CN115084443A - 辊压装置和完成压密化的带状电极板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及辊压装置和完成压密化的带状电极板的制造方法。本发明的能够对带状电极板进行辊压的辊压装置对具有活性物质部(11Z)和非活性物质部(12Z)的带状电极板(1Z)进行辊压来形成完成压密化的带状电极板(1),其具备:一对挤压辊(110、120);和张力比调整机构(140),针对带状电极板(1Z)的非活性物质部(12Z)中的被一对挤压辊(110、120)以非压缩的状态夹持的辊间非活性物质部(12Zb),调整朝向下游侧(EDH)施加的下游方向非活性物质部张力(τd)与朝向上游侧(EUH)施加的上游方向非活性物质部张力(τu)的张力比(τd/τu)。
Description
技术领域
本公开涉及对带状电极板进行辊压来形成完成压密化的带状电极板的辊压装置、和对带状电极板进行辊压来制造完成压密化的带状电极板的完成压密化的带状电极板的制造方法。
背景技术
作为用于锂离子二次电池等的电极板,公知有在带状的集电箔上具有在厚度方向上被挤压并被压密化的完成压密化的活性物质层的完成压密化的带状电极板。并且,在这样的电极板中,如图17所示,存在以下完成压密化的带状电极板901,该完成压密化的带状电极板901将宽度方向FH的中央部作为在厚度方向GH上具有完成压密化的活性物质层905、906的带状的挤压后活性物质部911,并将宽度方向FH的两侧部作为分别在厚度方向GH上不具有完成压密化的活性物质层905、906的带状的挤压后非活性物质部912。
该完成压密化的带状电极板901例如通过以下的方法制造。即,首先在带状的集电箔3中的宽度方向FH的中央部,形成带状的未干燥活性物质层905X、906X,其后,使未干燥活性物质层905X、906X加热干燥来形成带状的活性物质层905Z、906Z。接下来,边在长边方向EH上搬运该带状电极板901Z边对其进行辊压,在厚度方向GH上将活性物质层905Z、906Z压密化,从而形成完成压密化的活性物质层905、906。这样,形成完成压密化的带状电极板901。此外,作为相关的现有技术,例如能够举出日本特开2017-228349号公报。
然而,在对上述的带状电极板901Z进行辊压时,有时在非活性物质部912Z中的特别是与活性物质部911Z的边界附近反复产生从宽度方向FH的内侧并且上游侧EUH朝向宽度方向FH的外侧并且下游侧EDH斜着延伸的斜线状的褶皱SW。
发明内容
本公开是鉴于该现状而完成的,其提供一种能够调整施加于带状电极板的非活性物质部的张力平衡并且对带状电极板进行辊压的辊压装置、和能够调整施加于带状电极板的非活性物质部的张力平衡来抑制在非活性物质部产生褶皱的完成压密化的带状电极板的制造方法。
用于解决上述课题的本公开的一个方案是辊压装置,该辊压装置通过边在上述长边方向上搬运带状电极板边对带状电极板进行辊压来将上述活性物质层压密化,从而形成具备完成压密化的活性物质层的完成压密化的带状电极板,上述带状电极板具备带状的集电箔和在上述集电箔上沿着上述集电箔的长边方向延伸的带状的活性物质层,上述带状电极板具有:活性物质部,呈在上述长边方向上延伸的带状,并在上述集电箔的厚度方向上具有上述活性物质层;和非活性物质部,呈在上述长边方向上延伸的带状,并与上述活性物质部在上述集电箔的宽度方向上并排,在上述厚度方向上不具有上述活性物质层,且厚度比上述活性物质部薄,其中,上述辊压装置具备:一对挤压辊,隔着辊间隙平行地配置;和张力比调整机构,针对上述带状电极板的上述非活性物质部中的、被上述一对挤压辊以非压缩的状态夹持的辊间非活性物质部,调整朝向下游侧施加的下游方向非活性物质部张力τd与朝向上游侧施加的上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu。
本发明人通过专心研究结果发现,在对带状电极板进行辊压时,根据施加于非活性物质部中的被一对挤压辊以非压缩的状态夹持的辊间非活性物质部的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu的大小,在非活性物质部(挤压后非活性物质部)容易产生褶皱或难以产生褶皱。即,在用以往的辊压装置进行辊压时,使朝向上游侧施加于挤压前的带状电极板整体的上游方向整体张力Tu、与朝向下游侧施加于挤压后的完成压密化的带状电极板整体的下游方向整体张力Td相等(Tu=Td)的情况较多。
在这样的情况下,施加于辊压前的带状电极板的上游方向整体张力Tu遍及宽度方向的整体大体均衡地施加,因此施加于非活性物质部中的辊间非活性物质部的上游方向非活性物质部张力τu较小。另一方面,在辊压后的完成压密化的带状电极板中,通过挤压将挤压后活性物质部在长边方向上延长,相对于此,几乎不将挤压后非活性物质部延长。因此,施加于完成压密化的带状电极板的下游方向整体张力Td几乎不施加于挤压后活性物质部,而仅施加于挤压后非活性物质部,因此施加于辊间非活性物质部的下游方向非活性物质部张力τd大于上游方向非活性物质部张力τu(τd>τu)。即,在施加于非活性物质部中的辊间非活性物质部的上游方向非活性物质部张力τu与下游方向非活性物质部张力τd之间产生不平衡,张力比τd/τu变大。可知,若该张力比τd/τu过大,则容易产生上述的褶皱SW(参照图17)。
与此相对地,上述的辊压装置具备上述的张力比调整机构。由此,在对带状电极板进行辊压时,能够调整施加于非活性物质部中的辊间非活性物质部的张力平衡,具体而言,调整施加于辊间非活性物质部的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu,并且对带状电极板进行辊压来制成完成压密化的带状电极板。
此外,作为“带状电极板”,例如,能够举出如上述那样带状的活性物质部位于宽度方向的中央、且在该活性物质部的宽度方向的两侧分别并排有带状的非活性物质部的形态的带状电极板。或者也能够举出多条带状的活性物质部与多条带状的非活性物质部交替在宽度方向上并排的形态的带状电极板。
另外,作为“非活性物质部”,例如能够举出除了仅由集电箔构成的非活性物质部之外在集电箔上还形成有厚度比活性物质层薄的保护层的非活性物质部等。
并且,上述的辊压装置是具备调整张力比τd/τu的张力比调整机构的装置,该装置的应用范围并不限定于上游方向整体张力Tu与下游方向整体张力Td相等(Tu=Td)的情况。
并且也可以构成为:在上述的辊压装置的基础上,上述张力比调整机构具有上游方向拉伸辊,该上游方向拉伸辊将上述带状电极板的上述非活性物质部中的、辊压前的挤压前非活性物质部向上述一对挤压辊的任意一方按压并且朝向上游侧拉伸,使施加于上述辊间非活性物质部的上述上游方向非活性物质部张力τu增加。
上述的辊压装置具有上述的上游方向拉伸辊,因此能够使施加于非活性物质部中的辊间非活性物质部的上游方向非活性物质部张力τu增加。由此,能够以仅设置上游方向拉伸辊的简单的结构减小张力比τd/τu,并减小张力τu、τd之间的不平衡。
并且也可以构成为:在上述的任一项所述的辊压装置的基础上,上述张力比调整机构具有上游方向拉伸辊,该上游方向拉伸辊将辊压后的上述完成压密化的带状电极板的挤压后活性物质部向上述一对挤压辊的任意一方按压并且朝向上游侧拉伸,使施加于上述辊间非活性物质部的上述下游方向非活性物质部张力τd减少。
上述的辊压装置具有上述的上游方向拉伸辊,因此能够使施加于非活性物质部中的辊间非活性物质部的下游方向非活性物质部张力τd减少。由此,能够以仅设置上游方向拉伸辊的简单的结构减小张力比τd/τu,并减小张力τu、τd之间的不平衡。
并且也可以构成为:在上述的任一项所述的辊压装置的基础上,上述张力比调整机构具有下游方向拉伸辊,该下游方向拉伸辊将辊压后的上述完成压密化的带状电极板的挤压后活性物质部向上述一对挤压辊的任意一方按压并且朝向下游侧拉伸,使施加于上述辊间非活性物质部的上述下游方向非活性物质部张力τd减少。
上述的辊压装置具有上述的下游方向拉伸辊,因此能够使施加于非活性物质部中的辊间非活性物质部的下游方向非活性物质部张力τd减少。由此,能够以仅设置下游方向拉伸辊的简单的结构减小张力比τd/τu,并减小张力τu、τd之间的不平衡。
另外,另一方案是完成压密化的带状电极板的制造方法,上述完成压密化的带状电极板具备带状的集电箔和在上述集电箔的厚度方向上被压密化的完成压密化的活性物质层,其中,该完成压密化的带状电极板的制造方法具备:电极板形成工序,形成带状电极板,上述带状电极板具备上述集电箔和在上述集电箔上沿着上述集电箔的长边方向延伸的带状的活性物质层,上述带状电极板具有活性物质部和非活性物质部,上述活性物质部呈在上述长边方向上延伸的带状,并在上述厚度方向上具有上述活性物质层,上述非活性物质部呈在上述长边方向上延伸的带状,并与上述活性物质部在上述集电箔的宽度方向上并排,在上述厚度方向上不具有上述活性物质层,且厚度比上述活性物质部薄;和挤压工序,边在长边方向上搬运上述带状电极板,边通过隔着辊间隙平行地配置的一对挤压辊对其进行辊压,从而形成具备上述完成压密化的活性物质层的上述完成压密化的带状电极板,针对上述带状电极板的上述非活性物质部中的被上述一对挤压辊以非压缩的状态夹持的辊间非活性物质部,将朝向下游侧施加的下游方向非活性物质部张力τd与朝向上游侧施加的上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu调整为抑制上述非活性物质部中的褶皱的产生的大小,来进行上述挤压工序。
在上述的完成压密化的带状电极板的制造方法中,具备上述的挤压工序。由此,能够调整施加于带状电极板的非活性物质部中的辊间非活性物质部的张力平衡,具体而言,调整施加于辊间非活性物质部的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu来抑制在非活性物质部(挤压后非活性物质部)产生褶皱,并且制造完成压密化的带状电极板。
并且也可以构成为:在上述的完成压密化的带状电极板的制造方法的基础上,使上述张力比τd/τu为τd/τu≤2.0。
在上述的完成压密化的带状电极板的制造方法中,使张力比τd/τu为τd/τu≤2.0并且进行上述的挤压工序。由此,在对带状电极板进行辊压时,能够更适当地抑制在非活性物质部(挤压后非活性物质部)产生褶皱。
并且也可以构成为:在上述的完成压密化的带状电极板的制造方法的基础上,使上述张力比τd/τu为τd/τu≥0.3。
在上述的完成压密化的带状电极板的制造方法中,使张力比τd/τu为τd/τu≥0.3并且进行上述的挤压工序。这样,通过在一定程度上增大下游方向非活性物质部张力τd并成为τd/τu≥0.3,从而能够使完成压密化的带状电极板的生产率变得良好。
附图说明
图1是实施方式1~5所涉及的完成压密化的带状电极板的立体图。
图2是实施方式1~5所涉及的完成压密化的带状电极板的制造方法的流程图。
图3涉及实施方式1,是从侧方观察带状电极板、完成压密化的带状电极板以及辊压装置的说明图。
图4涉及实施方式1,是从上游侧观察带状电极板、第1挤压辊以及上游方向拉伸辊的说明图。
图5涉及实施方式1、2,是对施加于辊压前后的带状电极板和完成压密化的带状电极板的张力进行说明的说明图。
图6涉及实施方式2,是从侧方观察带状电极板、完成压密化的带状电极板以及辊压装置的说明图。
图7涉及实施方式2,是从上游侧观察带状电极板、第1挤压辊以及上游方向拉伸辊的说明图。
图8涉及实施方式3,是从侧方观察带状电极板、完成压密化的带状电极板以及辊压装置的说明图。
图9涉及实施方式3,是从下游侧观察完成压密化的带状电极板、第1挤压辊以及上游方向拉伸辊的说明图。
图10涉及实施方式3、4,是对施加于辊压前后的带状电极板和完成压密化的带状电极板的张力进行说明的说明图。
图11涉及实施方式4,是从侧方观察带状电极板、完成压密化的带状电极板以及辊压装置的说明图。
图12涉及实施方式4,是从下游侧观察完成压密化的带状电极板、第1挤压辊以及上游方向拉伸辊的说明图。
图13涉及实施方式5,是从侧方观察带状电极板、完成压密化的带状电极板以及辊压装置的说明图。
图14涉及实施方式5,是从下游侧观察完成压密化的带状电极板、第1挤压辊以及下游侧驱动辊的说明图。
图15涉及实施方式5,是对施加于辊压前后的带状电极板和完成压密化的带状电极板的张力进行说明的说明图。
图16是表示施加于辊间非活性物质部的张力τu、τd的张力比τd/τu、与在非活性物质部产生的褶皱的深度SF的关系的坐标图。
图17是现有技术所涉及的完成压密化的带状电极板的立体图。
附图标记说明
1…完成压密化的带状电极板;1Z…(待挤压的)带状电极板;3…集电箔;5…第1完成压密化的活性物质层;5Z…(待挤压的)第1活性物质层;6…第2完成压密化的活性物质层;6Z…(待挤压的)第2活性物质层;11…挤压后活性物质部;11r、11s…(挤压后活性物质部中的)拉伸辊按压部;11t…辊按压部;11Z…(待挤压的)活性物质部;11Za…挤压前活性物质部;11Zb…辊间活性物质部;12…挤压后非活性物质部;12Z…(待挤压的)非活性物质部;12Za…挤压前非活性物质部;12Zap、12Zaq…(挤压前非活性物质部中的)拉伸辊按压部;12Zb…辊间非活性物质部;100、200、300、400、500…辊压装置;110…第1挤压辊;120…第2挤压辊;130、230、330、430…上游方向拉伸辊;530…下游侧驱动辊(下游方向拉伸辊);140、240、340、440、540…张力比调整机构;EH…长边方向;EUH…上游侧;EDH…下游侧;FH…宽度方向;GH…厚度方向;KA…辊间隙;Tu…上游方向整体张力;Td…下游方向整体张力;Tu1、Tu2、Tu2’、Td1、Td2、Td2’、Tp、Tq、Tr、Ts…张力;τu…上游方向非活性物质部张力;τd…下游方向非活性物质部张力;S1…电极板形成工序;S2…挤压工序。
具体实施方式
(实施方式1)
以下,边参照附图边对本发明的第1实施方式进行说明。在图1中示出本实施方式1所涉及的完成压密化的带状电极板1的立体图。该完成压密化的带状电极板1用于制造搭载于混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车等车辆等的矩形且封闭型的锂离子二次电池。具体而言,完成压密化的带状电极板1是用于制造构成电池的扁平状卷绕型或者层叠型的电极体的带状正极板。此外,以下,将完成压密化的带状电极板1的长边方向EH、宽度方向FH以及厚度方向GH规定为图1所示的方向来进行说明。
完成压密化的带状电极板1具有由呈在长边方向EH上延伸的带状且厚度约为13μm的铝箔构成的集电箔3。在该集电箔3的第1主面3a中的在宽度方向FH的中央沿着长边方向EH延伸的区域上,在长边方向EH上呈带状地形成有在厚度方向GH上被挤压并被压密化的厚度约为60μm的第1完成压密化的活性物质层5(以下,也简称为“完成压密化的活性物质层5”)。另外,在集电箔3的相反侧的第2主面3b中的在宽度方向FH的中央沿着长边方向EH延伸的区域上,也在长边方向EH上呈带状地形成有在厚度方向GH上被挤压并被压密化的厚度约为60μm的第2完成压密化的活性物质层6(以下,也简称为“完成压密化的活性物质层6”)。另一方面,集电箔3中的在宽度方向FH的两侧部沿着长边方向EH延伸的部位分别不存在完成压密化的活性物质层5、6,集电箔3在厚度方向GH上露出。
完成压密化的活性物质层5、6分别由活性物质粒子、导电粒子以及粘合剂构成。在本实施方式1中,活性物质粒子是锂过渡金属复合氧化物粒子,具体而言是锂镍钴锰氧化物粒子。另外,导电粒子是乙炔黑(AB)粒子,粘合剂是聚偏氟乙烯(PVDF)。
如上述那样,该完成压密化的带状电极板1由集电箔3、和形成于该集电箔3上的带状的完成压密化的活性物质层5、6构成。完成压密化的带状电极板1中的宽度方向FH的中央部是在厚度方向GH上具有完成压密化的活性物质层5、6的带状的挤压后活性物质部11。另一方面,完成压密化的带状电极板1中的宽度方向FH的两侧部(在挤压后活性物质部11的宽度方向FH的两侧并排的部位)是分别在厚度方向GH上不具有完成压密化的活性物质层5、6从而厚度比挤压后活性物质部11薄的挤压后非活性物质部12。
接下来,对完成压密化的带状电极板1的制造方法进行说明(参照图2~图5)。首先在“电极板形成工序S1”(参照图2)中,形成待挤压的带状电极板1Z。电极板形成工序S1依次具有“第1未干燥层形成工序S11”、“第1干燥工序S12”、“第2未干燥层形成工序S13”以及“第2干燥工序S14”。
首先在第1未干燥层形成工序S11中,在集电箔3的第1主面3a上呈带状地形成第1未干燥活性物质层5X。具体而言,将活性物质粒子(在本实施方式1中为锂镍钴锰氧化物粒子)、导电粒子(在本实施方式1中为AB粒子)、粘合剂(在本实施方式1中为PVDF)以及分散介质(在本实施方式1中为N-甲基吡咯烷酮(NMP))混合而预先获得活性物质膏。在该第1未干燥层形成工序S11中,在长边方向EH上搬运集电箔3,并且通过涂布模(未图示)将活性物质膏向集电箔3的第1主面3a中的宽度方向FH的中央部排出,从而在集电箔3的第1主面3a上呈带状地连续地形成第1未干燥活性物质层5X。
接着,在第1干燥工序S12中,将在第1未干燥层形成工序S11中获得的带状电极板搬运至干燥装置(未图示)内,向第1未干燥活性物质层5X吹送热风来使其加热干燥,从而形成待挤压的第1活性物质层5Z(以下,也简称为“活性物质层5Z”)。
接下来,在第2未干燥层形成工序S13中,与第1未干燥层形成工序S11相同,也在集电箔3的相反侧的第2主面3b中的宽度方向FH的中央部带状地形成第2未干燥活性物质层6X。
接着,在第2干燥工序S14中,与第1干燥工序S12相同,向在第2未干燥层形成工序S13中获得的带状电极板中的第2未干燥活性物质层6X吹送热风来使其加热干燥,从而形成待挤压的第2活性物质层6Z(以下,也简称为“活性物质层6Z”)。其后,使用卷取装置(未图示)来将该带状电极板1Z卷取为辊状。
该带状电极板1Z由集电箔3和活性物质层5Z、6Z构成,带状电极板1Z中的宽度方向FH的中央部为在厚度方向GH具有活性物质层5Z、6Z的带状的待挤压的活性物质部11Z,在活性物质部11Z的宽度方向FH的两侧并排的两侧部为分别在厚度方向GH上不具有活性物质层5Z、6Z的带状的待挤压的非活性物质部12Z。
接下来,在“挤压工序S2”(参照图2)中,使用辊压装置100(参照图3和图4),边在长边方向EH上搬运在电极板形成工序S1中形成的带状电极板1Z边对其进行辊压,将活性物质层5Z、6Z分别在厚度方向GH上压密化,从而形成具备完成压密化的活性物质层5、6的完成压密化的带状电极板1(也参照图5)。
首先对辊压装置100进行说明。该辊压装置100具备:第1挤压辊110和第2挤压辊120,隔着辊间隙KA平行地配置;和张力比调整机构140,包括在比这些第1挤压辊110与第2挤压辊120的辊间隙KA靠上游侧EUH(在图3中为左方)的位置配置于辊间隙KA的附近的上游方向拉伸辊130。
并且,辊压装置100具备:卷出装置(未图示),将卷取为辊状的挤压前的带状电极板1Z卷出并向长边方向EH搬运;和卷取装置(未图示),将挤压后的完成压密化的带状电极板1卷取为辊状。另外,辊压装置100在卷出装置(未图示)与上游方向拉伸辊130之间具备上游侧张力赋予部(未图示),该上游侧张力赋予部向搬运中的带状电极板1Z的宽度方向FH整体朝向上游侧EUH施加上游方向整体张力Tu(在本实施方式1中Tu=30.0N)。另外,辊压装置100在第1挤压辊110和第2挤压辊120的辊间隙KA与卷取装置(未图示)之间具备下游侧张力赋予部(未图示),该下游侧张力赋予部向搬运中的完成压密化的带状电极板1的宽度方向FH整体朝向下游侧EDH施加下游方向整体张力Td(在本实施方式1中,与Tu相等,Td=Tu=30.0N)。
第1挤压辊110和第2挤压辊120的辊表面110m、120m均由不锈钢构成。在第1挤压辊110和第2挤压辊120分别连结有马达(未图示),第1挤压辊110构成为能够向图3中的顺时针旋转,第2挤压辊120构成为能够向图3中的逆时针旋转。在本实施方式1中,将第1活性物质层5Z朝向图3和图4中的上方,并将第2活性物质层6Z朝向图3和图4中的下方来在长边方向EH上搬运从卷取装置(未图示)卷出的带状电极板1Z。因此,位于图3中的上方的第2挤压辊120与带状电极板1Z的第1活性物质层5Z接触,位于图3中的下方的第1挤压辊110与带状电极板1Z的第2活性物质层6Z接触。
此外,以下,将带状电极板1Z的活性物质部11Z分为在辊间隙KA被第1挤压辊110和第2挤压辊120夹压的部位(辊间活性物质部11Zb、在图5中标注了斜线阴影的部位)、和比该辊间活性物质部11Zb靠上游侧EUH的部位、即辊压前的部位(挤压前活性物质部11Za)来进行说明(参照图5)。另外,将带状电极板1Z的非活性物质部12Z分为夹在第1挤压辊110与第2挤压辊120之间但未压缩的部位(辊间非活性物质部12Zb)、和比该辊间非活性物质部12Zb靠上游侧EUH的部位、即辊压前的部位(挤压前非活性物质部12Za)来进行说明。
另一方面,张力比调整机构140针对上述的辊间非活性物质部12Zb调整与朝向下游侧EDH施加的下游方向非活性物质部张力τd与朝向上游侧EUH施加的上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu。具体而言,本实施方式1的张力比调整机构140如上述那样具有上游方向拉伸辊130,其构成为通过上游方向拉伸辊130将非活性物质部12Z按压于第1挤压辊110,并能够增加变更施加于辊间非活性物质部12Zb的上游方向非活性物质部张力τu。
具体而言,上游方向拉伸辊130是弹性辊,该弹性辊具有:辊中央部131,位于宽度方向FH的中央;和辊两侧部132,分别位于辊中央部131的宽度方向FH的两侧,直径比辊中央部131大,辊表面132m由橡胶构成,并能够弹性变形,并且该上游方向拉伸辊130是伴随着带状电极板1Z的搬运而旋转的从动辊。其中,与辊两侧部132相比直径较小的辊中央部131隔着缝隙与带状电极板1Z的活性物质部11Z的挤压前活性物质部11Za对置。另一方面,辊两侧部132的辊表面132m分别压接于带状电极板1Z的非活性物质部12Z的挤压前非活性物质部12Za中的拉伸辊按压部12Zap(在图5中标注了斜线阴影的部位),将该拉伸辊按压部12Zap分别按压于第1挤压辊110。
即,上游方向拉伸辊130的辊两侧部132将挤压前非活性物质部12Za中的拉伸辊按压部12Zap(集电箔3)按压于第1挤压辊110,在辊两侧部132与第1挤压辊110之间夹压挤压前非活性物质部12Za。如上述那样,上游方向拉伸辊130是辊表面132m由橡胶构成的弹性辊并且是从动辊。因此,根据上游方向拉伸辊130(辊两侧部132)的向拉伸辊按压部12Zap和第1挤压辊110的压接力的大小而上游方向拉伸辊130的旋转阻力的大小变化。即,若增大该旋转阻力,则能够提高施加于压接于上游方向拉伸辊130的拉伸辊按压部12Zap和比其靠下游侧EDH的挤压前非活性物质部12Za的朝向上游侧EUH的张力Tp。
由此,能够使施加于辊间非活性物质部12Zb的上游方向非活性物质部张力τu增加。在本实施方式1中,以拉伸辊按压部12Zap和比其靠下游侧EDH的挤压前非活性物质部12Za被分别朝向上游侧EUH以张力Tp=9.2N拉伸的方式调整上游方向拉伸辊130。因此,与未设置上游方向拉伸辊130的情况相比,施加于辊间非活性物质部12Zb的上游方向非活性物质部张力τu也分别大体增加张力Tp=9.2N。
在挤压工序S2中,通过第1挤压辊110和第2挤压辊120对从卷出装置(未图示)卷出并被向长边方向EH搬运的带状电极板1Z进行辊压,在厚度方向GH上将活性物质层5Z、6Z压密化,从而连续地制成具备完成压密化的活性物质层5、6的完成压密化的带状电极板1。其后,该完成压密化的带状电极板1被卷取装置(未图示)卷取为辊状。
在本实施方式1中,通过上游侧张力赋予部(未图示),向挤压前的带状电极板1Z施加朝向上游侧EUH的上游方向整体张力Tu=30.0N。该上游方向整体张力Tu遍及带状电极板1Z的宽度方向FH的整体大体均衡地施加。因此,施加于非活性物质部12Z的朝向上游侧EUH的张力Tu2为与非活性物质部12Z的宽度W2的大小相应的较小的值。在本实施方式1中,带状电极板1Z整体的宽度W是W=216mm,活性物质部11Z的宽度W1是W1=150mm,各非活性物质部12Z的宽度W2是W2=33mm(W=W1+2×W2)。因此,根据上游方向整体张力Tu=30.0N,施加于一对非活性物质部12Z的朝向上游侧EUH的张力Tu2分别大体为Tu2=Tu×(W2/W)=30×(33/216)=4.6N。
并且在本实施方式1中,如上述那样,通过上游方向拉伸辊130的辊两侧部132将拉伸辊按压部12Zap按压于第1挤压辊110。由此,拉伸辊按压部12Zap和比其靠下游侧EDH的范围的挤压前非活性物质部12Za被以在原来的张力Tu2上加上上述的张力Tp而得的张力Tu2’朝向上游侧EUH拉伸。因此,施加于非活性物质部12Z的辊间非活性物质部12Zb的上游方向非活性物质部张力τu分别与不设置张力比调整机构140的情况相比增加与张力Tp对应的量。在本实施方式1中,上游方向非活性物质部张力τu大体为τu=Tu2+Tp=Tu2’=4.6+9.2=13.8N。
另一方面,通过下游侧张力赋予部(未图示),向辊压后的完成压密化的带状电极板1整体朝向下游侧EDH施加了下游方向整体张力Td(在本实施方式1中,例如Td=30.0N)。其中,相对于将辊压后的完成压密化的带状电极板1中的挤压后活性物质部11在长边方向EH上延长,挤压后非活性物质部12的厚度较薄,几乎不被挤压,因此几乎不会被延长。因此,下游方向整体张力Td几乎不被施加于挤压后活性物质部11(施加于挤压后活性物质部11的张力Td1≒0),而施加于两个挤压后非活性物质部12(参照图5)。因此,施加于挤压后非活性物质部12的朝向下游侧EDH的张力Td2的大小大体是下游方向整体张力Td的一半(Td2=Td/2)。另外,施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与施加于挤压后非活性物质部12的朝向下游侧EDH的张力Td2大体相等(τd=Td2)。此外,在本实施方式1中,下游方向整体张力Td也是Td=30.0N,朝向下游侧EDH的张力Td2和下游方向非活性物质部张力τd分别大体为Td2=τd=15.0N。
因此,通过设置张力比调整机构140,与不设置张力比调整机构140的情况相比,能够减小施加于各辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu。在本实施方式1中,在不设置张力比调整机构140的情况下,张力比τd/τu=τd/Tu2=15.0/4.6=3.26。与此相对地,在设置有张力比调整机构140的本实施方式1中,能够将张力比调整为τd/τu=15.0/13.8=1.09。这样能够减小张力比τd/τu并减小张力τu、τd之间的不平衡,因此能够在辊压时抑制在非活性物质部12Z(挤压后非活性物质部12)产生褶皱。
此外附带说明,如图5所示,施加于活性物质部11Z中的在辊间隙KA夹在第1挤压辊110与第2挤压辊120之间的辊间活性物质部11Zb的张力也在朝向上游侧EUH和朝向下游侧EDH中产生了不平衡。即,向辊间活性物质部11Zb施加朝向上游侧EUH的张力Tu1。在本实施方式1中,具体而言,施加Tu1=Tu×(W1/W)=30×(150/216)=20.8N的张力Tu1。但是,向辊间活性物质部11Zb几乎不施加朝向下游侧EDH的张力Td1(张力Td1≒0)。如上述那样,这是因为,相对于将挤压后活性物质部11在长边方向EH上延长,而几乎不将挤压后非活性物质部12延长,因此几乎不将下游方向整体张力Td施加于挤压后活性物质部11。
其中,不会产生由该张力Tu1与张力Td1的大小的不平衡引起的问题。这是因为,辊间活性物质部11Zb被第1挤压辊110和第2挤压辊120较强地夹压并被拘束,因此上游侧EUH的张力Tu1与下游侧EDH的张力Td1不会相互影响。
(实施方式2)
接下来,对第2实施方式进行说明。在实施方式1的辊压装置100中,示出了设置有包括作为弹性辊并且从动辊的上游方向拉伸辊130在内的张力比调整机构140的例子(参照图3和图4)。与之不同的是,本实施方式2的辊压装置200具备包括作为金属辊并且驱动辊的上游方向拉伸辊230在内的张力比调整机构240(参照图6和图7)。
本实施方式2所涉及的张力比调整机构240具有在比辊间隙KA靠上游侧EUH的位置配置于辊间隙KA的附近的上游方向拉伸辊230。该上游方向拉伸辊230是金属辊,该金属辊具有:辊中央部231,位于宽度方向FH的中央;和辊两侧部232,分别位于辊中央部231的宽度方向FH的两侧,直径比辊中央部231大,且辊表面232m由不锈钢构成,并且该上游方向拉伸辊230是被马达(未图示)驱动并向图6中的逆时针旋转的驱动辊。直径较小的辊中央部231隔着缝隙与带状电极板1Z的活性物质部11Z的挤压前活性物质部11Za对置。另一方面,直径较大的辊两侧部232的辊表面232m分别压接于带状电极板1Z的非活性物质部12Z的挤压前非活性物质部12Za。
其中,上游方向拉伸辊230以与第1挤压辊110的圆周速度V1相比辊两侧部232的圆周速度Vu稍微慢的旋转速度向逆时针旋转(Vu<V1)。因此,在挤压前非活性物质部12Za(集电箔3)中的拉伸辊按压部12Zaq(在图5中标注了斜线阴影的部位),压接于第1挤压辊110及上游方向拉伸辊230的辊两侧部232,并且通过从辊两侧部232受到的摩擦力而产生朝向上游侧EUH的张力Tq(参照图5)。因此,拉伸辊按压部12Zaq和比其靠下游侧EDH的范围的挤压前非活性物质部12Za被以在原来的张力Tu2上加上张力Tq而得的张力Tu2’(=Tu2+Tq)朝向上游侧EUH拉伸。
此外在本实施方式2中,与受到与实施方式1的张力Tp相同的大小的张力Tq=9.2N的方式调整了上游方向拉伸辊230的旋转速度。因此,与不设置上游方向拉伸辊230的情况相比,施加于辊间非活性物质部12Zb的上游方向非活性物质部张力τu也分别增加与张力Tq=9.2N对应的量。此外,对于下游方向非活性物质部张力τd,与实施方式1相同(τd=15.0N)。
因此,对于施加于各辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu而言,在不设置张力比调整机构240的情况下,τd/τu=3.26,相对于此,在使用本实施方式2的辊压装置200来进行挤压工序S2的情况下,能够将张力比调整为τd/τu=1.09。这样在本实施方式2中,也能够减小张力比τd/τu并减小张力τu、τd之间的不平衡,从而能够在辊压时抑制在非活性物质部12Z(挤压后非活性物质部12)产生褶皱。
(实施方式3)
接下来,对第3实施方式进行说明。在实施方式1、2的辊压装置100、200中,示出了将包括使施加于辊间非活性物质部12Zb的上游方向非活性物质部张力τu增加的上游方向拉伸辊130、230在内的张力比调整机构140、240设置于比辊间隙KA靠上游侧EUH的位置的例子(参照图3~图7)。与之不同的是,本实施方式3的辊压装置300在比辊间隙KA靠下游侧EDH的位置具备包括使施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd减少的上游方向拉伸辊330在内的张力比调整机构340(参照图8~图10)。
此外如在实施方式1中说明的那样,在本实施方式3和下述的实施方式4中,也通过下游侧张力赋予部(未图示)向辊压后的完成压密化的带状电极板1整体朝向下游侧EDH施加下游方向整体张力Td(在本实施方式3中,例如也为Td=30.0N)。其中,通过辊压将完成压密化的带状电极板1中的挤压后活性物质部11在长边方向EH上延长,另一方面,几乎不将挤压后非活性物质部12延长,因此下游方向整体张力Td几乎不施加于挤压后活性物质部11(张力Td1≒0),而施加于两个挤压后非活性物质部12(参照图10)。因此,施加于挤压后非活性物质部12的朝向下游侧EDH的张力Td2的大小大体是下游方向整体张力Td的一半(Td2=Td/2)。此外在本实施方式3、4中,也是下游方向整体张力Td=30.0N,因此朝向下游侧EDH的张力Td2分别大体为Td2=15.0N。
本实施方式3所涉及的张力比调整机构340具有在比辊间隙KA靠下游侧EDH的位置配置于辊间隙KA的附近的上游方向拉伸辊330。该上游方向拉伸辊330是辊中央部331的辊表面331m由橡胶构成的能够弹性变形的弹性辊,并且是伴随着完成压密化的带状电极板1的搬运而旋转的从动辊。该上游方向拉伸辊330压接于完成压密化的带状电极板1的挤压后活性物质部11中的拉伸辊按压部11r(在图10中标注了斜线阴影的部位),将该拉伸辊按压部11r按压于第1挤压辊110,并且朝向上游侧EUH拉伸,由此能够使施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd减少。
本实施方式3的上游方向拉伸辊330具有:辊中央部331,位于宽度方向FH的中央;和辊两侧部332,分别位于辊中央部331的宽度方向FH的两侧,且直径比辊中央部331小。此外,也可以使各辊两侧部332为与辊中央部331相同的直径。辊中央部331的辊表面331m压接于完成压密化的带状电极板1的挤压后活性物质部11中的拉伸辊按压部11r。另一方面,辊两侧部332分别隔着缝隙与完成压密化的带状电极板1的挤压后非活性物质部12对置。
即,上游方向拉伸辊330的辊中央部331将挤压后活性物质部11的拉伸辊按压部11r按压于第1挤压辊110,在辊中央部331与第1挤压辊110之间夹压该拉伸辊按压部11r。如上述那样,上游方向拉伸辊330是辊表面331m能够弹性变形的弹性辊并且从动辊。因此,因上游方向拉伸辊330的旋转阻力而在压接于上游方向拉伸辊330的辊中央部331的拉伸辊按压部11r产生朝向上游侧EUH的张力Tr。此外,根据上游方向拉伸辊330(辊中央部331)的向拉伸辊按压部11r和第1挤压辊110的压接力的大小而上游方向拉伸辊330的旋转阻力的大小变化。而且,若增大该旋转阻力,则能够提高施加于在上游方向拉伸辊330压接的拉伸辊按压部11r和比其靠下游侧EDH的挤压后活性物质部11的朝向上游侧EUH的张力Tr。
如图10所示,施加于拉伸辊按压部11r的朝向上游侧EUH的张力Tr是与施加于挤压后完成压密化的带状电极板1的宽度方向FH整体的下游方向整体张力Td相反的朝向,因此在完成压密化的带状电极板1中的从辊间隙KA到拉伸辊按压部11r的范围内,能够削减施加于该完成压密化的带状电极板1的下游方向整体张力Td。这样,在该范围内,能够使朝向下游侧EDH施加于各挤压后非活性物质部12的张力Td2’小于张力Td2(Tr2’=(Td-Tr)/2<Td2=Td/2)。因此,也能够根据产生的张力Tr的大小来减小在各辊间非活性物质部12Zb朝向下游侧EDH施加的下游方向非活性物质部张力τd。
在本实施方式3中,例如以张力Tr为Tr=18.0N的方式调整上游方向拉伸辊330的压接力的大小。因此,在本实施方式3中,能够使张力Td2’和下游方向非活性物质部张力τd为Td2’=τd=(Td-Tr)/2=(30.0-18.0)/2=6.0N,从而小于原来的张力Td2=15.0N。
因此,在本实施方式3中,也能够减小施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu。例如在本实施方式3中,在未设置张力比调整机构340的情况下,τd/τu=15/4.6=3.26,相对于此,在使用本实施方式3的辊压装置300来进行挤压工序S2的情况下,能够调整为张力比τd/τu=6.0/4.6=1.30。这样,通过减小张力比τd/τu并减小张力τu、τd之间的不平衡,也能够在辊压时抑制在非活性物质部12Z(挤压后非活性物质部12)产生褶皱。
(实施方式4)
接下来,对第4实施方式进行说明。在实施方式3的辊压装置300中,示出了设置有包括作为弹性辊并且从动辊的上游方向拉伸辊330在内的张力比调整机构340的例子(参照图8~图10)。与之不同的是,本实施方式4的辊压装置400具备包括作为金属辊并且驱动辊的上游方向拉伸辊430在内的张力比调整机构440(参照图10~图12)。
本实施方式4所涉及的张力比调整机构440具有在比辊间隙KA靠下游侧EDH的位置配置于辊间隙KA的附近的上游方向拉伸辊430。该上游方向拉伸辊430是辊中央部431的辊表面431m由不锈钢构成的金属辊,并且是被马达(未图示)驱动并向图11中的逆时针旋转的驱动辊。该上游方向拉伸辊430具有:辊中央部431,位于宽度方向FH的中央;和辊两侧部432,分别位于辊中央部431的宽度方向FH的两侧,且直径比辊中央部431小。此外,也可以使辊两侧部432为与辊中央部431相同的直径。辊中央部431的辊表面431m压接于完成压密化的带状电极板1的挤压后活性物质部11中的拉伸辊按压部11s(在图10中标注了斜线阴影的部位)。另一方面,辊两侧部432分别隔着缝隙与完成压密化的带状电极板1的挤压后非活性物质部12对置。
其中,上游方向拉伸辊430以与第1挤压辊110的圆周速度V1相比辊中央部431的圆周速度Vd稍微慢的旋转速度向逆时针旋转(Vd<V1)。因此,挤压后活性物质部11中的拉伸辊按压部11s(在图10中标注了斜线阴影的部位)压接于第1挤压辊110和辊中央部431,通过从该辊中央部431受到的摩擦力而产生朝向上游侧EUH的张力Ts(参照图10)。
在本实施方式4中,也与实施方式3相同,如图10所示,施加于拉伸辊按压部11s的朝向上游侧EUH的张力Ts为与施加于完成压密化的带状电极板1的宽度方向FH整体的下游方向整体张力Td相反的朝向,因此在完成压密化的带状电极板1中的从辊间隙KA到拉伸辊按压部11s的范围内,能够削减施加于该完成压密化的带状电极板1的下游方向整体张力Td。因此在该范围内,能够使朝向下游侧EDH施加于各挤压后非活性物质部12的张力Td2’小于张力Td2(Tr2’=(Td-Ts)/2<Tu2=Td/2)。这样,根据产生的张力Ts的大小,也能够减小在各辊间非活性物质部12Zb朝向下游侧EDH施加的下游方向非活性物质部张力τd。
此外,在本实施方式4中,例如以张力Tr为Tr=18.0N的方式调整上游方向拉伸辊430的旋转速度的大小。因此,在本实施方式4中,也能够使张力Td2’和下游方向非活性物质部张力τd为Td2’=τd=(Td-Tr)/2=(30.0-18.0)/2=6.0N,从而小于原来的张力Td2=15.0N。
因此,在本实施方式4中,也能够减小施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu。例如在本实施方式4中,在未设置张力比调整机构440的情况下,τd/τu=3.26,相对于此,在使用本实施方式4的辊压装置400来进行挤压工序S2的情况下,也与实施方式3相同,能够调整为张力比τd/τu=6.0/4.6=1.30。这样,通过减小张力比τd/τu并减小张力τu、τd之间的不平衡,也能够在辊压时抑制在非活性物质部12Z(挤压后非活性物质部12)产生褶皱。
(实施方式5)
接下来,对第5实施方式进行说明。本实施方式5的辊压装置500具备张力比调整机构540,该张力比调整机构540包括将辊压后的挤压后活性物质部11按压于第1挤压辊110并且朝向下游侧EDH拉伸的下游侧驱动辊(下游方向拉伸辊)530(参照图13~图15)。该下游侧驱动辊530在比第1挤压辊110与第2挤压辊120的辊间隙KA靠下游侧EDH的位置配置于辊间隙KA的附近。下游侧驱动辊530是辊中央部531的辊表面531m由不锈钢构成的金属辊,并且是被马达(未图示)驱动并向图13中的逆时针旋转的驱动辊。
下游侧驱动辊530具有:辊中央部531,位于宽度方向FH的中央;和辊两侧部532,分别位于辊中央部531的宽度方向FH的两侧,且直径比辊中央部531小。此外,也可以使辊两侧部532为与辊中央部531相同的直径。辊中央部531的辊表面531m压接于完成压密化的带状电极板1的挤压后活性物质部11中的辊按压部11t(在图15中标注了斜线阴影的部位)。另一方面,辊两侧部532分别隔着缝隙与完成压密化的带状电极板1的挤压后非活性物质部12对置。
其中,下游侧驱动辊530以与第1挤压辊110的圆周速度V1相比辊中央部531的圆周速度Vd稍微慢的旋转速度向与第1挤压辊110相反的方向旋转(Vd>V1)。如上述那样,通过挤压将辊压后的完成压密化的带状电极板1中的挤压后活性物质部11在长边方向EH上延长,相对于此,几乎不将挤压后非活性物质部12延长,因此当不存在下游侧驱动辊530的情况下,在挤压后活性物质部11产生松动。
与此相对地,在本实施方式5中,下游侧驱动辊530将挤压后活性物质部11按压于第1挤压辊110并且以较快的圆周速度Vd旋转,由此将挤压后的松动的挤压后活性物质部11逐个向下游侧EDH送出,因此在辊间隙KA与下游侧驱动辊530之间,不会在挤压后活性物质部11产生松动,在宽度方向FH整体上完成压密化的带状电极板1变为伸展的状态。
因此,当不存在下游侧驱动辊530的情况下,几乎不将下游方向整体张力Td(=30.0N)施加于挤压后活性物质部11(施加于辊间活性物质部11Zb的张力Td1≒0),因此施加于两个辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd变大(τd=Td/2=15.0N)(参照图5)。
与此相对地,在本实施方式5中,下游方向整体张力Td的一部分也施加于挤压后活性物质部11(也向辊间活性物质部11Zb施加张力Td1),因此与其对应地施加于两个辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd变小(参照图15)。具体而言,调整设置下游侧驱动辊530的位置、下游侧驱动辊530的圆周速度Vd来将施加于各辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd减小为τd=6.0N。
因此,在本实施方式5中,也能够减小施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu。例如,在本实施方式5中,在未设置张力比调整机构540的情况下,τd/τu=3.26,相对于此,在使用本实施方式5的辊压装置500来进行挤压工序S2的情况下,也与实施方式3、4相同,能够调整为张力比τd/τu=6.0/4.6=1.30。这样通过减小张力比τd/τu并减小张力τu、τd之间的不平衡,也能够在辊压时抑制在非活性物质部12Z(挤压后非活性物质部12)产生褶皱。
(实验结果)
接下来,对为了验证在形成挤压后非活性物质部12的集电箔3产生的褶皱与张力比τd/τu的值的关系而进行的实验结果进行说明(参照表1和图16)。如表1所示,制成实验例1~11所涉及的完成压密化的带状电极板1,对在形成挤压后非活性物质部12的集电箔3产生的褶皱的深度SF(mm)进行了调查。具体而言,进行电极板形成工序S1而形成了带状电极板1Z。其后,使用在上述的辊压装置100中未设置张力比调整机构140的辊压装置、即通常的辊压装置(未图示)来进行挤压工序S2,分别制成了完成压密化的带状电极板1。其中,在各实验例中,通过上游侧张力赋予部(未图示)使施加于搬运中的带状电极板1Z的宽度方向FH整体的上游方向整体张力Tu的大小变化,并且通过下游侧张力赋予部(未图示)使施加于搬运中的完成压密化的带状电极板1的宽度方向FH整体的下游方向整体张力Td的大小变化,从而制成了各实验例的完成压密化的带状电极板1。
[表1]
其后,对各实验例的完成压密化的带状电极板1分别测定了在形成挤压后非活性物质部12的集电箔3产生的褶皱的深度SF(mm)。具体而言,从各实检例的完成压密化的带状电极板1沿着长边方向EH切出20mm长的形成挤压后非活性物质部12的集电箔3。而且,将该切出的集电箔3放置于静电吸附工作台上并使其静电吸附,将由激光显微镜测定的以没有褶皱(凹陷)的平坦的部分为基准时的褶皱的深度作为褶皱的深度SF。
施加于非活性物质部12Z的辊间非活性物质部12Zb的张力τu、τd的张力比τd/τu、与在形成挤压后非活性物质部12的集电箔3产生的褶皱的深度SF(mm)的关系如图16的坐标图所示。
此外,在本实验中,上游方向非活性物质部张力τu根据τu=Tu×(W2/W)=Tu×(33/216)分别进行计算。另一方面,下游方向非活性物质部张力τd根据τd=Td/2分别进行计算。
根据图16可知,若张力比τd/τu过大,具体而言,若变为大约2.5以上,则在挤压后非活性物质部12产生深度超过0.1mm的较深的褶皱。另一方面,可知,若减小张力比τd/τu并减小张力τu、τd之间的不平衡,具体而言若为至少τd/τu≤2.0的范围内,则在挤压后非活性物质部12几乎不产生褶皱。因此,能够理解以下情况,即,优选使用设置有实施方式1~5所示的张力比调整机构140~540的辊压装置100~500,减小张力比τd/τu来减小张力τu、τd之间的不平衡,具体而言以变为τd/τu≤2.0的方式调整张力比τd/τu来进行挤压工序S2。另一方面,通过在一定程度上增大下游方向非活性物质部张力τd,使张力比τd/τu为τd/τu≥0.3并且进行挤压工序S2,从而能够使完成压密化的带状电极板1的生产率变得良好。因此,优选为τd/τu≤2.0,更优选为0.3≤τd/τu≤2.0。
如以上说明的那样,实施方式1~5的辊压装置100、200、300、400、500具备张力比调整机构140、240、340、440、540。通过使用该辊压装置100等,在对带状电极板1Z进行辊压时,能够调整施加于非活性物质部12Z中的辊间非活性物质部12Zb的张力平衡,具体而言,调整施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu,并且对带状电极板1Z进行辊压来制成完成压密化的带状电极板1。
并且,在实施方式1、2中,在张力比调整机构140、240具有上游方向拉伸辊130、230,因此能够使施加于非活性物质部12Z中的辊间非活性物质部12Zb的上游方向非活性物质部张力τu增加。这样,能够以仅设置上游方向拉伸辊130、230的简单的结构来减小张力比τd/τu,并减小张力τu、τd之间的不平衡。
另一方面,在实施方式3、4中,在张力比调整机构340、440具有上游方向拉伸辊330、430,因此能够使施加于非活性物质部12Z中的辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd减少。这样,能够以仅设置上游方向拉伸辊330、430的简单的结构减小张力比τd/τu,并减小张力τu、τd之间的不平衡。
另外,在实施方式5中,在张力比调整机构540具有下游侧驱动辊530,因此能够使施加于非活性物质部12Z中的辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd减少。这样,能够以仅设置下游侧驱动辊530的简单的结构减小张力比τd/τu,并减小张力τu、τd之间的不平衡。
另外,在实施方式1~5的完成压密化的带状电极板1的制造方法中,在挤压工序S2中,调整施加于带状电极板1Z的非活性物质部12Z中的辊间非活性物质部12Zb的张力平衡,具体而言,调整施加于辊间非活性物质部12Zb的下游方向非活性物质部张力τd与上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu,抑制在非活性物质部12Z(挤压后非活性物质部12)产生褶皱并且制造完成压密化的带状电极板1,因此能够适当地获得被抑制了褶皱的产生的完成压密化的带状电极板1。特别是通过使张力比τd/τu为τd/τu≤2.0,从而能够更适当地抑制在非活性物质部12Z(挤压后非活性物质部12)产生褶皱来适当地获得被抑制了褶皱的产生的完成压密化的带状电极板1。并且,通过使张力比τd/τu为τd/τu≥0.3,从而能够使完成压密化的带状电极板1的生产率变得良好。
以上,根据实施方式1~5对本公开进行了说明,但本公开并不限定于实施方式1~5,不言而喻,在不脱离其主旨的范围内,能够适当地变更来应用。
例如,在实施方式1~5中,在完成压密化的带状电极板1是正极板的情况下应用了本公开,但在完成压密化的带状电极板1是负极板的情况下,也能够应用本公开。
Claims (7)
1.一种辊压装置(100、200、300、400、500),是形成完成压密化的带状电极板(1)的辊压装置(100、200、300、400、500),其通过边在长边方向(EH)上搬运带状电极板(1Z)边对该带状电极板(1Z)进行辊压来将活性物质层(5Z、6Z)压密化,从而形成具备完成压密化的活性物质层(5、6)的完成压密化的带状电极板(1),
所述带状电极板(1Z)具备带状的集电箔(3)和在所述集电箔(3)上沿着所述集电箔(3)的长边方向(EH)延伸的带状的所述活性物质层(5Z、6Z),
所述带状电极板(1Z)具有:
活性物质部(11Z),呈在所述长边方向(EH)上延伸的带状,并在所述集电箔(3)的厚度方向(GH)上具有所述活性物质层(5Z、6Z);和
非活性物质部(12Z),呈在所述长边方向(EH)上延伸的带状,并与所述活性物质部(11Z)在所述集电箔(3)的宽度方向(FH)上并排,所述非活性物质部(12Z)在所述厚度方向(GH)上不具有所述活性物质层(5Z、6Z),且厚度比所述活性物质部(11Z)薄,
其中,所述辊压装置(100、200、300、400、500)具备:
一对挤压辊(110、120),隔着辊间隙(KA)平行地配置;和
张力比调整机构(140、240、340、440、540),针对所述带状电极板(1Z)的所述非活性物质部(12Z)中的、被所述一对挤压辊(110、120)以非压缩的状态夹持的辊间非活性物质部(12Zb),调整朝向下游侧(EDH)施加的下游方向非活性物质部张力τd、与朝向上游侧(EUH)施加的上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu。
2.根据权利要求1所述的辊压装置(100、200),其中,
所述张力比调整机构(140、240)具有上游方向拉伸辊(130、230),该上游方向拉伸辊(130、230)将所述带状电极板(1Z)的所述非活性物质部(12Z)中的、辊压前的挤压前非活性物质部(12Za、12Zap、12Zaq)向所述一对挤压辊(110、120)的任意一方按压并且朝向上游侧(EUH)拉伸,使施加于所述辊间非活性物质部(12Zb)的所述上游方向非活性物质部张力τu增加。
3.根据权利要求1或2所述的辊压装置(300、400),其中,
所述张力比调整机构(340、440)具有上游方向拉伸辊(330、430),该上游方向拉伸辊(330、430)将辊压后的所述完成压密化的带状电极板(1)的挤压后活性物质部(11、11r、11s)向所述一对挤压辊(110、120)的任意一方按压并且朝向上游侧(EUH)拉伸,使施加于所述辊间非活性物质部(12Zb)的所述下游方向非活性物质部张力τd减少。
4.根据权利要求1或2所述的辊压装置(500),其中,
所述张力比调整机构(540)具有下游方向拉伸辊(530),该下游方向拉伸辊(530)将辊压后的所述完成压密化的带状电极板(1)的挤压后活性物质部(11、11t)向所述一对挤压辊(110、120)的任意一方按压并且朝向下游侧(EDH)拉伸,使施加于所述辊间非活性物质部(12Zb)的所述下游方向非活性物质部张力τd减少。
5.一种完成压密化的带状电极板(1)的制造方法,所述完成压密化的带状电极板(1)具备带状的集电箔(3)和在所述集电箔(3)的厚度方向(GH)上被压密化的完成压密化的活性物质层(5、6),其中,
所述完成压密化的带状电极板(1)的制造方法具备:
电极板形成工序(S1),形成带状电极板(1Z),
所述带状电极板(1Z)具备所述集电箔(3)和在所述集电箔(3)上沿着所述集电箔(3)的长边方向(EH)延伸的带状的活性物质层(5Z、6Z),
所述带状电极板(1Z)具有活性物质部(11Z)和非活性物质部(12Z),
所述活性物质部(11Z)呈在所述长边方向(EH)上延伸的带状,并在所述厚度方向(GH)上具有所述活性物质层(5Z、6Z),
所述非活性物质部(12Z)呈在所述长边方向(EH)上延伸的带状,并与所述活性物质部(11Z)在所述集电箔(3)的宽度方向(FH)上并排,所述非活性物质部(12Z)在所述厚度方向(GH)上不具有所述活性物质层(5Z、6Z),且厚度比所述活性物质部(11Z)薄;和
挤压工序(S2),边在所述长边方向(EH)上搬运所述带状电极板(1Z),边通过隔着辊间隙(KA)平行地配置的一对挤压辊(110、120)对所述带状电极板(1Z)进行辊压,从而形成具备所述完成压密化的活性物质层(5、6)的所述完成压密化的带状电极板(1),
针对所述带状电极板(1Z)的所述非活性物质部(12Z)中的、被所述一对挤压辊(110、120)以非压缩的状态夹持的辊间非活性物质部(12Zb),将朝向下游侧(EDH)施加的下游方向非活性物质部张力τd、与朝向上游侧(EUH)施加的上游方向非活性物质部张力τu的张力比τd/τu调整为抑制所述非活性物质部(12Z)中的褶皱的产生的大小,来进行所述挤压工序(S2)。
6.根据权利要求5所述的完成压密化的带状电极板(1)的制造方法,其中,
使所述张力比τd/τu为τd/τu≤2.0。
7.根据权利要求6所述的完成压密化的带状电极板(1)的制造方法,其中,
使所述张力比τd/τu为τd/τu≥0.3。
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Effective date of registration: 20230714 Address after: Tokyo, Japan Applicant after: Taixing energy solutions Co.,Ltd. Applicant after: Toyota Motor Corp. Applicant after: ONO ROLL CO.,LTD. Address before: Tokyo, Japan Applicant before: Taixing energy solutions Co.,Ltd. Applicant before: Toyota Motor Corp. |
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GR01 | Patent grant | ||
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