り出し装置と、 内側電極材料の外面を構成する片面電極材料と外側電極
    材料の巻き込みが完了した後、内側電極材料の内面を構
    成する片面電極材料の巻き込みが完了する任意の位置で
    各々を切断する電極カッターとが設けられていることを
    特徴とする電池コイル捲回装置。
JP3268622A 1991-09-20 1991-09-20 電池コイル捲回装置 Withdrawn JPH0582122A (ja)

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