CN107836053B - 卷筒状电极及卷筒状电极的制造方法 - Google Patents

卷筒状电极及卷筒状电极的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在芯部的膨胀率比电极的膨胀率大的卷筒状电极中，能抑制卷绕偏离的产生的方法。卷筒状电极具有：芯部(10)，其沿轴向延伸且外周为大致圆形状；电极(20)，其具备比芯部的膨胀率小的膨胀率，且在芯部的外周卷绕成卷筒状，固定部(30)，其相对于芯部固定电极的卷绕开始端部(21)；限制部(40)，其限制卷绕成卷筒状的电极相对于芯部的轴向的移动。

Description

卷筒状电极及卷筒状电极的制造方法
技术领域
本发明涉及卷筒状电极(roll electrode)及卷筒状电极的制造方法。
背景技术
近年来，在汽车产业及尖端电子产业等的领域中，对汽车用电池及电子设备用电池的需要不断增大，特别要求小型化、薄型化及高容量化等。其中，能量密度比其它电池高的非水电解质二次电池备受关注。
这种非水电解质二次电池的制造工序中包含在外周为大致圆形状的芯部的外周将电极卷绕成卷筒状而形成卷筒状电极的工序。卷筒状电极为了去除内部所包含的水分等，进行热处理之后，以需要的长度量进行切断加工(例如专利文献1)。
但是，专利文献2中公开有如下的方法，在中空芯部的周围层叠卷绕长条的印刷用模板(原版)而构成的卷筒状印刷用模板的领域中，利用胶带将卷绕开始的印刷用模板固定于中空芯部。还公开了该胶带的厚度为印刷用模板的厚度的0～20％以下。根据该卷筒状印刷用模板，能够不转印在中空芯部附近产生的卷绕开始的台阶形状地进行层叠卷绕，而以均没有卷绕松弛或卷绕紧密的良好的状态卷取，由此，能够提高质量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-107237号公报
专利文献2：日本特开2006-44838号公报
发明所要解决的课题
在此，专利文献1所记载那样的卷筒状电极有时在实施了热处理后，输送至进行切断加工的场所。本发明人等重新发现存在如下问题，即、在进行了上述热处理后，输送卷筒状电极时，产生卷绕成卷筒状的电极相对于芯部在轴向偏离的现象(所谓的卷绕偏离)。而且，根据本发明人等的研究发现，在构成卷筒状电极的芯部的膨胀率比电极的膨胀率大的情况下，特别产生该 问题。可知，这是由于在实施热处理时，电极从芯部受到压缩力，在热处理后，在芯部与电极之间及在电极间形成间隙而导致的。进而，还判明，如上述的专利文献2所记载的技术，即使相对于芯部固定电极的卷绕开始端部，也不能防止卷绕偏离的产生。
发明内容
本发明是为了解决所述课题而创立的，其目的在于，提供一种在芯部的膨胀率比电极的膨胀率大的卷筒状电极中，可抑制卷绕偏离的产生的方法。
用于解决课题的方案
实现上述目的的本发明的卷筒状电极具有：芯部(core)，其沿轴向延伸且外周为大致圆形状；电极，其具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率，且在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。另外，卷筒状电极具有：固定部，其相对于所述芯部固定所述电极的卷绕开始端部；限制部，其限制卷绕成卷筒状的所述电极相对于所述芯部的所述轴向的移动。所述限制部是将所述电极的所述卷绕开始端部与卷绕结束端部之间的中途部位相对于所述芯部进行固定的胶带部件。
另外，实现所述目的的本发明的卷筒状电极的制造方法，相对于沿轴向延伸的、外周为大致圆形状的芯部，固定具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率的电极的卷绕开始端部。而且，直到所述卷绕开始端部与所述电极的卷绕结束端部之间的中途部位为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。而且，将所述中途部位利用胶带部件相对于所述芯部进行固定，直到所述卷绕结束端部为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。
另外，实现上述目的的本发明的卷筒状电极具有芯部，其沿轴向延伸且外周为大致圆形状；电极，其具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率，且在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。另外，卷筒状电极具有：固定部，其相对于所述芯部固定所述电极的卷绕开始端部；限制部，其限制卷绕成卷筒状的所述电极相对于所述芯部的所述轴向的移动。所述限制部是在相对于卷绕成卷筒状的所述电极的所述轴向的两侧配置为能够固定于所述芯部的外周的环形板，所述环形板的外周以从所述轴向观察成为比配置成卷筒状的所述电极的最外周与最内周之间的中央部更靠内周侧的方式构成。
另外，为了实现所述目的的本发明的卷筒状电极的制造方法，相对于沿 轴向延伸的、外周为大致圆形状的芯部，固定具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率的电极的卷绕开始端部。而且，直到所述电极的卷绕结束端部为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。而且，在相对于卷绕成卷筒状的所述电极的所述轴向的两侧且所述芯部的外周配置固定环形板，该环形板以外周从所述轴向观察成为比配置成卷筒状的所述电极的最外周与最内周之间的中央部更靠内周侧的方式构成。
另外，为了实现所述目的的本发明的卷筒状电极的制造方法，在沿轴向延伸的、外周为大致圆形状的芯部外周，在所述轴向上隔开规定的距离地配置固定一对环形板，该一对环形板以外周从所述轴向观察成为比配置成卷筒状的所述电极的最外周与最内周之间的中央部更靠内周侧的方式构成。而且，在所述一对环形板之间，相对于所述芯部固定具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率的电极的卷绕开始端部。而且，直到所述电极的卷绕结束端部为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。
发明效果
根据上述那样构成的卷筒状电极，具有限制卷绕成卷筒状的电极相对于芯部的轴向的移动的限制部。因此，在芯部的膨胀率比电极的膨胀率大的卷筒状电极中，能够在热处理后利用限制部抑制由于在芯部与电极之间及电极间产生间隙而产生的卷绕偏离。
另外，根据上述那样构成的卷筒状电极的制造方法，将电极的卷绕开始端部与卷绕结束端部之间的中途部位利用胶带部件相对于芯部进行固定。因此，电极相对于芯部的固定力提高。因此，在芯部的膨胀率比电极的膨胀率大的卷筒状电极中，能够抑制卷绕偏离的产生。
另外，根据上述那样构成的卷筒状电极的制造方法，在相对于卷绕成卷筒状的电极的轴向的两侧配置环形板。因此，在芯部的膨胀率比电极的膨胀率大的卷筒状电极中，能够利用环形板抑制卷绕偏离的产生。
附图说明
图1是表示第一实施方式的卷筒状电极的立体图；
图2是表示利用第一胶带部件将电极的卷绕开始端部相对于芯部进行固定的情形的立体图；
图3是表示将电极相对于芯部卷绕一圈的情形的立体图；
图4是表示利用第二胶带部件将电极的中途部位相对于芯部进行固定的情形的立体图；
图5是表示热处理前的卷筒状电极的图，图5(A)是侧面图，图5(B)是沿着图5(A)的5B-5B线的概略剖面图；
图6是表示热处理之后的卷筒状电极的图，图6(A)是侧面图，图6(B)是沿着图6(A)的6B-6B线的概略剖面图；
图7是表示在热处理后恢复成大气温度时的卷筒状电极的图，图7(A)是侧面图，图7(B)是沿着图7(A)的7B-7B线的概略剖面图；
图8是表示卷绕偏离的情形的概略图；
图9是用于说明本实施方式的卷筒状电极的效果的图；
图10是表示改变例1的卷筒状电极的立体图；
图11是表示改变例2的卷筒状电极的概略图；
图12是表示中途部位位于比中央部更靠外周侧的形式的概略图；
图13是用于说明卷绕偏离量的测量方法的图；
图14是表示第二实施方式的卷筒状电极的立体图；
图15是沿着图14的15-15线的剖面图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图说明本发明的第一实施方式。此外，附图的说明中，对相同要素标注相同的符号，并省略重复的说明。附图的尺寸比率为了便于说明进行放大，与实际的比率不同。
图1是表示第一实施方式的卷筒状电极的立体图。图2是表示利用第一胶带部件将电极的卷绕开始端部相对于芯部进行固定的情形的立体图。图3是表示将电极相对于芯部卷绕一圈的情形的立体图。图4是表示利用第二胶带部件将电极的中途部位相对于芯部进行固定的情形的立体图。
如图1～4所示，第一实施方式的卷筒状电极1具有：沿轴向(图1的左右方向)延伸的圆筒形状的芯部10、在芯部10的外周卷绕成卷筒状的电极20。卷筒状电极1还具有：将电极20的卷绕开始端部21相对于芯部10进行固定的第一胶带部件(相当于固定部)30、将电极20的中途部位23相对于芯部10进行固定的第二胶带部件(相当于限制部)40。
如图1所示，芯部10具有沿轴向延伸贯通的贯通孔11。在贯通孔11中插入卷取轴，该卷取轴在将电极20相对于芯部10进行卷绕时能够旋转(未图示)。此外，芯部10只要外周为大致圆形状就没有限定，也可以是圆柱形状等。
构成芯部10的材料为例如铝。但是，不限定于此，只要是具备比电极20的热膨胀率高的热膨胀率的金属，则也可以是其它金属材料。
电极20具有集电体和活性物质层。作为将活性物质层层叠于集电体上的方法，可举出将电极浆料涂布于集电体并干燥的方法等，但没有特别限定。作为电极20，也可以是在集电体的两面层叠有活性物质层的结构，或在集电体的一面层叠有活性物质层的结构的任一项。
电极20具备负极及正极。
构成负极的集电体的材料可适当采用目前用作电池用的集电体的部件。举出一例时，可举出铝、镍、铁、不锈钢(SUS)、钛或铜。其中，从电子传导性、电池工作电位的观点来看，作为负极的集电体，优选为铜。负极的集电体的厚度没有特别限定，考虑电池的使用目的进行设定。
负极的活性物质层例如为硬碳(难石墨化碳材料)。但是，不特别限定于此，例如也能够利用石墨系碳材料及锂-过渡金属复合氧化物。特别是从容量及输出特性的观点来看，优选为由碳及锂-过渡金属复合氧化物构成的负极活性物质。
构成正极的集电体的材料能够使用与构成负极的集电体的材料相同的材料。其中，从电子传导性、电池工作电位的观点来看，作为正极的集电体，优选为铝。但是，不特别限定于此，例如也能够使用铝箔、镍和铝的包层材料、铜和铝的包层材料、或这些金属组合的镀敷材料。正极的集电体的厚度没有特别限定，考虑电池的使用目的进行设定。
构成正极的活性物质层的材料例如为LiMn2O4。但是，不特别限定于此。此外，从容量及输出特性的观点来看，优选应用锂-过渡金属复合氧化物。
本发明中，作为电极20的集电体及活性物质层的组合，如后述，需要是在热处理后，在芯部10及电极20之间产生间隙的组合。即，作为电极20整体，需要是具备比芯部10的热膨胀率小的热膨胀率的组合。
如图2所示，第一胶带部件30相对于芯部10固定电极20的卷绕开始端部21。第一胶带部件30贴附至电极20的卷绕开始端部21的轴向的整个区域。 卷绕开始端部21是电极20中、相对于芯部10的卷绕开始的位置。
图2中，第一胶带部件30在下表面侧具备粘合性。
作为第一胶带部件30，例如能够采用使用了丙烯酸系粘合剂的胶带，但只要是将电极20的卷绕开始端部21相对于芯部10能够固定的胶带部件，则没有特别限定。
如图3、4所示，第二胶带部件40将电极20的卷绕开始端部21与卷绕结束端部22之间的中途部位23相对于芯部10进行固定。卷绕结束端部22是电极20中、相对于芯部10的卷绕结束的位置(参照图1)。
图3中，第二胶带部件40在下表面侧具备粘合性。
本实施方式中，如图3、4所示，中途部位23位于电极20中、相对于芯部10卷绕至第二圈的卷绕区域。即，第二胶带部件40贴附于电极20中相对于芯部10卷绕至第二圈的卷绕区域的外周，相对于芯部10固定中途部位23。
但是，由于用于去除水分等的热处理引起的芯部10及电极20的热膨胀，芯部10将电极20向径向外方挤压。因此，电极20中相对于芯部10卷绕至第一圈的卷绕区域中的表面粗糙度显著降低。在表面粗糙度降低的第一圈的卷绕区域中贴附有第二胶带部件40的情况下，第二胶带部件40相对于电极20中相对于芯部10卷绕至第一圈的卷绕区域的粘合力降低，卷绕偏离的抑制效果变低。因此，优选第二胶带部件40避开电极20中相对于芯部10卷绕至第一圈的卷绕区域，而贴附于第二圈以后卷绕的卷绕区域。但是，本发明还包含将第二胶带部件40贴附于电极20中相对于芯部10卷绕第一圈的卷绕区域的形式。
如图4所示，第二胶带部件40贴附至电极20的中途部位23的轴向的整个区域。
如图4所示，从轴向观察，第二胶带部件40相对于第一胶带部件30配置于周向不同的位置。通过这样配置第二胶带部件40，与配置于周向相同的位置的情况相比，能够降低由第一胶带部件30及第二胶带部件40的厚度引起的、在径向外方产生的台阶的高度。因此，在将电极20相对于芯部10进行卷绕时，能够抑制卷绕松弛或卷绕紧密的产生。此外，第二胶带部件40相对于第一胶带部件30也可以配置于周向相同的位置。
构成第二胶带部件40的材料能够使用与构成第一胶带部件30的材料相同的材料。
接着，说明第一实施方式的卷筒状电极1的制造方法。
首先，如图2所示，利用第一胶带部件30相对于芯部10固定电极20的卷绕开始端部21。
接着，直到卷绕开始端部21及卷绕结束端部22之间的中途部位23为止，将电极20在芯部10的外周卷绕成卷筒状。
接着，如图4所示，利用第二胶带部件40相对于芯部10固定中途部位23。
而且，直到卷绕结束端部22为止，将电极20在芯部10的外周卷绕成卷筒状(参照图1)。
接着，参照图5～图9说明第一实施方式的卷筒状电极1的效果。图5～图8是用于说明产生卷绕偏离的机理的图。具体而言，图5是表示热处理前的卷筒状电极1的图，图5(A)是侧面图，图5(B)是沿着图5(A)的5B-5B线的概略剖面图。图6是表示热处理之后的卷筒状电极1的图，图6(A)是侧面图，图6(B)是沿着图6(A)的6B-6B线的概略剖面图。图7是表示在热处理后恢复成大气温度时的卷筒状电极1的图，图7(A)是侧面图，图7(B)是沿着图7(A)的7B-7B线的概略剖面图。图8是表示卷绕偏离的情形的概略图。图9是用于说明本实施方式的卷筒状电极1的效果的图。图5～图9中，为了容易理解，省略表示第一胶带部件30。另外，图5(B)、图6(B)、图7(B)中，阴影线省略表示。另外，侧面图表示从轴向观察的图。
首先，参照图5～图8说明产生卷绕偏离的机理。
如图5(A)、(B)所示，为了对相对于芯部10卷绕电极20的卷筒状电极，去除存在于卷筒状电极的内部的水分等，而进行热处理。热处理是例如以150℃进行24小时的真空干燥。
其结果，如图6(A)所示，芯部10及电极20进行热膨胀。更具体而言，芯部10以向径向的内方及径向外方扩展的方式扩大。另外，电极20以向径向外方扩展的方式扩大。这样，由于芯部10及电极20进行热膨胀，因此，在电极20的卷绕开始端部21的附近，电极20从芯部10受到压缩力(参照图6(B)箭头)。其结果，在卷绕开始端部21的附近，电极20的集电体塑性变形，并且将电极20相对于芯部10进行卷绕时产生的电极20间的微小的间隙被挤满。因此，如图6(B)所示，电极20的厚度W朝向卷绕开始端部21所在的内周侧而减少。
而且，在热处理后恢复成大气温度时，如图7(A)、(B)所示，芯部10恢复成热处理前的形状。与之相对，电极20如上述那样，在热处理时集电体塑性变形，并且将电极20相对于芯部10进行卷绕时产生的电极20间的微小的间隙被挤满，因此，未恢复成热处理前的形状，而成为图7(A)、(B)所示的形状。具体而言，在芯部10及电极20之间形成间隙S1，并且在卷绕开始端部21附近的电极20间也形成间隙S2。间隙S2比间隙S1小地形成，且以随着从芯部10的内周侧向外周侧变小的方式形成。
输送这样形成有间隙S1、S2的卷筒状电极时，作为比较例，在未设置第二胶带部件40的情况下，如图8所示，相对于芯部10，电极20产生向轴向移动的卷绕偏离(参照图8箭头)。如图8所示，卷绕偏离在电极20中、特别是卷绕开始端部21所在的内周侧产生。
与之相对，如图9所示，利用第二胶带部件40将中途部位23相对于芯部10进行固定，由此，电极20相对于芯部10的固定力提高。因此，能够抑制卷绕偏离的产生。如上述，卷绕偏离容易在电极20中内周侧产生，因此，第二胶带部件40优选贴附于卷绕成卷筒状的电极20的内周侧。
如以上说明，第一实施方式的卷筒状电极1具有：沿轴向延伸的圆筒形状的芯部10、具备比芯部10的热膨胀率小的热膨胀率且在芯部10的外周卷绕成卷筒状的电极20。卷筒状电极1还具有：相对于芯部10固定电极20的卷绕开始端部21的第一胶带部件30、限制卷绕成卷筒状的电极20相对于芯部10的轴向的移动的第二胶带部件40。因此，在芯部10的热膨胀率比电极20的热膨胀率大的卷筒状电极1中，能够利用第二胶带部件40抑制卷绕偏离的产生。
另外，第二胶带部件40是将电极20的卷绕开始端部21与卷绕结束端部22之间的中途部位23相对于芯部10进行固定的胶带部件。因此，利用第二胶带部件40，电极20相对于芯部10的固定力提高。因此，通过将第二胶带部件40贴附于芯部10及中途部位23的容易的方法，能够抑制卷绕偏离的产生。
另外，第二胶带部件40将位于电极20中相对于芯部10卷绕至第二圈的卷绕区域的中途部位23相对于芯部10进行固定。因此，将电极20中特别是产生卷绕偏离的内周侧，利用第二胶带部件40相对于芯部10进行固定。因此，能够更适当地抑制卷绕偏离的产生。另外，避开电极20中、由于上述那 样热处理而表面粗糙度降低的第一圈的卷绕区域，贴附第二胶带部件40，因此，能够更适当地抑制卷绕偏离的产生。
另外，第一胶带部件30及第二胶带部件40从轴向观察相互配置于周向不同的位置。因此，与第一胶带部件30及第二胶带部件40配置于周向相同的位置的情况相比，能够降低由第一胶带部件30及第二胶带部件40的厚度引起的在径向外方上产生的台阶的高度。因此，在将电极20卷绕于芯部10时，能够抑制卷绕松弛或卷绕紧密的产生。
另外，如以上进行的说明，第一实施方式的卷筒状电极1的制造方法中，相对于沿轴向延伸的圆筒形状的芯部10，固定具备比芯部10的热膨胀率小的热膨胀率的电极20的卷绕开始端部21。而且，直到卷绕开始端部21与卷绕结束端部22之间的中途部位23，将电极20在芯部10的外周卷绕成卷筒状。而且，将中途部位23利用第二胶带部件40相对于芯部10进行固定，直到卷绕结束端部22为止，将电极20在芯部10的外周卷绕成卷筒状。根据该制造方法，将卷绕开始端部21与卷绕结束端部22之间的中途部位23利用第二胶带部件40相对于芯部10进行固定。因此，电极20相对于芯部10的固定力提高。因此，在芯部10的热膨胀率比电极20的热膨胀率大的卷筒状电极1中，能够抑制卷绕偏离的产生。
接着，说明第一实施方式的卷筒状电极1的改变例。
(改变例1)
图10是表示改变例1的卷筒状电极2的立体图。在上述的第一实施方式中，第二胶带部件40相对于电极20的中途部位23贴附至轴向的整个区域。但是，如图10所示，第二胶带部件240也可以是如下结构，比沿着电极20的轴向的宽度W1短地设置，且将至少沿着与轴向交叉的方向(周向)的电极20的边缘24相对于芯部10进行固定。根据该结构，与第一实施方式相比，能够降低使用第二胶带部件240的量，因此，能够以低成本制造卷筒状电极2。
另外，在为上述的第二胶带部件240的情况下，第三圈的卷绕区域中的电极20与位于第二胶带部件240间的电极20露出的露出部26接触。因此，在电极20的表面粗糙度比第二胶带部件240的表面粗糙度大的情况下，与第二胶带部件40相对于中途部位23贴附至轴向的整个区域的结构相比，电极20中第二圈的卷绕区域与第三圈的卷绕区域之间的摩擦力提高。因此，能够更适当地抑制卷绕偏离的产生。
(改变例2)
图11是表示改变例2的卷筒状电极3的概略图。上述的第一实施方式中，第二胶带部件40将位于电极20中相对于芯部10卷绕至第二圈的卷绕区域的中途部位23相对于芯部10进行固定。但是，也可以如图11所示，相对于芯部10固定的中途部位323从轴向观察位于比配置成卷筒状的电极20的最外周20A及最内周20B的中央部20C更靠内周侧。这样，利用第二胶带部件40将位于比中央部20C更靠内周侧的中途部位323固定于芯部10，由此，能够固定电极20中特别是产生卷绕偏离的内周侧。此外，也可以如图12所示，相对于芯部10固定的中途部位423位于比中央部20C更靠外周侧。
(改变例3)
上述的第一实施方式中，第一胶带部件30及第二胶带部件40使用了一面具备粘合性的单面胶带。但是，第一胶带部件30及第二胶带部件40也可以是两面具备粘合性的双面胶带。
(改变例4)
上述的第一实施方式中，芯部10由热膨胀率比电极20大的铝那样的金属材料构成。但是，芯部也可以是纸管。纸管通过水分的吸湿进行膨胀收缩。因此，即使芯部为纸管，随着输送，也产生卷绕偏离，因此，利用第二胶带部件40将电极20的中途部位23固定于芯部，由此，能够抑制卷绕偏离的产生。因此，本发明中，膨胀率包含热处理产生的热膨胀率及水分的吸湿产生的膨胀率这双方的概念。
(实施例)
以下，通过实施例更具体地说明本发明的第一实施方式，但本发明不仅限定于这些实施例。
首先，说明电极20的形成方法。在此，特别是举例说明电极20中的负极。首先，负极浆料通过将块状人造石墨(日立化成制的MAG-D)：PVdF(聚偏二氟乙烯，粘结材料)分别以92：8的组成比分散于NMP(N-甲基吡咯烷酮)中而形成。然后，在厚度10μm的Cu箔的表面上用金属型涂料机涂布负极浆料，通过80℃的浮动干燥制作负极。然后，进行冲压，充填至负极的密度成为1.4g/cc。电极20的厚度为130μm。
接着，将电极20卷绕于芯部10，制作卷筒状电极1。每一条卷取的长度设为900m。芯部的外径尺寸为160mm。
以下，对实施例1～3及比较例1～2进行说明。
(实施例1)
作为芯部的材质，使用了铝。另外，作为固定方法，使用了第一实施方式中说明的图1所示的固定方法。第二胶带部件40在从第一胶带部件30离开10m的位置进行固定。
(实施例2)
作为芯部的材质，使用了铝。另外，作为固定方法，使用了改变例1中说明的图10所示的固定方法。第二胶带部件240在从第一固定部离开10m的位置进行固定。
(实施例3)
作为芯部的材质，使用了纸管。另外，作为固定方法，使用了第一实施方式中说明的图1所示的固定方法。
(比较例1)
作为芯部的材质，使用了铝。另外，作为固定方法，仅使用第一胶带部件30，不使用第二胶带部件40。
(比较例2)
作为芯部的材质，使用了纸管。另外，作为固定方法，仅使用第一胶带部件30，不使用第二胶带部件40。
接着，对于实施例1～3及比较例1～2的卷筒状电极，进行恒温恒湿槽试验或热处理试验。以下，说明各个试验方法。
说明恒温恒湿槽试验。具体而言，将卷筒状电极放入恒温恒湿槽，实施热循环试验。条件如以下。
(i)设定温度25℃、湿度50％并进行24小时
(ii)设定温度60℃、湿度50％并进行24小时
(iii)设定温度25℃、湿度10％并进行24小时
(iv)设定温度25℃、湿度50％并进行24小时
进行20组的上述(i)～(iv)的循环。
说明热处理试验。具体而言，将卷筒状电极放入真空干燥炉，以温度150℃进行24小时的真空干燥。
接着，对进行了恒温恒湿槽试验或热处理试验的卷筒状电极，进行负载试验。具体而言，将卷筒状电极放入输送壳体，实施叉车中的停止/起动(stop/go)试验。条件如以下。
速度：10km/h，停止/起动次数：三次，负载方向：轴向
接着，说明卷绕偏离量的评价方法。
如图13那样，引出画线L，测量上述的负载试验后的卷绕偏离量D。
将实施例1～3及比较例1～2的卷绕偏离量的评价结果在表1中统一表示。
[表1]
恒温恒湿槽试验 热处理试验
实施例1 2mm 1.5mm
实施例2 0mm 0mm
实施例3 1.5mm 1mm
比较例1 3mm 20mm
比较例2 22mm 16mm
(比较结果)
根据实施例1、2和比较例1的结果可确认到，通过本发明的第一实施方式及改变例1，能够抑制在输送卷筒状电极时产生的卷绕偏离的产生。
另外，通过比较第一实施方式的实施例1和改变例1的实施例2的结果可知，在改变例1的实施例2中，能够更适当地抑制卷绕偏离的产生。这是由于，如上述，在电极20的表面粗糙度比第二胶带部件240的表面粗糙度大的情况下，通过在第二胶带部件240间设置电极20露出的露出部26，电极20中、第二圈的卷绕区域与第三圈的卷绕区域之间的摩擦力提高。
另外，根据比较例2和实施例3的结果可确认到，作为芯部的材质，即使在使用纸管代替铝的情况下，也能够抑制卷绕偏离的产生。这是由于，纸管通过水分的吸湿进行膨胀收缩，不仅表示本发明在热膨胀上具有效果，而且还表示由于水分及热等所谓的物理的主要原因，在芯部和电极的膨胀、收缩率中存在差的情况下是有效果的。
(第二实施方式)
接着，说明本发明的第二实施方式。与第一实施方式相同的部分省略说明，对仅第二实施方式中具有特征的部位进行说明。第二实施方式的卷筒状电极4在抑制卷绕偏离的产生的方法中，与第一实施方式的卷筒状电极1不同。
图14是表示第二实施方式的卷筒状电极4的立体图。图15是沿着图14的15-15线的剖面图。
如图14所示，第二实施方式的卷筒状电极4具有：芯部110、电极20、第一胶带部件30、环形板(相当于限制部)140。电极20及第一胶带部件30的结构与第一实施方式的卷筒状电极1的结构相同，因此，省略说明。
如图15所示，芯部110具有沿轴向延伸的贯通孔11和设于外周部112的两个槽部113A、113B。
如图15所示，两个槽部113A、113B相对于电极20设于轴向的两侧。在两个槽部113A、113B嵌合后述的环形板140的凸部144。
环形板140限制卷绕成卷筒状的电极20相对于芯部10的轴向的移动。环形板140在相对于卷绕成卷筒状的电极20的轴向的两侧配置有两个。
如图15所示，环形板140具有：主体部141、设于主体部141的内周侧的凹部142、配置于凹部142的弹性部件143、利用弹性部件143向径向内侧赋予弹力的凸部144。
主体部141的外周以从轴向观察成为比配置成卷筒状的电极20的最外周20A和最内周20B之间的中央部20C更靠内周侧的方式构成。此外，主体部141的外周也可以越过中央部20C而成为外周侧的方式构成。
弹性部件143固定于凹部142。另外，凸部144固定于弹性部件143。各个固定方式并没有特别限定。
凸部144利用弹性部件143向径向内侧赋予弹力，且与芯部110的两个槽部113A、113B嵌合。由此，环形板140固定于芯部110的外周。
根据这样构成的卷筒状电极4，在相对于卷绕成卷筒状的电极20的轴向的两侧固定配置环形板140。因此，在芯部110的膨胀率比电极20的膨胀率大的卷筒状电极4中，能够利用环形板140抑制卷绕偏离的产生。
接着，说明第二实施方式的卷筒状电极4的制造方法。
首先，利用第一胶带部件30相对于芯部110固定电极20的卷绕开始端部21。
而且，直到电极20的卷绕结束端部22为止，将电极20在芯部110的外周卷绕成卷筒状。
而且，在相对于卷绕成卷筒状的电极20的轴向的两侧且芯部110的外周配置固定环形板140。此时，环形板140的凸部144利用弹性部件143向径向 内侧赋予弹力，并与芯部110的两个槽部113A、113B嵌合。
此外，不限于上述的制造方法，也可以是将环形板140配置固定于芯部110的外周后，在芯部110的外周将电极20卷绕成卷筒状的制造方法。
如以上说明的那样，第二实施方式的卷筒状电极4的环形板140在相对于卷绕成卷筒状的电极20的轴向的两侧配置为能够固定于芯部110的外周。因此，在芯部110的热膨胀率比电极20的热膨胀率大的卷筒状电极4中，能够利用环形板140抑制卷绕偏离的产生。
另外，环形板140的外周以从轴向观察成为比配置成卷筒状的电极20的最外周20A与最内周20B之间的中央部20C更靠内周侧的方式构成。因此，能够限制特别是产生卷绕偏离的内周侧的移动。
另外，如以上说明的那样，第二实施方式的卷筒状电极4的制造方法中，相对于沿轴向延伸的圆筒形状的芯部110，固定具备比芯部110的热膨胀率小的热膨胀率的电极20的卷绕开始端部21。而且，直到电极20的卷绕结束端部22为止，将电极20在芯部110的外周卷绕成卷筒状，在相对于卷绕成卷筒状的电极20的轴向的两侧且芯部110的外周配置固定环形板140。因此，在芯部110的热膨胀率比电极20的热膨胀率大的卷筒状电极4中，能够利用环形板140抑制卷绕偏离的产生。
另外，第二实施方式的卷筒状电极4的制造方法中，在沿轴向延伸的圆筒形状的芯部110的外周，在轴向上隔开规定的距离地配置固定一对环形板140。而且，在一对环形板140之间，相对于芯部110固定具备比芯部110的热膨胀率小的热膨胀率的电极20的卷绕开始端部21，直到电极20的卷绕结束端部22为止，将电极20在芯部110的外周卷绕成卷筒状。因此，在芯部110的热膨胀率比电极20的热膨胀率大的卷筒状电极4中，能够利用环形板140抑制卷绕偏离的产生。
符号说明
1、2、3、4 卷筒状电极
10、110 芯部
20 电极
20A 最外周
20B 最内周
20C 中央部
21 卷绕开始端部
22 卷绕结束端部
23 中途部位
24 边缘
30 第一胶带部件(固定部)
40、240 第二胶带部件(限制部)
140 环形板(限制部)
W1 电极的沿着轴向的宽度

Claims (10)

1.一种卷筒状电极，其具有：
芯部，其沿轴向延伸且外周为大致圆形状；
电极，其具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率，且在所述芯部的外周卷绕成卷筒状，
固定部，其相对于所述芯部固定所述电极的卷绕开始端部；
限制部，其限制卷绕成卷筒状的所述电极相对于所述芯部的所述轴向的移动，
所述限制部是将所述电极的所述卷绕开始端部与卷绕结束端部之间的中途部位相对于所述芯部进行固定的胶带部件。
2.如权利要求1所述的卷筒状电极，其中，
所述胶带部件将从所述轴向观察位于比配置成卷筒状的所述电极的最外周与最内周之间的中央部更靠内周侧的所述中途部位，相对于所述芯部进行固定。
3.如权利要求1所述的卷筒状电极，其中，
所述胶带部件将所述电极中位于相对于所述芯部卷绕至第二圈以后的卷绕区域的所述中途部位，相对于所述芯部进行固定。
4.如权利要求1所述的卷筒状电极，其中，
所述固定部及所述胶带部件从所述轴向观察相互配置于周向不同的位置。
5.如权利要求1所述的卷筒状电极，其中，
所述胶带部件比所述电极的沿着所述轴向的宽度短地设置，且至少将沿着与所述轴向交叉的方向的所述电极的边缘相对于所述芯部进行固定。
6.如权利要求5所述的卷筒状电极，其中，
所述电极的表面粗糙度比所述胶带部件的表面粗糙度大。
7.一种卷筒状电极的制造方法，
相对于沿轴向延伸的、外周为大致圆形状的芯部，固定具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率的电极的卷绕开始端部，
直到所述卷绕开始端部与所述电极的卷绕结束端部之间的中途部位为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状，
将所述中途部位利用胶带部件相对于所述芯部进行固定，
直到所述卷绕结束端部为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。
8.一种卷筒状电极，其具有：
芯部，其沿轴向延伸且外周为大致圆形状；
电极，其具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率，且在所述芯部的外周卷绕成卷筒状，
固定部，其相对于所述芯部固定所述电极的卷绕开始端部；
限制部，其限制卷绕成卷筒状的所述电极相对于所述芯部的所述轴向的移动，
所述限制部是在相对于卷绕成卷筒状的所述电极的所述轴向的两侧配置为能够固定于所述芯部的外周的环形板，
所述环形板的外周以从所述轴向观察成为比配置成卷筒状的所述电极的最外周与最内周之间的中央部更靠内周侧的方式构成。
9.一种卷筒状电极的制造方法，
相对于沿轴向延伸的、外周为大致圆形状的芯部，固定具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率的电极的卷绕开始端部，
直到所述电极的卷绕结束端部为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状，
在相对于卷绕成卷筒状的所述电极的所述轴向的两侧且所述芯部的外周配置固定环形板，该环形板以外周从所述轴向观察成为比配置成卷筒状的所述电极的最外周与最内周之间的中央部更靠内周侧的方式构成。
10.一种卷筒状电极的制造方法，
在沿轴向延伸的、外周为大致圆形状的芯部外周，在所述轴向隔开规定的距离地配置固定一对环形板，该一对环形板以外周从所述轴向观察成为比配置成卷筒状的所述电极的最外周与最内周之间的中央部更靠内周侧的方式构成，
在所述一对环形板之间，相对于所述芯部固定具备比所述芯部的膨胀率小的膨胀率的电极的卷绕开始端部，
直到所述电极的卷绕结束端部为止，将所述电极在所述芯部的外周卷绕成卷筒状。
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