CN100517811C - 电池用电极板的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电池用电极板的制造方法，具有：将带状的电极板材料(1)朝向长度方向间歇移送规定量后定位并停止的工序；和在相互滑动的上部剥离器(12)及上部切断金属模(11)与相互滑动的下部剥离器(14)及下部切断金属模(13)之间，一边从上下推压上述电极板材料的切断部位而压缩成形，一边在使上述上部及下部的切断金属模(11、13)的各自的切刃部(11a、13a)相互滑动的同时将该压缩的部位切断的工序；由此，不会导致生产性的降低及成本升高，能够在抑制作为电极板间的短路不良的原因的较大毛刺的产生的同时将电极板材料切断，从而得到电池用电极板。

Description

电池用电极板的制造方法

技术领域

本发明涉及制造例如在三维金属多孔体或膨胀金属等具有三维骨架的基材中填充或涂布活性物质而成的电池用电极板的方法，更详细地讲，涉及一边抑制毛刺的产生一边将带状的电极板材料切断为规定的尺寸的方法。

背景技术

近年来，AV设备或个人电脑、便携型通信设备等电子设备的可携带化及无线化迅速地发展，作为这些电子设备的驱动电源，由于可靠性较高、维护较容易，所以使用镍镉蓄电池或镍氢蓄电池、锂二次电池等。作为在这些电池中使用的正极板及负极板的电极板，通过将在三维金属多孔体或膨胀金属等具有三维骨架的基材中填充或涂布活性物质而成的带状的电极板材料切断为规定的尺寸来得到。

但是，在以往的电极板材料的切断方法中，因为电极板材料具有在具有三维骨架的基材中填充或涂布活性物质而成的结构，所以在使平坦状的切断金属模接触在电极板材料的要切断的部位的表背两面侧的前表面上的状态下将电极板材料切断时，分别会产生因切断时的切屑被切断金属模压接到已切断的电极板的表面上、或者在切断时切断毛刺在切刃返回时由于电极板材料与切断金属模接触而成为翘起毛刺。如果将产生了这样的毛刺的电极板组装到电池中，则电极板、例如正极板的切断面的切断毛刺会刺破隔离部而与负极板直接接触，成为重大的短路不良的原因。特别是，相对于切断面在平行方向上延伸的切断毛刺成为短路不良的原因的可能性较高。因而，在将电极板材料切断时，通过将在切断面上产生的切断毛刺抑制得较小，将电池的短路不良的主要的原因排除、使电池的品质稳定是很重要的。

所以，为了在抑制上述切断毛刺的产生的同时将电极板材料切断，以往以来提出有通过在将电极板材料的要切断的部位的两侧附近分别用一对切断金属模夹持固定后、使该一对切断金属模分别沿着电极板材料的厚度方向相互向相反方向移动、由此将电极板材料切断的方法(例如参照特许文献1)。此外，在该特许文献1中，还提出了将电极板材料的要切断部位及其两侧附近的部位的厚度预先形成得比其他部位的厚度薄，在将电极板材料切断时将较薄地形成的部分的两侧分别用一对切断金属模夹持固定后，使该一对切断金属模分别沿着电极板材料的厚度方向相互向相反方向移动的切断方法。

此外，作为在抑制切断毛刺的产生的同时将电极板材料切断的另一种方法，已知有经过下述工序的方法(例如参照特许文献2)：将电极板材料用切断加工用金属模切断后，在用构成上模的切刃和外侧的剥离器这两者将切断部位的外侧的电极板材料推压在砧座的上表面的状态下，利用设在切刃的内侧的内侧剥离器和构成下模的一部分的推杆将已切断的电极板从表背两面施加适当的加压力而夹持、向切刃的内侧先压入规定的距离、然后将电极板朝向切刃的前端拉回。

但是，在前者的电极板材料的切断方法中，由于在电极板材料的要切断的部位和上下的切断金属模之间存在稍微的间隙，所以切断时的剪切力不能集中在要切断的部位上，结果是电极板材料在被拉裂的状态下被切断，很难防止毛刺的产生。此外，在预先将电极板材料的要切断的部位和其两侧附近的部位的厚度形成得较薄的手段中，在用上下的切断金属模夹着较薄的部位的时刻，在两切断金属模与电极板材料之间会产生间隙，所以该较薄的部位一边被拉裂一边被切断，因此会产生较大的毛刺。并且，在该切断方法中，另外需要在电极板材料的规定的每个部位上预先成型为厚度较薄的部位的工序，不仅会导致生产性的下降，而且在切断时需要将电极板材料高精度地间歇进给以使电极板材料的较薄的部位与上下的切断金属模正确地一致，切断装置变得昂贵。

另一方面，在后者的电极板材料的切断方法中，将通过切断从电极板材料分离的电极板一边从其表背两面施加适当的加压力而夹持以保持为平面状，一边向切断加工用金属模的切刃的内侧先压入规定的距离，然后通过将电极板拉回到切刃的前端部，使切断加工用金属模的内侧的规定距离在与电极板的切断面平行的方向上往复一次以上，从而从金属模排出，所以在切断时产生的毛刺的大部分被拉裂、或者留在电极板材料上，所以可得到能够将很大的毛刺从电极板的切断面排除的效果。在另外一方面，该切断方法由于需要很复杂的结构和动作，所以有装置变得昂贵并且运行成本变高、不能确保加工用金属模的寿命等的问题。

特许文献1：特开2001-319644号公报

特许文献2：特开2002-126828号公报

发明内容

因此，本发明是鉴于上述以往的问题而做出的，目的是提供一种不会导致生产性的降低或成本提高、能够在抑制作为电极板间的短路不良的原因的较大的切断毛刺的产生的同时将电极板材料切断，从而得到电池用电极板的制造方法。

用来达到上述目的的本发明的电池用电极板的制造方法具有：将带状的电极板材料朝向长度方向间歇移送规定量后定位并停止的工序；在相互滑动的上部剥离器及上部切断金属模与相互滑动的下部剥离器及下部切断金属模之间，一边从上下推压上述电极板材料的切断部位而压缩成形，一边在使上述上部及下部切断金属模的各自的切刃部相互滑动的同时将该压缩的部位切断的工序。

根据这样的电池用电极板的制造方法，通过将切断部位一边压缩一边切断，不会发生活性物质的崩落，通过将切断部位压缩、进一步提高填充密度而切断，在切断时能够停止电极板材料的基材的运动，通过上下切断金属模的各自的切刃部相互滑动、而且与切断金属模的各自的切刃部相对置的剥离器相互滑动，所以不存在毛刺产生的间隙，通过不是将切断部位预先压缩而是一边压缩一边切断，不会发生在预先压缩后切断时那样的由于切断金属模与压缩部的非接触而引起的切断时的电极材料的拉裂。通过这样将毛刺的产生的余地完全排除，由此，在得到的电极板上将毛刺抑制为最小限度，特别在组装到电池中时不会产生引发电极板间的短路那样的较大的毛刺。此外，由于电极板材料的切断部位一边压缩一边切断，所以不会导致如以往那样通过另外的工序预先进行压缩的情况那样的生产性的降低。

在该电池用电极板的制造方法中，如果在相对置的上部剥离器与下部切断金属模之间、以及相对置的上部切断金属模与下部剥离器之间，分别将电极板材料的切断部位压缩，则能够有效地从上下推压电极板材料的切断部位并压缩。

此外，在上述电池用电极板的制造方法中，如果在上部切断金属模及上部剥离器的各自的下端部和下部切断金属模及下部剥离器的各自的上端部上分别突设有压缩推压用突部，通过这4个压缩推压用突部的从上下的推压而局部地集中电极板材料的切断部位并压缩，则电极板材料的切断部位局部地集中地受到来自将推压面积设定较小的各压缩推压用突部的推压力，将基材与活性物质一起有效地压缩，特别是具有三维骨架的基材被集中到厚度方向的中央部，被从海绵状压缩为金属富集的状态，改性为填充密度变高的部位。由此，能够防止切断时的活性物质的崩落。

进而，在上述电池用电极板的制造方法中，如果在切断前通过弹性体施力，以使上部剥离器的压缩推压用突部被保持在比上部切断金属模的压缩推压用突部靠下方规定量的位置上，并设定为，从上述上部切断金属模的压缩推压用突部下降到与上述上部剥离器的压缩推压用突部成为同一个面的位置的时刻开始电极板材料的切断，则能够设定为从将电极板材料压缩为规定的厚度结束的时刻开始，上下的成形金属模开始切断，能够在有效地抑制毛刺的产生的同时将电极板材料切断。

此外，在上述电池用电极板的制造方法中，如果进行切断，以使得在电极板材料的切断面上，压缩部成为从上述电极板材料的厚度方向的中央部向侧方突出的形状，则在切断金属模的切刃部磨损的情况下，即使产生了切断毛刺及翘起毛刺，由于这些毛刺从厚度方向的中央部的压缩部突出，所以不会从电极板的表面突出，在组装到电池中时不会成为电极间的短路发生的原因，不会产生任何障碍。换而言之，切断金属模能够使用到各自的切刃部的磨损发展到某种程度，能够确保足够的寿命，所以能够实现较高的生产性。

此外，本发明的另一种电池用电极板的制造方法具有：将带状的电极板材料朝向长度方向间歇移送规定量后定位并停止的工序；和在相互滑动的上部剥离器及上部切断金属模与相互滑动的下部剥离器及下部切断金属模之间，一边从上下推压上述电极板材料的切断部位而压缩成形，一边在使上述各个切断金属模的切刃部相互滑动的同时将该压缩的部位切断的工序；在相对置的上述下部切断金属模及上述上部切断金属模之间分别对压缩上述电极板材料的上述上部剥离器及下部剥离器施加压缩用的加压力，并且自动地调节并施加这些加压力，以使其成为预先设定的规定范围内。

根据这样的电池用电极板的制造方法，由于将电极板材料的切断部位一边压缩为需要的厚度一边切断，所以通过一边改性以进一步提高切断部位的填充密度一边切断，能够在切断时停止电极板材料的基材的运动，而且上下的两切断金属模的切刃部相互滑动、并且与切断金属模的各自的切刃部相对置的剥离器相互滑动，由此不存在毛刺产生的间隙，所以将毛刺产生的余地完全排除，能够几乎不产生毛刺地切断。除此以外，由于对应于各种电极板材料将为了压缩电极板材料的切断部位而分别对上部及下部剥离器施加的加压力自动地调节以使其成为规定的压力范围内，所以不论是哪种电极板材料都能够将其在压缩为适当的填充密度的状态下切断，所以能够抑制由于压缩不足而带来的毛刺的产生及起因于压缩过多的活性物质的崩落的发生。此外，由于对上部及下部剥离器施加的加压力范围只要在切断工序开始前设定就可以，所以不会导致例如每当要切断的电极板材料的种类不同时便要更换压缩线圈弹簧的情况那样的生产性的降低。

此外，在上述电池用电极板的制造方法中，如果使用在电极板材料的压缩时对应于施加的反作用力而自动调节以使加压力成为预先设定的范围内的加压缸对上部剥离器及下部剥离器施加加压力，则用来对上下的各剥离器施加加压力的加压缸对应于电极板材料的活性物质的填充密度随着压缩的进行而变化的情况，一边使活塞棒后退位移，一边作用以使对剥离器的加压力成为预先设定的规定的加压力的范围内而追随，具有自动调节对剥离器施加的加压力的功能。通过由这样的加压缸对上下剥离器施加加压力，与使用伺服马达等的情况相比，能够在降低成本的同时可靠地自动调节对剥离器施加的加压力以使其成为规定的范围内，并且具有加压力范围的设定较容易的通用性。

附图说明

图1是表示具体实现了本发明的第1实施方式的电池用电极板的制造方法的电极板制造装置的概略正视图。

图2A～图2C是按工序顺序表示以上的电极板制造装置的电极板材料的切断动作的放大剖视图。

图3是图2B的一部分的放大图。

图4是表示具体实现了本发明的第2实施方式的电池用电极板的制造方法的电极板制造装置的概略正视图。

图5A～图5C是按工序顺序表示以上的电极板制造装置的电极板材料的切断动作的放大剖视图。

图6是表示将电极板材料压缩时的活性物质的填充密度与加压力的关系的特性图。

图7是图5B的一部分的放大图。

图8是制造后的电极板的剖视图。

图9A～图9B均为制造后的不同种类的电极板的立体图。

具体实施方式

以下，参照图1～图3、以及图8～图9B详细地说明本发明的第1实施方式。图1是表示具体实现了本发明的第1实施方式的电池用电极板的制造方法的电极板制造装置的概略正视图。该电极板制造装置是通过将带状的电极板材料1每次间歇进给规定尺寸而依次切断为规定尺寸、从而得到电极板2的装置。电极板材料1例如是将糊状的活性物质填充在由海绵状三维镍金属多孔体构成的基材中的结构，或者是将糊状的活性物质涂布在由膨胀金属构成的基材上的结构。

带状的上述电极板材料1被卷绕在抽出卷轴(未图示)等上，通过该抽出辊的旋转被供给到积存装置3中后，在定尺寸进给机构4中，在被夹紧部件7夹持的状态下，通过使夹紧部件7沿着导轨8移动规定距离，被一定量地间歇地送入到切断金属模机构10中。进给量确认传感器9检测电极板材料1被移动规定量的情况而输出检测信号。上述定尺寸进给机构4在从进给量确认传感器9接受到检测信号的时刻使夹紧部件7的移动停止，由此将电极板材料1正确地间歇进给规定量。此时，积存装置3的可以向一个方向旋转的止动辊3a防止被送入一定量的电极板材料1的返回动作。

上述切断金属模机构10具备上部切断金属模11、上部剥离器12、下部切断金属模13、以及下部剥离器14而构成，上部切断金属模11与下部剥离器14以及上部剥离器12与下部切断金属模13以分别上下相对置的配置而设置。上部切断金属模11的切刃部11a与上部剥离器12的对置侧面以及下部切断金属模13的切刃部13a与下部剥离器14的对置侧面都以无间隙地接触的相对配置而设置，并相互滑动。此外，在上部切断金属模11、上部剥离器12、下部切断金属模13及下部剥离器14上形成有朝向电极板材料1的切断部位突出的压缩推压用突部11b、12a、13b、14a。将左右相邻的上部切断金属模11及上部剥离器12的各自的压缩推压用突部11b、12a它们合体而形成截面梯形状，并且将左右相邻的下部切断金属模13及下部剥离器14的各自的压缩推压用突部13b、14a它们合体而形成截面梯形状。

上述上部切断金属模11及上部剥离器12安装在上模17中，下部切断金属模13及下部剥离器14安装在下模18中。下模18是在压头19上固定模板20而成，在模板20上设有上述下部切断金属模13及下部剥离器14。即，下部切断金属模13被载置固定在模板20上，下部剥离器14经由下部导引轴24而上下摆动自如地安装在模板20上，并且受压缩线圈弹簧27向上方施力，在通常时被保持在图示的上限位置。该上限位置的下部剥离器14的压缩推压用突部14a与下部切断金属模13的压缩推压用突部13b位于同一面上，作为间歇输送来的电极板材料1的支撑承接台而发挥功能。

另一方面，上模17是在沿着立设于压头19上的多根导引柱21升降的压力机床身22的下表面上固定冲压板23而成的，在冲压板23上设有上述上部切断金属模11及上部剥离器12。即，上部切断金属模11固定在压力机床身22的下表面上，上部剥离器12经由上部导引轴28而上下移动自如地安装在压力机床身22上，并且受压缩线圈弹簧29向下方施力，在通常时被保持在图示的下限位置上。该下限位置的上部剥离器12的压缩推压用突部12a被保持在比上部切断金属模11的压缩推压用突部11b向下方偏离规定量的位置上，关于这一点的详细情况在后面叙述。通过上部切断金属模11和下部切断金属模13将电极板材料1切断而得到的电极板2被输送机30移送到规定位置。另外，在下部剥离器14上，设有用来不与输送机30干涉而上下移动的中空部14b。

接着，参照图2A～图2C对通过上述电极板制造装置将电极板材料1切断为规定尺寸而得到电极板2的作用进行说明。图2A～图2C是按工序顺序表示电极板材料1的切断动作的放大剖视图。如图2A所示，在切断前的状态下，上部剥离器12及下部剥离器14分别受到压缩线圈弹簧29、29的施力而被保持在下限位置及上限位置上，与上部切断金属模11及下部切断金属模13并列设置。此时，下部切断金属模13与下部剥离器14的压缩推压用突部13b、14a合体而形成截面梯形状，移送来的电极板材料1被载置在该下部切断金属模13与下部剥离器14的各自的压缩推压用突部13b、14a上。但是，上部剥离器12的压缩推压用突部12a如上所述，被保持在比上部切断金属模11的压缩推压用突部稍向下方偏离的位置上。

在上述状态下，如果将电极板材料1移送规定量而定位并停止，则图1的上模17的压力机床身22沿着导引柱21开始下降动作。由此，如图2B所示，在与压力机床身22一起下降的上部剥离器12的压缩推压用突部12a与下部切断金属模13的压缩推压用突部13b之间将电极板材料1压碎。此时，支撑上部剥离器12的上部导引轴28一边使压缩线圈弹簧29压缩一边插入到冲压板23内，在该插入通过以规定的尺寸停止的功能而停止上下移动后，继续下降的上部切断金属模11的压缩推压用突部11b与上部剥离器12的压缩推压用突部12a成为一个面。将该时刻的状态在图3中放大表示。

如图3所示，电极板材料1的要切断的部位被均位于同一个面的上部切断金属模11及上部剥离器12的各自的压缩推压用突部11b、12a和下部切断金属模13及下部剥离器14的各自的压缩推压用突部13b、14a从上下推压，在厚度方向的中央部被压缩为规定的厚度。此时，电极板材料1的切断部位局部集中地受到来自将推压面积设定为较小的各压缩推压用突部11b、12a、13b、14a的推压力，基材1a与活性物质1b都被有效地压缩，特别是具有三维骨架的基材1a集中在中央部，从海绵状被压缩为金属富集的状态，被改性为填充密度变高的部位。

上模17从图2B的状态进一步继续下降，由此如图2C所示，上部切断金属模11的切刃部11a一边相对于停止了下降的上部剥离器12在其对置侧面上滑动，一边相对地向下方突出，在与下部切断金属模13的切刃部13a滑动的同时将电极板材料1的压缩部切断。此时，下部剥离器14通过下降的上部切断金属模11的切刃部11a经由电极板材料1受到推压力，一边在将电极板材料1夹持在与切刃部11a之间的状态下一体地推下，一边挡住电极板材料1，以通过切刃部11a将电极板材料1可靠地切断，电极板材料1被切断结束后在切刃部11a的向下移动停止的时刻停止。通过该切断，能够得到从电极板材料1分离的电极板2。

然后，上模17上升，各剥离器12、14在各个压缩弹簧27、29的施力作用下回到原来的位置。图8表示将电极板材料1切断为规定的尺寸而得到的电极板2，作为切断部位的压缩部2a的厚度d被设定在原来的厚度D的1/10～1/2的范围内。该厚度d的设定也可以通过选择适当的弹簧常数的弹簧用作上部剥离器12的压缩线圈弹簧29来调节。

对于经过了这样的切断工序而得到的电极板2，由于一边将电极板材料的切断部位压缩为规定的厚度d，一边用上下切断金属模11、13的各自的切刃部11a、13a切断，所以不会如以往那样在夹着切断部位的两面的状态下切断的情况下发生的活性物质1b的崩落。此外，在上述切断工序中，除了如上述那样不会在切断时发生活性物质1b的崩落以外，还能够通过将切断部位压缩、进一步提高填充密度地切断从而停止切断时的基材1a的运动，两切断金属模11、13的各自的切刃部11a、13a相互滑动、并且与两切断金属模11、13的各自的切刃部11a、13a相对置的剥离器12、14相互滑动，由此不存在毛刺产生的间隙，不是将切断部位预先压缩而是通过一边压缩一边切断，由此不会发生在预先压缩后切断时那样的由于切断金属模与压缩部的非接触而引起的切断时的电极板材料1的拉裂。通过这样将毛刺的产生余地完全排除，在得到的电极板2上几乎不产生毛刺，特别是不会产生在组装到电池中时引发电极板间的短路那样的较大的毛刺。

此外，由于电极板材料1的切断部位一边被压缩一边被切断，所以不会导致如以往那样通过另外的工序预先进行压缩时那样的生产性的下降。进而，在切断金属模11、13的切刃部11a、13a磨损的情况下，如图8所示，即使产生切断毛刺31及翘起毛刺32，但这些毛刺31、32是从厚度方向的中央部的压缩部2a突出的毛刺，该压缩部2a的厚度d设定在原来的厚度D的1/10～1/2的范围内，所以不会从电极板2的表面突出，因此在组装到电池中时不会成为电极间的短路发生的原因，不会产生任何障碍。换而言之，切断金属模11、13能够使用到各自的切刃部11a、13a的磨损发展到某种程度，所以可以说能够确保充分的寿命。

图9A～图9B表示经过上述切断工序得到的电极板2A、2B，图9的电极板2A是被上下切断金属模11、13拉拔切断的，在侧面整周的厚度方向的中央部形成有较薄的压缩部202。图9B的电极板2B是将环状的电极板材料1切断而成的，在进给方向的前后位置的侧面的厚度方向的中央部形成有较薄的压缩部202。

接着，参照图4～图9B详细地说明本发明的第2实施方式。另外，对于与上述第1实施方式共通的结构要素赋予相同的参照标号而省略说明，主要仅对不同点进行说明。

图4所示的具体实现了本发明的第2实施方式的电池用电极板的制造方法的电极板制造装置中，代替第1实施方式的压缩线圈弹簧27而在压头19上以上下方向的配置设有由气缸或油压缸构成的下部加压缸33，上述下部剥离器14固定在固接于下部加压缸33的活塞棒33a的前端上的安装板33b上，在被向上方施力的状态下被支撑。

上述下部加压缸33为能够通过手动操作人工地设定希望的加压力范围，在电极板材料1的压缩时从下部剥离器14受到反作用力时，活塞棒3a后退以使对下部剥离器14的加压力总是在设定范围内。在通常时，下部加压缸33的活塞棒33a被保持在吐出位置，下部剥离器14被保持在图示的上限位置。该上限位置的下部剥离器14的压缩推压用突部14a位于与下部切断金属模13的压缩推压用突部13b同一个面上，作为间歇输送来的电极板材料1的支撑承接台而发挥功能。

另一方面，上模17在沿着立设于压头19上的多根导引柱21升降的压力机床身22的下表面上固定有冲压板23，在该冲压板23的下表面上固定有上述上部切断金属模11。在压力机床身22上，以上下方向的配置设置有由气缸或者油压缸构成的上部加压缸34，上述上部剥离器12固定在固接于上部加压缸34的活塞棒34a的前端上的安装板34b上，在被向下方施力的状态下被支撑。

上述上部加压缸34与下部加压缸33同样，能够通过手动操作人工地设定期望的加压力的范围，在电极板材料1的压缩时从上部剥离器12受到反作用力时，活塞棒34a后退以使对于上部剥离器12的加压力总在设定范围内。在通常时，上部加压缸34的活塞棒34a被保持在吐出位置上，上部剥离器12被保持在图示的下限位置上。该下限位置的上部剥离器12的压缩推压用突部12a被保持在比上部切断金属模11的压缩推压用突部11b向下方偏离规定量的位置上，关于这一点的详细情况在后面叙述。

通过上部切断金属模11和下部切断金属模13将电极板材料1切断而得到的电极板2被输送机30移送到规定位置。另外，在下部剥离器14上，设有用来不与输送机30干涉而上下移动的中空部14b。

这样，如果做成代替在第1实施方式中所示的对上下部的剥离器12、14施力的压缩线圈弹簧29、27而具备由气缸或油压缸构成的下部加压缸33与上部加压缸34的结构，则不需要每当要切断的电极板材料1的基材或活性物质的种类或者活性物质的填充密度不同时更换压缩线圈弹簧29、27。

接着，参照图5A～图5C，对利用上述电极板制造装置将电极板材料1切断为规定尺寸而得到电极板2的工序进行说明。图5A～图5C是按工序顺序表示电极板材料1的切断动作的放大剖视图。如图5A所示，在切断前的状态下，上部剥离器12及下部剥离器14分别被上部及下部加压缸34、33保持在下限位置及上限位置上，与上部切断金属模11及下部切断金属模13并列设置。此时，下部切断金属模13与下部剥离器14的各自的压缩推压用突部13b、14a合体而形成截面梯形状，该下部切断金属模13与下部剥离器14的各自的压缩推压用突部13b、14a的上表面相互被保持在同一个面上，载置移送来的电极板材料1。但是，上部剥离器12的压缩推压用突部12a如上所述，被保持在比上部切断金属模11的压缩推压用突部稍向下方偏离的位置上。

在上述状态下，如果将电极板材料1移送规定量而定位并停止，则图4的上模17的压力机床身22沿着导引柱21开始下降动作。由此，如图5B所示，在与压力机床身22一起下降的上部剥离器12的压缩推压用突部12a与下部切断金属模13的压缩推压用突部13b之间将电极板材料1在从上下压碎的状态下压缩。此时，从压碎的电极板材料1作用在上部剥离器12上的反作用力随着将电极板材料1压碎而逐渐变大，其反作用力原样施加在上部加压缸34上。另一方面，随着压力机床身22的下降，在上部切断金属模11的压缩推压用突部11b和下部剥离器14的压缩推压用突部14a之间也将电极板材料1压碎。此时，从压碎的电极板材料1作用在下部剥离器14的压缩推压用突部14a上的反作用力随着将电极板材料1压碎而逐渐变大，其反作用力原样施加在下部加压缸33上。

上述上部及下部加压缸34、33发挥功能以维持预先人工设定的加压力的范围。图6是表示将电极板材料1的活性物质压缩时的活性物质的填充密度与加压力的关系的实验结果的图，可知，在填充密度为2.0g/cc以下的情况下，因活性物质的压缩不足而容易发生切断毛刺及翘起毛刺，在填充密度为3.0g/cc以上的情况下，因活性物质的压缩过多而容易发生活性物质的崩落。因而，电极板材料1如果在活性物质被压缩到2.0g/cc～3.0g/cc的填充密度范围A内的加压力范围B中压缩，则能够在抑制毛刺及活性物质的崩落的发生的同时形成压缩部。但是，图6的实验结果是一例，根据基材或活性物质的种类的差异或者压缩前的活性物质的填充密度的差异而有所不同。

所以，对每一个要切断的各电极板材料1预先实验性地求出优选的加压力范围B，在切断工序的开始前将要切断的电极板材料1的加压力范围B人工设定到上部及下部加压缸34、33中。上部及下部加压缸34、33发挥功能，以通过对应于从被压缩的电极板材料1经由剥离器12、14受到的反作用力的变大而使活塞棒34a、33a后退位移，从而将对电极板材料1的加压力维持在加压力范围B内。

因而，如果下降的上部剥离器12将电极板材料1压缩到其活性物质成为规定的填充密度的状态，则从该时刻开始，在上部加压缸34中，对应于上模17的下降而使活塞棒34a后退位移，相对于上模17的下降，上部剥离器12停止向下移动。因此，继续下降的上部切断金属模11的压缩推压用突部11b最终下降到相对于上部剥离器12的压缩推压用突部12a成为同一个面的位置。另一方面，下部剥离器14被下部加压缸33至少直到上部切断金属模11的压缩推压用突部11b下降到相对于上部剥离器12的压缩推压用突部12a成为同一个面的位置的时刻为止保持在上限位置上，继续支撑电极板材料1。由此，电极板材料1在下部剥离器14的压缩推压用突部14a与上部切断金属模11的压缩推压用突部11b之间也被压缩。将该时刻的状态在图7中放大表示。

如图7所示，电极板材料1的要切断的部位被均位于同一个面的上部切断金属模11及上部剥离器12的各自的压缩推压用突部11b、12a和下部切断金属模13及下部剥离器14的各自的压缩推压用突部13b、14a从上下以规定的加压力推压，在厚度方向的中央部被压缩为规定的厚度。此时，电极板材料1的切断部位局部集中地受到来自将推压面积设定为较小的各压缩推压用突部11b、12a、13b、14a的推压力，基材1a与活性物质1b一起被有效地压缩，特别是具有三维骨架的基材1a被集中在中央部，从海绵状被压缩为金属富集的状态，被改性为填充密度变高的部位。

上模17从图5B的状态进一步继续下降，由此如图5C所示，上部切断金属模11的切刃部11a一边相对于变得不能下降的上部剥离器12在其对置侧面上滑动，一边相对地向下方移动，在与下部切断金属模13的切刃部13a滑动的同时将电极板材料1的压缩部切断。此时，下部加压缸33一边在将对下部剥离器14的加压力维持为加压力范围B的状态下使活塞棒33a后退位移，一边经由随着上部切断金属模11的下降而被切断的电极板材料1而支撑被推下的下部剥离器14，活塞棒33a与下部剥离器14一体地后退。由此，电极板材料1的压缩部一边维持活性物质成为规定的填充密度的压缩状态一边被切断，通过该切断得到电极板2。然后，上模17上升，各剥离器12、14通过对应的上部及下部加压缸34、33的吐出动作而回到原来的位置。

图8表示将电极板材料1切断为规定的尺寸而得到的电极板2，作为切断部位的压缩部2a的厚度d被设定在原来的厚度D的1/10～1/2的范围内。该厚度d是通过对上部及下部加压缸34、33设定规定的加压力范围B而得到的。

在上述的切断工序中，由于一边将电极板材料1的切断部位压缩为规定的厚度d一边用上下切断金属模11、13的各自的切刃部11a、13a切断，所以能够将通过压缩提高了填充密度的切断部位切断，从而能够停止切断时的电极板材料1的基材1a的运动，而且通过两切断金属模11、13的各自的切刃部11a、13a相互滑动、并且与两切断金属模11、13的各自的切刃部11a、13a相对置的剥离器12、14相互滑动，由此不存在毛刺产生的间隙，进而，不是将切断部位预先压缩而是通过一边压缩一边切断，所以不会发生在预先压缩后切断时那样的由于切断金属模与压缩部的非接触而引起的切断时的电极板材料1的弯曲。通过这样，将毛刺的产生余地全部排除，在得到的电极板2上几乎不产生毛刺，特别是不会产生在组装到电池中时使电极板间短路那样的较大的毛刺。

并且，在上述切断工序中，不会导致基材1a或活性物质1b的种类或者活性物质1b的填充密度等分别不同的各种种类的电极板材料1的生产性的降低，并且可得到能够在抑制活性物质1b的崩落发生的同时进行切断的显著的效果。即，对压缩电极板材料1的切断部位的上部及下部剥离器12、14一边分别加压一边支撑的上部及下部加压缸34、33发挥功能，以使其对应于电极板材料1的活性物质1b的填充密度随着压缩的进行而变化的情况，一边使活塞棒34a、33a后退位移，一边使对上部及下部剥离器12、14的加压力成为预先设定的规定的加压力范围B内而追随。

因而，由于可以将对上部及下部剥离器12、14的加压力对应于基材1a或活性物质1b的种类或者活性物质1b的填充密度等分别不同的各种电极板材料1而自动地调节为规定的加压力范围B内，所以不论是哪种电极板材料1，都能够在将其压缩为适当的填充密度的状态下切断。特别是能够抑制起因于压缩过多的活性物质的崩落的发生。并且，对上部及下部剥离器12、14的加压力范围B只要在切断工序开始前通过手动操作对上部及下部加压缸34、33人工设定就可以，所以不会导致生产性的降低。此外，对上部及下部剥离器12、14的加压力由于通过缸34、33一边自动调节一边施加，所以与使用昂贵的伺服马达的情况相比，能够降低成本，并且具有加压力范围的设定较容易的通用性。

另外，在本第2实施方式中，例示说明了将对上部及下部剥离器12、14的加压力范围B通过手动操作人工设定到上部及下部缸34、33中来对应多品种的电极板材料1的情况，但是也可以做成自动设定加压力范围B的结构。即，做成设有预先存储对应于基材1a及活性物质1b的种类或活性物质1b的填充密度等分别不同的各种种类的电极板材料1的规定的加压力范围B的存储器、和具有微型计算机等而控制装置整体的控制器的结构。并且，在切断工序的开始时，通过将要切断的电极板材料1的种类指定输入到控制器中，控制器从存储器读出对应于指定的电极板材料1的种类的加压力范围B，基于该加压力范围B来控制缸34、33，从而自动调节对上部及下部剥离器12、14的加压力。

如果使用本发明的第2实施方式的电极板制造装置，则与上述第1实施方式同样，即使在因切断金属模11、13的切刃部11a、13a磨损而产生切断毛刺31或翘起毛刺32(参照图8)的情况下，由于这些毛刺31、32是从厚度方向的中央部的压缩部2a突出的毛刺，该压缩部2a的厚度d设定在原来的厚度D的1/10～1/2的范围内，所以不会从电极板2的表面突出，因此在组装到电池中时不会成为电极间的短路发生的原因，不会产生任何障碍。换而言之，切断金属模11、13能够使用到各自的切刃部11a、13a的磨损发展到某种程度，所以可以说能够确保充分的寿命。

此外，使用第2实施方式的电极板制造装置也与第1实施方式的装置同样，能够制造图9A所示那样的、通过上下切断金属模11、13拉拔切断而在侧面整周的厚度方向的中央部形成有较薄的压缩部202的电极板2A、以及图9B所示那样的、将环状的电极板材料1切断而在进给方向的前后位置的侧面的厚度方向的中央部形成有较薄的压缩部202的电极板2B。

如以上说明，根据本发明的电池用电极板的制造方法，不论电极板材料的种类的差异如何，都一边将电极板材料的切断部位以规定范围的加压力压缩而在厚度方向的中央部形成较薄的压缩部，一边用上下的切断金属模切断，由此不会导致生产性的下降及成本提高，能够在抑制由于压缩过多而引起的活性物质的崩落发生的同时进行使切断毛刺最小化的电极板材料的切断，能够实现电极板的成品率提高，并且能够制造在组装到电池中时不会发生电极板间的短路不良的电池用电极板。

Claims (7)

1、一种电池用电极板的制造方法，其特征在于，具有：

将带状的电极板材料(1)朝向长度方向间歇移送规定量后定位并停止的工序；

在相互滑动的上部剥离器(12)及上部切断金属模(11)与相互滑动的下部剥离器(14)及下部切断金属模(13)之间，一边从上下推压所述电极板材料的切断部位而压缩成形，一边在使所述上部及下部切断金属模的各自的切刃部(11a、13a)相互滑动的同时将该压缩的部位切断的工序。

2、如权利要求1所述的电池用电极板的制造方法，其特征在于，在相对置的上部剥离器(12)与下部切断金属模(13)之间、以及相对置的上部切断金属模(11)与下部剥离器(14)之间，分别将电极板材料(1)的切断部位压缩。

3、如权利要求2所述的电池用电极板的制造方法，其特征在于，在上部切断金属模(11)及上部剥离器(12)的各自的下端部和下部切断金属模(13)及下部剥离器(14)的各自的上端部上分别突设有压缩推压用突部(11b、12a、13b、14a)，通过这4个压缩推压用突部的从上下的推压而局部地集中电极板材料(1)的切断部位并压缩。

4、如权利要求3所述的电池用电极板的制造方法，其特征在于，在切断前，通过弹性体施力，以使上部剥离器(12)的压缩推压用突部(12a)被保持在比上部切断金属模(11)的压缩推压用突部(11b)靠下方规定量的位置上，并设定为，从所述上部切断金属模的压缩推压用突部下降到与所述上部剥离器的压缩推压用突部成为同一个面的位置的时刻开始电极板材料(1)的切断。

5、如权利要求1～4中任一项所述的电池用电极板的制造方法，其特征在于，进行切断，以使得在电极板材料(1)的切断面上，压缩部(202)成为从所述电极板材料的厚度方向的中央部向侧方突出的形状。

6、如权利要求1所述的电池用电极板的制造方法，其特征在于，

在相对置的所述下部切断金属模及所述上部切断金属模之间分别对压缩所述电极板材料的所述上部剥离器及下部剥离器施加压缩用的加压力，并且自动地调节而施加这些加压力，以使其成为预先设定的规定范围内。

7、如权利要求6所述的电池用电极板的制造方法，其特征在于，使用在电极板材料(1)的压缩时对应于施加的反作用力而自动调节以使加压力成为预先设定的范围内的加压缸(33、34)对上部剥离器(12)及下部剥离器(14)施加加压力。

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