CN1229282A - 延展网状片的制造方法和装置及使用该延展网状片的电池 - Google Patents

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Abstract

一种延展网状片的制造方法,将具有多个形成切缝用的刀刃部的板状切割器以规定间隔多块叠合,形成上模和下模,将金属长条片送进该上模与下模之间,通过驱动上模及下模对向进退,而沿长条片的长度方向继续且交错地形成多条切缝,然后伸展长条片,使其宽度尺寸增大以形成网眼。本发明可用往复方式高效地加工网眼,可加工为生产小型高性能电池所必需的具有细微网眼的网状片。

Description

延展网状片的制造方法和装置及使用该延展网状片的电池
本发明涉及适合作为电池的集电体使用的延展网状片,尤其涉及为实现小型化、薄型化及高性能化能在薄型金属片上形成微小网眼的延展网状片的制造方法和装置以及使用该延展网状片的电池。
随着移动电话机等便携式设备的小型化、薄型化以及轻量化的进展,要求作为其电源使用的电池小型轻量化且进一步高性能化。有一种为适应这一要求而开发的电池,其聚合物电解质蓄电池的结构如图13和图14所示。该电池是把由正极板1和负极板2隔着分隔板3叠合构成的叠层电极4装入由叠片构成的外壳7内。如图13的XIV-XIV向视剖视图、即图14所示,前述正极板1是在正极集电体1a上涂覆正极活性物质1b形成,前述负极板2是在负极集电体2a的两面涂覆负极活性物质2b形成。该正极板1和负极板2隔着由固体电解质构成的分隔片3叠合,并与电解液一起封入外壳7内,该外壳7是将一对叠片周围的密封部P1、P2、P3热熔敷而成。分别在2块正极集电体1a、1a上形成的引线接线部1c、1c和正极引线8接线,在负极集电体2a上形成的引线接线部2c和负极引线9接线。该正极引线8及负极引线9通过绝缘片6而相互绝缘地向外壳7外部引出,作为电池的正负电极用作电池的接线端子。
前述正极板1是在由铝制延展网状片构成的正极集电体1a上涂覆调成糊状的正极活性物质1b,使其干燥后,通过压延使之在正极集电体1a上凝结成规定厚度,形成正极片,再从该正极片切割出规定形状和尺寸。另外,前述负极板2是在成为负极集电体的铜制延展网状片的两面涂覆调成糊状的负极活性物质2b,使其干燥后,通过压延使负极活性物质2b在负极集电体2a的两面凝结成规定厚度,形成负极片,再从该负极片切割出规定形状和尺寸。该正极板1及负极板2如图13所示,是在正极集电体1a上偏离中心线的位置上伸出引线接线部1c,并且在负极集电体2a上偏离中心线且与正极集电体1a的引线接线部1c相反一侧的位置上伸出引线接线部2c,再分别从正极片及负极片切割出。前述正极集电体1a的引线接线部1c与铝制的正极引线8、前述负集电体2a的引线接线部2c与铜制的负极引线9,各自在焊接点S上通过电阻焊或超声波焊接接合。
为了满足电池小型轻量化且进一步高性能化的要求,作为集电体使用的延展网状片既必须是具有细微网眼的薄片,又要能够承受制造时所施加张力的强度,而且与活性物质之间的粘接性及集电性良好。
另外,集电体是用引线接线部将同极间接线,并将引线与之接线,故正极及负极的叠层数越多,要求引线接线部的焊接性越好。然而,使用开口率较大的延展网状片的集电体往往是引线接线部的焊接性差,且集电体与引线之间的接合强度低和通电性差。
前述延展网状片是通过下述方法加工制造的,即,把已交错形成切缝的金属片向与切缝的延伸方向正交的方向拉伸,使前述切缝部分开口而形成菱形网眼状。
即,如图15所示,沿金属片A的长度方向断续地并排形成多个切缝a。切缝a的并排相邻的位置沿金属片A的长度方向排成交错状,在断续的切缝a、a之间形成结节部b。又如图15所示,在宽度方向相邻的切缝a、a之间形成互为反向地向金属片正反两侧凸出的塑性变形的膨出部c。一旦把这样形成切缝a、结节部b和膨出部c的金属片如图16那样向宽度方向拉伸,就可得到切缝a开口、由线状部d围住的菱形开口部被结节部b连接的具有网眼结构的延展网状片。
作为这种延展网状片的制造方法,已知有旋转方式和往复方式。
图17表示一种旋转方式的延展网状片的制造装置。该装置具有一对辊100、100,该辊100、100由多块圆盘状切割器31同心地、且以与圆盘状切割器31的厚度尺寸大体一致的间隔重合而成,该圆盘状切割器31在圆周边缘部以规定间隔设有形成前述膨出部c用的凸部32,该辊100、100以向设置,各自的轴心相互平行,两个辊的位置按圆盘状切割器31的厚度尺寸向轴心方向错开。各圆盘状切割器31的两侧边缘部设有在一个辊100的圆盘状切割器31和另一个辊100的圆盘状切割器31之间沿金属片A的进给方向形成切缝a用的刀刃部,并且在该刀刃部上沿圆盘状切割器31的圆周方向以规定间隔形成空刀部33,以便断续形成切缝a,和设置网眼结节部b。通过在这两个辊100、100之间送进金属片A,并驱动两个辊100、100围绕轴心旋转,如图所示,在金属片A上形成用结节部b连接的切缝a,同时在切缝a部分的相邻位置上形成互为反向地凸出的膨出部c。
采用这种旋转式的加工方法时,为了确保圆盘的强度,圆盘状切割器31必须有一定的厚度,因而对形成细薄的切割器造成限制。因此,要制造细微网眼结构的延展网状片时,适于采用前述的往复方式。
往复方式的延展网状片的制造方法如图18所示,是用上下一对板状切割器53、54对长条片55一排一排地加工出如图19那样沿长条片55的宽度方向断续排列的切缝j,且各排切缝j的加工位置沿切缝形成方向交错排列。在切割器53、54上设有凸部作为形成切缝的刀刃的一部分,在形成切缝j的同时形成膨出部k。通过将交错形成该切缝j及膨出部k的长条片55如图19那样沿长条片的长度方向拉伸,使切缝j及膨出部k伸展,就得到具有菱形网眼的延展网状片。
然而,上述往复方式的延展网状片的制造方法是一排一排地加工切缝j的,故加工速度慢,生产效率低,成本高。而且为了保证薄型延展网状片涂覆活性物质后在压延工序中的强度,以及在集电体上形成引线接线用的引线接线部,最好是在延展网状片的端部形成不作网眼加工的空白部。然而如图18所示,采用传统的往复方式加工时,由于延展方法的关系,只能将整个金属片都加工成网眼,难以制造出留有空白部的延展网状片。
本发明的目的在于提供一种能用往复方式在薄型金属片上高效地加工细微的网眼、同时还可设置无网眼的空白部、这样来制造延展网状片的延展网状片的制造方法和装置以及使用该延展网状片的电池。
本发明的延展网状片的制造方法的特点是,在将具有多个形成切缝用的刀刃部的板状切割器以规定间隔多块叠合而成的上模和下模之间送进长条片,通过驱动前述上模及下模对向进退,沿长条片的长度方向断续且交错地形成多条切缝,然后伸展长条片,使其宽度尺寸增大以形成网眼。
采用这种制造方法,通过用多块板状切割器叠合而成的上模和下模对长条片进行可塑性加工,就可按板状切割器的长度乘上板状切割器的叠合宽度得到的面积在长条片上一次形成多排切缝,故即使采用往复方式也能高效地加工网眼。而且即使板状切割器的厚度很薄,也能保证其强度刚性,故能够加工细微的网眼。还有,通过对伸展后的网状片进行压延,能够形成极薄的延展网状片,故可以从该延展网状片得到为制造小型薄型的高性能电池所需的具有细微网眼的薄型集电体。
另外,在长条片上形成切缝时,在长条片的规定部位沿长度方向设置带状的空白部,使拉伸后的长条片具有不存在网眼的部位,通过这样制造延展网状片,可以利用该空白部来提高长条片的拉伸强度,使薄型片也具有能承受运送或压延时拉伸力的强度。另外,在把它作为电池的集电体使用时,利用该空白部形成电极板的引线接线部位,可以提高极板与引线之间的焊接可靠性。
本发明延展网状片的制造装置的特点是,设有:切缝形成装置,其结构是具有将多块板状切割器以与切割器的厚度大致相同的间隔叠合构成的上模和下模,前述板状切割器两面是切割面,隔开一定间隔凸出设置多个凸部,在凸部间的前述切割面的一面及另一面上交替地设有被切除的空刀部,对沿板状切割器的叠合方向按前述厚度尺寸错开地对向设置的前述上模和下模对向进行进退驱动,在沿前述板状切割器的长度方向送入两模之间的长条片的长度方向断续且交错地形成多条切缝;将前述长条片沿切缝形成装置的板状切割器的长度方向运送的运送装置;将形成切缝后的长条片向扩大其宽度尺寸的方向拉伸、使前述切缝开口而将长条片加工成具有网眼的网状片的延展装置;从正反两面对前述网状片进行压延以将其压平的压延装置。
采用这种结构,虽然是往复方式的,但由于可在规定面积内一次形成多排切缝,故与每次加工一排切缝的传统结构相比,可大幅度提高加工速度。另外,由于是用板状切割器形成切缝的,故容易保证切割器的加工精度,降低金属模的成本。而且板状切割器的厚度可以很薄,故能加工细微的网眼。从这种延展网状片能够得到制造小型薄型的高性能电池所需的、具有细微网眼的薄型集电体。
在上述结构中,通过使板状切割器的厚度尺寸向上模及下模的两侧方向渐渐增厚,可以使构成网眼的菱形格子体线条部的宽度向长条片的宽度方向两外侧渐渐增大,故可以使承受极大拉伸力的长条片两侧部分的强度提高。
另外,通过将板状切割器的空刀部两侧的刀刃部向着空刀部一侧切除,扩大了连接网眼的结节部的宽度,且使网眼的长对角线上的两个角部形成钝角,故更加提高了网眼结构的强度。
另外,在构成上模及下模时,在与长条片宽度方向的规定部位对应的位置不设板状切割器,就可在长条片的长度方向设置没有切缝的空白部,这样就提高了网状片在运送时或压延时承受拉伸力的强度。另外,在作为电池的集电体使用的场合,通过将引线引出用的接线部设定在空白部分,可以提高同极间及与引线间的焊接性。
还有,通过设置弯曲部形成装置,在对长条片进行压延之前在长条片的空白部分形成弯曲部,可以在空白部形成弯曲部,并由于弯曲部的存在而使空白部的延伸有了余地,故可以使压延时网眼形成部分与空白部分的延伸量一致,制造出压延变形少的延展网状片。
另外,本发明的电池是在用延展网状片形成的集电体上涂覆活性物质,形成正极板和负极板,将这两个极板隔着电解质层而叠层并与电解液一起密封入外壳内,同时将两个极板各自的与集电体的引线接线部位接线的引线向前述外壳外部引出,形成电池的正电极和负电极,其特点是,前述延展网状片在厚度0.1mm以下的长条金属片宽度方向的任意部分沿长度方向设有无网眼的空白部,并使前述正极板以及负极板的引线接线部位于前述空白部,前述集电体是从前述延展网状片切割出构成的。
采用这种结构,由于使设在延展片上的空白部成为引线接线部,再切割出形成集电体,故引线接线部没有网眼结构的开口部,在为了将该引线接线部在同极之间接线的同时连接引线而进行焊接时,可提高焊接性,能通过焊接而可靠地接线,构成集电效率高的电池。另外,通过设置空白部,可提高薄型延展网状片的拉伸强度,足以承受正负电极板制造工序中运送和压延时的拉伸力。另外,用薄型的具有细微网眼的延展网状片形成集电体,可提高电池的集电性和放电特性,实现电池轻量化,同时可增加活性物质的量,从而增加电池容量。
在上述结构中,通过在长条片宽度方向的中央部分及两侧部分沿长度方向形成设置在延展网状片上的空白部,可以在宽度方向使拉伸强度均匀化,故可抑制运送时和压延时的变形,并且可以将中央部分的空白部作为引线接线部而毫无浪费地切割出集电体。
另外,通过用铝片或铜片制造延展网状片,可以把铝片用作电池正极板的集电体,把铜片用作负极板的集电体。
还有,通过把在延展网状片上形成的网眼做成横向尺寸为0.5~2.0mm的菱形,可以制造出构成更小型的高性能电池所需的细微网眼结构的延展网状片,而且由于与涂覆于其上的活性物质间的距离均等,故可得到放电特性好、集电性佳的集电体。
对附图的简单说明
图1是表示本发明延展网状片的制造方法的工序的立体图。
图2是表示已在切缝形成部形成切缝的金属片的局部立体图。
图3是表示切缝形成部的板状切割器结构的局部立体图。
图4A是表示切缝形成部的上模与下模之间啮合状态的俯视图。
图4B是表示在金属片上形成切缝后的状态的俯视图。
图5A是表示形成切缝后的金属片伸展前的俯视图。
图5B是表示金属片伸展成为具有菱形网眼的网状片后的状态的俯视图。
图6A是表示在网状片的空白部形成凹部后的状态的俯视图。
图6B是上述状态的侧视图。
图7是切缝形成部的板状切割器变形例的立体图。
图8是表示用上述切割器形成的网眼结构的俯视图。
图9是表示从延展网状片切割出集电体的状态的俯视图。
图10是表示同时制造多片延展网状片的方法的工序立体图。
图11是表示将制造出的多片延展网状片进行分离的工序立体图。
图12是表示金属片折叠状态的俯视图。
图13是表示聚合物电解质电池的结构的俯视图。
图14是图13的XIV-XIV向视剖视图。
图15A是表示在金属片上形成切缝后的状态的俯视图。
图15B是上述状态的侧视图。
图16是表示通过伸展而在金属片上形成网眼结构的状态的俯视图。
图17是表示旋转方式的切缝加工方法的侧视图。
图18是表示往复方式的切缝加工方法的立体图。
图19是表示用往复方式形成的切缝伸展后的状态的立体图。
以下结合图1-图8说明本发明的一实施形态。
图1表示用本发明的延展网状片的制造方法进行的加工工序。本实施形态的延展网状片是在薄型长条金属片、譬如铜片或铝片上形成细微的网眼,同时在其中央部分及两侧部分设置没有网眼的空白部,作为构成非水电解质电池的电极板的集电体使用。
在图1中,螺旋状地卷绕在卷材部10上的长条金属片B被从端部拉出并送入切缝形成部11。在切缝形成部11,由后述的板状切割器叠合构成的上模与下模对向设置,通过其对向进退驱动,如图2所示,在送入上模与下模之间的金属片B的规定范围内塑性加工出切缝e及膨出部g。在设置在切缝形成部11的上模和下模上,在与金属片B宽度方向的中央部分和两侧部分对应的位置上不设前述板状切割器,故在金属片B宽度方向的中央部分和两侧部分就不形成切缝e。
已形成切缝e的金属片B被未图示的运送装置运送到伸展部12。在伸展部12将金属片B以宽度方向扩展的方式伸展,使膨出部g向前述宽度方向扩开而将切缝e拉开,得到菱形开口部呈格子状排列的网状片C。在后续的弯曲部形成部13,在网状片C的没有形成菱形开口部的中央空白部Nc及两侧空白部Ns沿网状片C的宽度方向形成槽状的凹部19或凸部。关于该凹部19将结合图6A和图6B在后面说明。已形成凹部19的网状片C在压延部14被加压辊18、18压延成延展网状片D并被卷绕成螺旋状。
以下说明用上述工序制造的延展网状片D的切缝形成部11的结构。
图3表示设置在切缝形成部11的上模21和下模22的局部,以规定间隔多块叠合构成剪切刀的板状切割器15的两面形成剪切刀的刀刃部24,且以规定间隔凸出设置半圆形的凸部23。在前述凸部23之间的直线部位,在板状切割器15的一面与另一面交替地设置将前述刀刃部24斜向切除后形成的空刀部25。这样形成的板状切割器15以设定的与板材的厚度大致相同的间隔尺寸叠合后分别形成上模21和下模22。该上模21和下模22沿板状切割器15的叠合方向错开一个板状切割器15的厚度尺寸而上下对向设置。通过驱动该上模21、下模22对向进退运动,上模21的板状切割器15就与下模22的板状切割器15相互啮合,并如图2所示,用前述凸部23在送入两者之间的金属片B上形成设有膨出部g的切缝e。
图4A是表示前述上模21和下模22啮合状态的俯视图,图4B则与该状态对应,表示在送入该位置的金属片B上形成切缝后的状态。如图所示,在上下的刀刃部24、24对齐的交错位置上断续地形成切缝e,而在上下的空刀部25、25对齐的位置上,因刀刃部24被切除,故没有形成切缝e。即,在断续的切缝e之间形成结节部f。另外,在切缝e、e沿并排方向相对面的位置上,用凸部23形成交替地向金属片B的正反两面凸出的膨出部g。
如上所述,在切缝形成部11,由板状切割器15叠合而成的上模21和下模22受驱动而作上下往复运动,同时形成多排切缝e,故虽然是往复方式,却可在一定面积内一次形成多排切缝。板状切割器15的刀刃部只需是图17所示的圆盘状切割器31的圆周上形成的刀刃部数量的几分之一,且由于是排列在平面上的结构,故可缩小每个切割器的尺寸,减薄切割器的厚度,能够加工旋转方式不能实现的细微切缝。用这种板状切割器15能够形成最小厚度为100μm的细微切缝,能够制造小型高性能电池的生产所不可缺少的细微网眼结构的集电体。
一旦把在切缝形成部11如图5A那样形成切缝e、膨出部g、结节部f的金属片B在伸展部12沿金属片B的宽度方向扩展拉伸,即如图5B所示,就得到具有网眼的网状片C,即,形成切缝e开口、在切缝之间形成的膨出部g伸展、切缝e变成被线状部h围住的菱形格子i、各个格子i由结节部f连结的网眼结构。形成切缝e后的部位的伸展程度是根据金属片B在宽度方向的扩展距离而变化的,不过如图5B所示,本例是使切缝e开口形成的菱形开口部的长对角线LW与短对角线SW伸展之比大致为2∶1。
该网状片C接着被运送到弯曲部形成部13后在中央空白部Nc及两侧空白部Ns上形成前述的凹部19。在弯曲部形成部13,对向设置阳型辊和阴型辊(未图示),在阳型辊上与中央空白部Nc及两侧空白部Ns抵接的位置上沿宽度方向形成凸部,在阴型辊的对应位置上形成凹部。将网状片C送入该阳型辊与阴型辊之间并在辊间加压,就如图6A和图6所示,在中央空白部Nc及两侧空白部Ns上沿宽度方向形成槽状的凹部19。另外,凹部19也可向表面一侧凸出形成凸部。已形成凹部19的网状片C接着被运送到压延部14。
在压延部14,用表面平坦的一对加压辊18、18对处于辊间的网状片C加压,将网眼形成部M的凹凸和空白部Nc、Ns的凹部19压平整,使整个网片的厚薄均匀。这时形成网眼的网眼形成部M的伸展度要大于空白部Nc、Ns的伸展度,但因空白部Nc、Ns上形成凹部19或凸部,调节了伸展的不均匀性,故可防止从压延部14送出的延展网状片D变形或是网眼形成部M破损或变形。因而,在前述弯曲部形成部13形成的凹部19或凸部的形状尺寸和数量是按照使空白部Nc、Ns的伸展程度与网眼形成部M受压延时的伸展程度一致的要求设定的,并在此基础上制成前述的阳型辊及阴型辊。
按上述方法制造的延展网状片D在中央部分及两侧部分形成空白部Nc、Ns,故较之未形成空白部的场合具有极大的拉伸强度。这样就得到了适于作为小型薄型电池的集电体使用的延展网状片D,虽然它是具有细微网眼的薄型片,其强度却足以承受运送到各加工工序时施加的拉伸力。
图7表示上述切缝形成部11的板状切割器15的变形示例。在从板状切割器15的刀刃部24切割出空刀部25时,如图所示,将与空刀部25相连的刀刃部24的角部向着空刀部25的方向切除形成切角部36,可以提高网眼的强度。即,一旦设置了切角部36,用刀刃部24形成的切缝e被空白部25所隔断的宽度增大,这样就使切缝e的长度缩短了一些,金属片伸展后切缝e打开形成的菱形格子i长对角线上的内侧两端部分就不是锐角,而是如图8所示,成为略圆的钝角了,故不但使连接菱形格子i的结节部f的宽度扩展,而且各格子i是用钝角连接的,故进一步增强了网状片的拉伸强度。
以上说明的延展网状片D的菱形格子i基本上形成一定的尺寸,当然也可以在网状片的宽度方向使格子的尺寸向两个外侧渐渐缩小,或是根据各个场所改变格子i的尺寸。譬如,通过使构成上模21及下模22的板状切割器15的板材宽度向着金属片B宽度方向的两个外侧渐渐增厚,使包围格子i的线状部h的宽度向着金属片B的宽度方向两个外侧渐渐增大,可以使伸展时受到特别大的力的两侧部分的强度得到提高。另外,通过根据板状切割器15的厚度变化而改变凸部23、刀刃部24、空刀部25的尺寸,则即使格子i的尺寸发生变化,格子i的长对角和短对角之间的距离比率也可始终保持不变。
以下结合图9、图13、图14说明把上述方法制造的延展网状片作为正负极板的集电体使用的聚合物电解质蓄电池的制作顺序。
延展网状片在作为电池的正极集电体使用的场合用铝片加工制造,在作为负极集电体使用的场合用铜片加工制造。在如聚合物电解质蓄电池那样构成小型轻量的电池的场合,尤其要求集电体的厚度更薄,而本实施形态中是使用0.06mm的金属片。
首先,在用铝制的金属片加工制成的延展网状片D上涂覆粘接剂,接着在延展网状片D的网眼形成部M上涂覆调成糊状的正极活性物质1b,干燥后压延成规定厚度(0.15mm)的正极片。
另外,在用铜制的金属片加工制成的延展网状片D上涂覆粘接剂,接着在延展网状片D的网眼形成部M上涂覆调成糊状的负极活性物质2b,干燥后压延成规定厚度(0.32mm)的负极片。
从上述正极片及负极片分别切割出正极集电体1a及负极集电体2a,成为正极板1和负极板2。这时若如图9所示,使引线接线部1c、2c分别位于在延展网状片D上形成的中央空白部Nc,由此切割出正极集电体1a及负极集电体2a,则既不会浪费材料,又可以将引线接线部1c、2c设在没有开口部的位置。
把得到的正极板1和负极板2隔着分隔片3叠层并在已加热的辊子之间加热、加压,使各自的相对面之间热粘合,得到形成一体的叠层电极4。该叠层电极4的2块正极集电体1a、1a的各引线接线部1c通过与正极引线8一同焊接而接线。另外,在负极集电体2a的引线接线部2c,通过与负极引线9焊接而接线。如前所述,各引线接线部1c、2c设定在延展网状片D的无网眼的中央空白部Nc,故能可靠地进行电阻焊或超声波焊接。另外,引线接线部1c、2c和各引线8、9之间的接线性能也得到提高,且导电截面积增大,故能够输出大电流。
与各引线8、9接线的叠层电极4如图13所示,插入将叠片于弯折线T处折叠后将密封部P1、P1热粘合而成的信封状外壳7内,在外壳7内注入规定量的电解液后,再将密封部P2热粘合,这样将叠层电极4封入外壳7内,完成聚合物电解质蓄电池。
以下说明作为如上构成的聚合物电解质蓄电池的集电体1a、2a使用的延展网状片D的结构与电池性能之间的关系。
作为上述结构的小型轻量的非水电解质电池的集电体1a、2a使用的延展网状片D的厚度对于电池重量及厚度有直接影响,故要求其在不影响电池性能和制造工序的范围内尽量减薄。另外,集电体1a、2a的厚度越薄,越能增加构成极板的活性物质1b、2b的厚度,即使极板的厚度相同也能增大电池容量。从而,延展网状片D最好使用厚度更薄的材料,但过去因机械强度方面的限制,难以使用厚度小于0.1mm的网状片,而如上所述,通过在延展网状片D上设置空白部Nc、Ns,厚度小于0.1mm(本实施形态为0.06mm)的网状片也能使用了。
另外,延展网状片D的网眼越小,集电体1a、2a与活性物质1b、2b之间的距离越是均匀,故可以提高电池的放电特性,但在金属片上形成切缝用的切割器受到加工限制,另外,作为网眼形成的菱形形状若如图5B所示,菱形的对角线的长对角LW与短对角SW之比大致为2∶1,则可提高与活性物质之间的接合性和电池的放电特性。另外,形成格子i的线状部h越细越能提高集电性,但为了得到能承受压延的强度,并且考虑到前述切割器的加工限制,线状部h的宽度以0.1mm为限。就是从这一点来看,为了在延展网状片D上形成细微的网眼以提高电池性能,且保证制造过程中的强度,如上述那样设置空白部Nc和Ns也是有效的方法。
如上所述,本发明的延展网状片的制造方法及装置能够用板状切割器形成细微的切缝,故能够制造细微的网眼结构的延展网状片,能够制造为小型高性能电池的生产所需的具有细微网眼结构的集电体。另外,在金属片上形成切缝时,在金属片宽度方向的中央部分和两侧部分设有无切缝的空白部,再将金属片伸展而得到具有空白部的延展网状片,由于该空白部提高了金属片的拉伸强度,故可防止在延展网状片的制造工序以及利用网状片制造电池电极的工序中的运送或压延过程中产生次品。还有,上述空白部在制造电池的集电体时可以作为引线等的焊接部位利用,由于是在无开口部的部位进行焊接,故极板与引线之间焊接可靠,能输出大电流,有助于提高电池性能。
图10~图12表示能从多块长条金属片B1、B2同时制造相同数量的延展网状片D1、D2的延展网状片的制造方法。
具体如图10所示,把2块长条金属片B1、B2叠合后从卷材部10送至切缝形成部11,然后送至伸展部12,形成网状片C1、C2,再把它们送至弯曲部形成部13、压延部14,形成2块叠合的延展网状片D1、D2后卷绕成螺旋状。前述卷材部10、切缝形成部11、伸展部12、弯曲部形成部13、压延部14与图1~图8所示的相同。
将2块叠合的延展网状片D1、D2如图11那样分离。另外,用上述方法也可将3块以上的长条金属片叠合后同时制造相同数量的延展网状片。
又如图12所示,将宽幅的长条金属片B’沿长度方向的折叠线F折叠,可以成为由多块长条金属片叠合而成的金属片B”,用图10和图11所示的方法也可同时制造多块网状片。

Claims (13)

1.一种延展网状片的制造方法,其特征在于,在将具有多个形成切缝用的刀刃部的板状切割器以规定间隔多块叠合而成的上模和下模之间送进长条片,通过驱动所述上模及下模对向进退,沿长条片的长度方向断续且交错地形成多条切缝,然后伸展长条片,使其宽度尺寸增大以形成网眼。
2.根据权利要求1所述的延展网状片的制造方法,其特征在于,在长条片上形成切缝时,在长条片的规定部位沿长度方向设置带状的空白部,使拉伸后的长条片具有不存在网眼的部位。
3.一种延展网状片的制造装置,其特征在于,设有:切缝形成装置,其结构是具有将多块板状切割器以与切割器的厚度大致相同的间隔叠合构成的上模和下模,所述板状切割器两面是切割面,隔开一定间隔凸出设置多个凸部,在凸部间的所述切割面的一面及另一面上交替地设有被切除的空刀部,对沿板状切割器的叠合方向按所述厚度尺寸错开地对向设置的所述上模和下模对向进行进退驱动,在沿所述板状切割器的长度方向送入两模之间的长条片的长度方向断续且交错地形成多条切缝;将所述长条片沿切缝形成装置的板状切割器的长度方向运送的运送装置;将形成切缝后的长条片向扩大其宽度尺寸的方向拉伸、使所述切缝开口而将长条片加工成具有网眼的网状片的延展装置;从正反两面对所述网状片进行压延以将其压平的压延装置。
4.根据权利要求3所述的延展网状片的制造装置,其特征在于,板状切割器的厚度尺寸向上模及下模的两侧方向渐渐增厚。
5.根据权利要求3所述的延展网状片的制造装置,其特征在于,板状切割器的空刀部两侧的刀刃部向着空刀部一侧被切除。
6.根据权利要求3所述的延展网状片的制造装置,其特征在于,另外,在构成上模及下模时,与长条片宽度方向的规定部位对应的位置不设板状切割器,并在长条片长度方向上设置无切缝的空白部。
7.根据权利要求6所述的延展网状片的制造装置,其特征在于,设置长条片压延之前在长条片的空白部分形成弯曲部的弯曲部形成装置。
8.一种电池,是在用延展网状片形成的集电体上涂覆活性物质,形成正极板和负极板,将这两个极板隔着电解质层而叠层并与电解液一起密封入外壳内,同时将两个极板各自的与集电体的引线接线部位接线的引线向所述外壳外部引出,形成电池的正电极和负电极,其特征在于,所述延展网状片在厚度0.1mm以下的长条金属片宽度方向的任意部分沿长度方向设有无网眼的空白部,并使所述正极板以及负极板的引线接线部位于所述空白部,所述集电体是从所述延展网状片切出构成的。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,在长条片宽度方向的中央部分及两侧部分的长度方向形成设置在延展网状片上的空白部。
10.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,用铝片或铜片制造延展网状片。
11.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,把在延展网状片上形成的网眼做成横向尺寸为0.5~2.0mm的菱形。
12.一种延展网状片的制造方法,其特征在于,在将具有多个形成切缝用的刀刃部的板状切割器以规定间隔多块叠合而成的上模和下模之间将多块长条片以叠合的状态送入,通过驱动所述上模及下模对向进退,沿长条片的长度方向断续且交错地形成多条切缝,然后伸展所述长条片,使其宽度尺寸增大以形成网眼。
13.根据权利要求12所述的延展网状片的制造方法,其特征在于,在叠合的多块长条片上形成切缝时,在所述长条片的规定部位沿长度方向设置带状的空白部,使拉伸后的所述长条片具有不存在网眼的部位。
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