DE19926633C2 - Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnfilms und Verfahren zur Herstellung eines Lithiumblechs - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnfilms und Verfahren zur Herstellung eines Lithiumblechs

Info

Publication number
DE19926633C2
DE19926633C2 DE19926633A DE19926633A DE19926633C2 DE 19926633 C2 DE19926633 C2 DE 19926633C2 DE 19926633 A DE19926633 A DE 19926633A DE 19926633 A DE19926633 A DE 19926633A DE 19926633 C2 DE19926633 C2 DE 19926633C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lithium sheet
lithium
rolls
sheet
work rolls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19926633A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19926633A1 (de
Inventor
Naoki Obata
Satoru Okada
Hitoshi Ikanishi
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.)
GS Yuasa International Ltd
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yuasa Corp, Yuasa Battery Corp filed Critical Yuasa Corp
Publication of DE19926633A1 publication Critical patent/DE19926633A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19926633C2 publication Critical patent/DE19926633C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/40Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling foils which present special problems, e.g. because of thinness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/227Surface roughening or texturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/025Quarto, four-high stands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/005Rolls with a roughened or textured surface; Methods for making same
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239Lubricating
    • B21B45/0242Lubricants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstel­ lung eines Dünnfilms nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilms nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3, worin ein dünnes Lithiumblech, das als negative Elektrode einer Lithium-Batterie verwendet werden soll, durch Formen des Lithiumblechs zu einem Dünnfilm hergestellt wird.
Konventionellerweise ist ein Verfahren zum Formen eines Li­ thiumblechs zu einem Dünnfilm wohlbekannt, bei dem das Li­ thiumblech durch Arbeitswalzen, auf die Lasten von Stützwal­ zen einwirken, gewalzt wird, während das Blech zwischen zwei Arbeitswalzen aus Harz geführt wird, die zwischen den zwei Stützwalzen aus Metall gehalten werden. Bei diesem Verfahren werden die Umfangsflächen der Stützwalzen und der Arbeits­ walzen so glatt wie möglich gemacht. In dem in der JP 07- 299504 A offenbarten Verfahren werden die Rauhigkeiten der Umfangsflächen dieser Walzen zu einer Rauhigkeit von kleiner als z. B. 10 µm verbessert.
In dem obigen Verfahren ist es jedoch schwierig, ein schmales Lithiumblech fortlaufend zu walzen, da ein schlangenförmiges und ein einseitiges Zuführen des Lithiumblechs eintritt.
In JP 06-114405 A wird eine Arbeitswalze beschrieben, welche konvexe Vertiefungen in der Walzenoberfläche zur Aufnahme von Walzöl besitzt.
Die folgenden drei Verfahren (1) bis (3) sind dafür bekannt, das schlangenförmige und einseitige Zuführen zur Zeit des fortlaufenden Walzens des Lithiumblechs zu verhindern.
  • 1. Ein Verfahren, in dem das schlangenförmige und einseitige Zuführen des Lithiumblechs nachgewiesen wird und Lasten auf der rechten und der linken Seite der Walzen präzise gesteuert werden.
  • 2. Ein Verfahren, bei dem ein Widerstand in seitlicher Richtung des Lithiumblechs durch Vergrößern der Breite des Lithiumblechs erhöht wird.
  • 3. Ein Verfahren, in dem eine große Anzahl von Nuten, die sich parallel zu der Walzenrichtung erstrecken, auf den Um­ fangsflächen der Stützwalzen ausgebildet sind, und der Widerstand in seitlicher Richtung des Lithiumblechs durch diese Nuten erhöht wird.
Die obigen Verfahren (1) bis (3) schließen jedoch die folgenden Probleme ein.
In dem obigen Verfahren (1) wird eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens umfangreich und kostspielig.
Zusätzlich dazu sind die Umfangsflächen der Stützwalzen und der Arbeitswalzen glatt, so daß die Oberfläche des gewalzten Lithiumblechs auch glatt wird. Da das Lithiumblech mit der glatten Oberfläche aufgrund seiner kleineren spezifischen Oberfläche einen größeren Oberflächenwiderstand hat, ist es zum Entladen großer Ströme ungünstig, wenn es als negatives Elektrodenmaterial verwendet wird.
In dem obigen Verfahren (2) sollte in dem Fall, in dem ein schmales Lithiumblech für ein Batteriematerial erforderlich ist, eine weitere Ausstanzarbeit oder Längsschneidearbeit für das gewalzte Lithiumblech angewendet werden, so daß ein Verlust von Lithiummaterial erzeugt wird. Zusätzlich dazu werden die Ecken des sich ergebenden Lithiumblechs abgerundet, wie in Fig. 6 gezeigt wird, wenn das Lithiumblech gestanzt wird. Das abgerundete Lithiumblech ist für die Kapazität der Batterie ungünstig, da seine spezifische Oberfläche durch diesen Rand verringert ist.
In dem obigen Verfahren (3) werden die auf den Umfangsflächen der Arbeitswalzen gebildeten Nuten durch die Stützwalzen und das Lithiumblech abgeschabt, so daß die Umfangsflächen der Arbeitswalzen allmählich glatt werden. Demgemäß wird das gleiche Problem wie in dem vorhergehenden Verfahren (1) auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer einen Dünnfilm bildenden Vorrichtung und eines Verfahrens zur Bildung eines Dünnfilm-Lithiumblechs, welches die oben erwähnten Probleme lösen kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnfilms aus einem Lithiumblech, worin ein Lithiumblech durch Arbeitswalzen, auf die Lasten von Stützwalzen einwirken, gewalzt wird, während das Blech durch die zwei Arbeitswalzen aus Harz geführt wird, die zwi­ schen den zwei Stützwalzen aus Metall gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine große Anzahl von konvexen Teilen, die sich fortlaufend über den gesamten Umfang in Umfangsrichtung erstrecken, Seite an Seite in seitlicher Richtung auf der Oberfläche der Stützwalzen gebildet sind.
In dem obigen, ersten erfindungsgemäßen Aspekt reichen Zwischenräume zwischen Spitzenpunkten der konvexen Teile, die in großer Anzahl in seitlicher Richtung angeordnet sind, vorzugsweise von 0,02 mm bis 1,0 mm, und die Höhe derselben reicht vorzugsweise von 0,01 mm bis 0,1 mm.
Des weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilms aus einem Lithiumblech gelöst, worin ein Lithiumblech durch Arbeitswalzen gewalzt wird, auf die Lasten von Stützwalzen einwirken, während das Blech zwischen den zwei Arbeitswalzen aus Harz geführt wird, die zwischen den zwei Stützwalzen aus Metall gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß Stützwalzen verwendet werden, auf denen eine große Anzahl von konvexen Teilen, die sich fortlaufend über den gesamten Umfang in Umfangsrichtung erstrecken, gebildet werden, und worin die folgenden zwei Verfahrensschritte eingeschlossen sind: ein Verfahrensschritt zur Übertragung von Umfangsflächenformen von Stützwalzen auf die Umfangsflächen der Arbeitswalzen und ein Verfahrensschritt zur Übertragung von Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen auf die Oberflächen des Lithiumblechs, die mit den Umfangsflächen der Arbeitswalzen in Kontakt stehen.
In dem obigen, zweiten erfindungsgemäßen Aspekt reicht der Zwischenraum zwischen den Spitzenpunkten der konvexen Teile, die in großer Anzahl in seitlicher Richtung angeordnet sind, vorzugsweise von 0,02 mm bis 1,0 mm, und die Höhe derselben reicht vorzugsweise von 0,01 mm bis 0,1 mm.
Die dünnfilmbildende Vorrichtung für ein Lithiumblech der Erfindung ist - wie durch Fig. 1 erläutert ist - so konzi­ piert, daß ein Lithiumblech 6 durch die Arbeitswalzen 1 und 2, auf die Lasten der Stützwalzen 3 und 4 einwirken, gewalzt wird, während das Blech zwischen den zwei Arbeitswalzen 1 und 2 aus Harz geführt wird, die zwischen den zwei Stützwalzen 3 und 4 aus Metall gehalten werden. Das zu walzende Lithiumblech 6 wird von einer Abwickelrolle 8 zugeführt, und ein durch Auswalzen zu einem Dünnfilm geformtes Lithiumblech 10 wird von einer Aufnahmerolle 9 aufgenommen. Ein Gleitmaterial 5 wird auf das Lithiumblech 6 herabgetropft. Wie durch Fig. 3 gezeigt wird, welche eine vergrößerte Ansicht des A-Teils von Fig. 2 darstellt, werden konvexe Teile 11, die sich fortlaufend über den gesamten Umfang in Umfangsrichtung der Umfangsfläche erstrecken, in großer Anzahl Seite an Seite auf Umfangsflächen der Stützwalzen 3 und 4 über den gesamten Bereich ihrer Breite W gebildet (Fig. 2). Auf diese Weise werden die Umfangsflächenformen der Stützwalzen 3 und 4 geriffelt.
Gemäß der Vorrichtung der vorhergehenden Struktur werden die Umfangsflächenformen der Stützwalzen 3 und 4 auf die Umfangsflächen der Arbeitswalzen 1 und 2 übertragen. Das Lithiumblech 6 wird gewalzt, während die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 auf beide Oberflächen des Lithiumblechs 6 übertragen werden, so daß das zu einem Dünnfilm geformte Lithiumblech 10 erhalten werden kann.
Gemäß der Vorrichtung der vorhergehenden Struktur werden die Umfangsflächenformen der Stützwalzen 3 und 4 derartig auf die Umfangsflächen der Arbeitswalzen 1 und 2 übertragen, daß die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 geriffelt werden. Da die Übertragungsarbeit immer während des Betriebs durchgeführt wird, werden zusätzlich dazu die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 immer geriffelt. Deshalb wird der seitliche Widerstand des Lithiumblechs 6 mit der Zeit groß, wenn dasselbe mit den Umfangsflächen der Arbeitswalzen 1 und 2 in Kontakt kommt, so daß das schlangenförmige und einseitige Zuführen des Lithiumblechs 6 nicht eintritt, selbst wenn das Lithiumblech 6 schmal ist. Aus diesem Grund kann gemäß der Dünnschicht- bildenden Vorrichtung oder dem Dünnschicht-bildenden Verfahren der Erfindung das Lithiumblech 6 fortlaufend und in stabiler Weise gewalzt werden, selbst wenn das Lithiumblech 6 schmal ist.
Gemäß der Vorrichtung der vorhergehenden Struktur werden die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 auf beide Oberflächen des Lithiumblechs 6 übertragen, so daß beide Oberflächenformen eines zu einem Dünnfilm geformten Lithium­ blechs 10 geriffelt sind. Deshalb hat das Lithiumblech 6 eine große spezifische Oberfläche, so daß es für eine Entladung großer Stromstärke vorteilhaft ist, wenn das Lithiumblech 10 als negatives Elektrodenmaterial verwendet wird. Aus diesem Grund kann gemäß der Dünnfilm bildenden Vorrichtung oder dem Dünnfilm bildenden Verfahren der Erfindung ein dünnes Lithiumblech, das für ein Entladen mit großer Stromstärke vorteilhaft ist, hergestellt werden.
Da das Lithiumblech 6 auf stabile Weise und fortlaufend ge­ walzt werden kann, selbst wenn das Lithiumblech schmal ist, kann weiterhin gemäß der Vorrichtung der vorhergehenden Struktur das Lithiumblech 10 auf stabile Weise erhalten werden, selbst wenn das erforderliche Lithiumblech 10 eine schmale Breite hat. Deshalb ist es nicht notwendig, weiterhin die Stanz- oder Schneidearbeit für das Lithiumblech 10 durchzuführen, um das schmale Lithiumblech 10 zu erhalten. Demgemäß wird kein Verlust an Lithiummaterial erzeugt. Die Ecken des Lithiumblechs 10 werden nicht abgerundet, weil die Stanzarbeit nicht nötig ist. Aus diesem Grund ist das Lithiumblech 10, wenn es als Batteriematerial verwendet wird, in bezug auf die Batteriekapazität vorteilhaft.
Gemäß der Dünnfilm bildenden Vorrichtung oder dem Dünnfilm- bildenden Verfahren der Erfindung, wie oben beschrieben, kann der Verlust an Lithiummaterial eliminiert werden und das für die Batteriekapazität vorteilhafte Lithiumblech hergestellt werden.
In bezug auf die konvexen Teile 11, die auf den Umfangsflächen der Stützwalzen 3 und 4 ausgebildet sind, reicht der Zwischenraum P zwischen den Spitzenpunkten vorteilhafterweise von 0,02 mm bis 1,0 mm, und die Höhe H derselben reicht vorteilhafterweise von 0,01 bis 0,1 mm, wie in Fig. 3 erläutert wird. Wenn die Werte von P und H größer als die obigen Werte sind, werden die Kontaktflächen der Arbeitswalzen 1 und 2 mit dem Lithiumblech 6 groß, so daß Reibungswiderstände zwischen denselben erhöht werden und die Walzgeschwindigkeit des Lithiumblechs 6 reduziert wird. Wenn die Werte von P und H größer als die obigen Werte sind, wird es weiterhin unmöglich, ein Lithiumblech 6 zu walzen, welches eine Dicke hat, die kleiner als die Höhe des konvexen Teils 11 ist, da das Lithiumblech 6 zerbrechen würde. Wenn andererseits die Werte von P und H kleiner als die obigen Werte sind, wird es schwer, die gesamten Umfangsflächen der Stützwalzen 3 und 4 auf gleichmäßige Weise spanabhebend zu bearbeiten, der Grund dafür ist das Verschleißen des Endes der Fräsmesserspitze in dem Fall, daß die Umfangsflächen auf einer Drehbank spanabhebend bearbeitet werden, um die konvexen Teile 11 auf den Umfangs­ flächen der Stützwalzen 3 und 4 zu bilden. Deshalb kann gemäß der Dünnfilm bildenden Vorrichtung oder dem Dünnfilm- bildenden Verfahren der Erfindung, in dem der Zwischenraum P und die Höhe H wie vorhergehend definiert sind, eine Reduktion der Walzgeschwindigkeit des Lithiumblechs 6 verhindert werden, kann selbst ein Lithiumblech 6, das eine Dicke aufweist, die kleiner als die Höhe des konvexen Teils 11 ist, gewalzt werden und können die konvexen Teile 11 über die gesamten Umfangsflächen der Stützwalzen 3 und 4 gleichmäßig gebildet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der Dünnfilm bildenden Vorrichtung für ein Lithiumblech der Erfindung. Fig. 2 ist eine Seitenansicht von Stützwalzen für die Vorrichtung von Fig. 1. Fig. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von Fig. 2. Fig. 4 ist eine Draufsicht eines schmalen Lithiumblechs, das durch die Vorrichtung der Erfindung zu einem Dünnfilm geformt wurde. Fig. 5 ist eine graphische Abbildung zum Vergleich der Entladungseigenschaften einer Lithium-Batterie vom Filmtyp unter Verwendung des durch die Vorrichtung der Erfindung zu einem Dünnfilm geformten Lithiumblechs mit denjenigen einer Lithium-Batterie vom Filmtyp unter Verwendung eines konventionellen Lithiumblechs, das eine glatte Oberfläche aufweist. Fig. 6 ist eine Draufsicht eines schmalen Lithiumblechs, das durch Stanzen eines zu einem Dünnfilm geformten, herkömmlichen Lithiumblechs erhalten wurde.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der Dünnfilm-bildenden Vorrichtung für ein Lithiumblech der Erfindung. Diese Vor­ richtung ist so konstruiert, daß das Lithiumblech 6 durch die Arbeitswalzen 1 und 2, auf die Lasten von den Stützwalzen 3 und 4 einwirken, gewalzt wird, während das Blech durch die zwei Arbeitswalzen 1 und 2, die zwischen den beiden Stützwalzen 3 und 4 gehalten werden, geführt wird. Das Lithiumblech 6 hat eine Breite von 17 mm und eine Dicke von 200 im. Die Stützwalzen 3 und 4 haben einen Durchmesser von 40 mm und sind aus rostfreiem Stahl. Die Arbeitswalzen 1 und 2 haben einen Durchmesser von 33 mm und bestehen aus Polypropylen. Die von 30 kg bis 70 kg reichende Last wird von oben gleichmäßig über die gesamte Breite der Stützwalzen 3 und 4 aufgebracht. Die Arbeitswalzen 1 und 2 werden mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 20 U/min angetrieben, indem man nur die Arbeitswalze 2 an einen Motor ankuppelt. In diesem Fall können die Arbeitswalzen 1 und 2 gleichzeitig angetrieben werden, indem man sie mit Getrieben kuppelt. Das Lithiumblech 6 wird von der Abwickelrolle 8 zugeführt und das Lithiumblech 10, welches durch Walzen zu einem Dünnfilm geformt wird, wird durch die Aufnahmerolle 9 aufgenommen. Die Abwickelrolle 8 wird durch eine Bremse gesteuert, und die Aufnahmerolle 9 wird durch einen Vorschubmotor angetrieben, so daß auf beide Lithiumbleche 6 und 10, die zwischen beiden Rollen 8 und 9 transportiert werden, eine Spannung bis zu einem Grad aufgebracht wird, der kleiner als die Streckgrenze ist. Das Gleitmaterial 5 wird auf das Lithiumblech 6 herabgetropft. Das Gleitmaterial 5 umfaßt Toluol, welches mit einem Durchsatz von 1 g/min her­ abgetropft wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt wird, werden die konvexen Teile 11, die sich fortlaufend über den gesamten Umfang in Umfangsrichtung der Umfangsfläche erstrecken, in großer Anzahl Seite an Seite auf den Umfangsflächen der Stützwalzen 3 und 4 über den gesamten Bereich ihrer Breite W (Fig. 2) gebildet. Die konvexen Teile 11 haben dreieckige Querschnitte und werden Seite an Seite, eng aneinander, in Richtung der Breite W angeordnet. Der Zwischenraum P zwischen den Spitzenenden der konvexen Teile 11 wird auf 0,1 mm eingestellt, und die Höhe H der konvexen Teile 11 wird auf 0,03 mm eingestellt. Dadurch werden die Umfangsflächenformen der Stützwalzen 3 und 4 geriffelt.
Die Funktion der Vorrichtung mit der vorhergehenden Struktur wird nachstehend beschrieben.
Das um die Abwickelrolle 8 gewickelte Lithiumblech 6 wird, nachdem auf dasselbe das Gleitmaterial 5 von oben getropft wurde, durch die Arbeitswalzen 1 und 2 geführt. In diesem Moment wird es durch die Arbeitswalzen 1 und 2, auf welche die Last 7 von den Stützwalzen 3 und 4 einwirkt, gewalzt, um somit das zu einem Dünnfilm geformte Lithiumblech 10 zu werden, und wird dann von der Aufnahmerolle 9 aufgenommen. Hier kann das Lithiumblech 10, das eine Dicke von 40 µm aufweist, mit einer Genauigkeit von ±3 µm erhalten werden.
In diesem Fall werden die Umfangsflächenformen der Stützwalzen 3 und 4 auf die Umfangsflächen der Arbeitswalzen 1 und 2 übertragen, und die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 werden auf beide Oberfläche des Lithiumblechs 6 übertragen. Dadurch werden Umfangsflächen, die den Umfangsflächenformen der Stützwalzen 3 und 4 gleich sind, auf beiden Oberflächen des erhaltenen Lithiumblechs 10 gebildet. D. h. es werden Oberflächenformen, die denjenigen von Fig. 3 gleich sind, auf beiden Oberflächen des Lithiumblechs 10 gebildet.
Gemäß der die vorhergehende Struktur aufweisenden Vorrichtung oder dem durch die Vorrichtung durchgeführten Verfahren können die folgenden Wirkungen erhalten werden.
  • 1. Da die Umfangsflächenformen der Stützwalzen 3 und 4 auf die Umfangsflächen der Arbeitswalzen 1 und 2 übertragen wer­ den, werden die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 geriffelt. Da, zusätzlich dazu, diese Übertragungsarbeit immer während des Betriebs durchgeführt wird, werden die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 immer gerif­ felt. Da der seitliche Widerstand des Lithiumblechs 6 groß wird, wenn dasselbe mit den Umfangsflächen der Arbeitswalzen 1 und 2 in Kontakt kommt, tritt daher das schlangenförmige und einseitige Zuführen des Lithiumblechs 6 nicht ein, selbst wenn die Breite des Lithiumblechs 6 klein ist. Demgemäß kann das Lithiumblech 6 auf stabile und fortlaufende Weise gewalzt werden, selbst wenn es schmal ist.
  • 2. Da die Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen 1 und 2 auf beide Oberflächen des Lithiumblech 6 übertragen werden, werden die beiden Oberflächenformen des Lithiumblechs 10 geriffelt. Da die spezifische Oberfläche des Lithiumblechs 10 groß ist, wird dasselbe daher für das Entladen eines großen Stroms vorteilhaft sein, wenn es als negatives Elektrodenmaterial verwendet wird. Deshalb kann ein dünnes Lithiumblech, das für das Entladen großer Ströme vorteilhaft ist, hergestellt werden.
  • 3. Da das Lithiumblech 6 auf stabile und fortlaufende Weise gewalzt werden kann, selbst wenn es schmal ist, kann das Lithiumblech 10 auf stabile Weise erhalten werden, selbst wenn das erforderliche Lithiumblech 10 eine schmale Breite hat. Deshalb ist es nicht notwendig, weiterhin die Stanz- und Schneidearbeit für das Lithiumblech 10 durchzuführen, um das schmale Lithiumblech 10 zu erhalten. Demgemäß wird kein Verlust an Lithiummaterial erzeugt. Die Ecken des Lithiumblechs 10 werden nicht abgerundet, da eine Stanzarbeit nicht notwendig ist. Aus diesem Grund ist das Lithiumblech 10, wenn es als Batteriematerial verwendet wird, in bezug auf die Batteriekapazität vorteilhaft. Wie oben beschrieben wurde, kann der Verlust an Lithiummaterial eliminiert werden, und das für die Batteriekapazität vorteilhafte Lithiumblech kann hergestellt werden.
  • 4. Bei den konvexen Teilen 11, die auf den Umfangsflächen der Stützwalzen 3 und 4 gebildet werden, liegt der Zwischen­ raum P zwischen den Spitzenpunkten im Bereich von 0,02 mm bis 1,0 mm, und die Höhe liegt im Bereich von 0,01 mm bis 0,1 mm, wie in Fig. 3 erläutert wird. Deshalb kann eine Reduktion der Walzgeschwindigkeit des Lithiumblechs 6 verhindert werden, das Lithiumblech 6, das eine Dicke aufweist, die kleiner als die Höhe der konvexen Teile 11 ist, kann gewalzt werden und weiterhin können die konvexen Teile 11 gleichmäßig auf den gesamten Umfangsflächen der Stützwalzen 3 und 4 gebildet werden.
In der nächsten Stufe wurde die Entladungseigenschaft des durch die Vorrichtung der vorhergehenden Struktur erhaltenen Lithiumblechs 10 untersucht. Eine Lithium-Batterie α vom Filmtyp wurde unter Verwendung des Lithiumblechs 10 als negatives Elektrodenmaterial hergestellt, und eine Lithium- Batterie β vom Filmtyp wurde unter Verwendung eines herkömmlichen Lithiumblechs mit glatten Oberflächen als negatives Elektrodenmaterial hergestellt. Dann wurden die beiden Batterien verglichen. Die Vergleichstests wurden unter einer Atmosphäre von -20°C auf derartige Weise durchgeführt, daß beide Batterien α und β einer Impulsentladung während 0,15 Sekunden unterzogen wurden, und die Widerstandswerte aus den Werten des fließenden, elektrischen Stroms und den Werten des Spannungsabfalls in diesem Augenblick berechnet wurden. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 aufgeführt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ergibt die Batterie α, bei der das Lithiumblech 10 verwendet wird, Widerstandswerte bei dem gleichen Entladungsstrom, die um 30 bis 40% kleiner sind als diejenigen der Batterie β.
In der Vorrichtung oder dem Verfahren mit der vorhergehenden Struktur können alternative Strukturen verwendet werden, wie nachstehend beschrieben ist.
  • 1. Die Dicke des Lithiumblechs 10 kann in freier Weise auf einen Wert verändert werden, der größer als 25 µm ist, indem man die Durchmesser der Arbeitswalzen 1 und 2, die Höhe H der konvexen Teile 11, die Menge des Gleitmaterials 5 und das Maß der Last 7 verändert.
  • 2. In dem Fall, daß die Dicke des Lithiumblechs 10 größer als 50 µm ist, können die Arbeitswalzen 1 und 2 aus Polyethylen hoher Molmasse hergestellt werden.
  • 3. Die Stützwalzen 3 und 4 können aus Duraluminium oder Messing sein. Da die spananhebende Bearbeitung der Stützwalzen 3 und 4 verbessert werden kann, wenn diese Materialien verwendet werden, kann eine spananhebende Bearbeitung der Stützwalzen 3 und 4 gleichmäßiger auf einer Drehbank durchgeführt werden, um die konvexen Teile 11 zu bilden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnfilms (10) aus einem Lithiumblech, worin ein Lithiumblech durch Arbeitswalzen (1)/(2), auf die Lasten von Stützwalzen (3) / (4) einwirken, gewalzt wird, während das Blech (6) durch die zwei Arbeitswalzen (1)/(2) aus Harz geführt wird, die zwischen den zwei Stützwalzen (3)/(4) aus Metall gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine große Anzahl von konvexen Teilen, die sich fortlaufend über den gesamten Umfang in Umfangsrichtung erstrecken, Seite an Seite in seitlicher Richtung auf der Oberfläche der Stützwalzen (3)/(4) gebildet sind.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin Zwischenräume zwischen Spitzenpunkten der konvexen Teile, die Seite an Seite in einer großen Anzahl in seitlicher Richtung angebracht sind, von 0,02 mm bis 1,0 mm reichen, und die Höhe der konvexen Teile von 0,01 bis 0,1 mm reichen.
3. Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilms (10) aus einem Lithiumblech, worin ein Lithiumblech (6) durch Arbeitswalzen (1)/(2) gewalzt wird, auf die Lasten von Stützwalzen (3)/(4) einwirken, während das Blech (6) zwischen den zwei Arbeitswalzen (1)/(2) aus Harz geführt wird, die zwischen den zwei Stützwalzen (3)/(4) aus Metall gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß Stützwalzen (3)/(4) verwendet werden, auf denen eine große Anzahl von konvexen Teilen, die sich fortlaufend über den ganzen Umfang in Umfangsrichtung erstrecken, gebildet werden, und worin die folgenden 2 Verfahrensschritte eingeschlossen sind:
ein Verfahrensschritt zur Übertragung von Umfangsflächenformen von Stützwalzen (3)/(4) auf die Umfangsflächen der Arbeitswalzen (1)/(2), und
ein Verfahrensschritt zur Übertragung von Umfangsflächenformen der Arbeitswalzen (1)/(2) auf die Oberflächen des Lithiumblechs (6), die mit den Umfangsflächen der Arbeitswalzen (1)/(2) in Kontakt stehen.
DE19926633A 1998-06-12 1999-06-11 Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnfilms und Verfahren zur Herstellung eines Lithiumblechs Expired - Fee Related DE19926633C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16502998A JP4135218B2 (ja) 1998-06-12 1998-06-12 リチウム電池用リチウムシートの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19926633A1 DE19926633A1 (de) 2000-01-05
DE19926633C2 true DE19926633C2 (de) 2003-10-09

Family

ID=15804500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19926633A Expired - Fee Related DE19926633C2 (de) 1998-06-12 1999-06-11 Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnfilms und Verfahren zur Herstellung eines Lithiumblechs

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4135218B2 (de)
DE (1) DE19926633C2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2499056C (en) * 2002-09-18 2011-07-26 Avestor Limited Partnership Lamination process and apparatus for alkali metals or alloys thereof
US7967594B2 (en) 2005-01-25 2011-06-28 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Facility for forming cell electrode plate
JP2011008997A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Honjo Metal Co Ltd リチウム箔積層体の製造方法
CN105226238B (zh) * 2015-10-13 2019-10-08 宁德新能源科技有限公司 极片锂粉辊压装置及方法
CN114103386B (zh) * 2021-11-16 2023-10-13 上海联净电子科技有限公司 锂带压延设备、锂铜双面复合设备及锂铜双面复合方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06114405A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 冷間圧延用ワークロール、その製造方法およびそのワークロールを用いる金属板の圧延方法
JPH07299504A (ja) * 1993-07-02 1995-11-14 Hydro Quebec リチウムの薄膜の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06114405A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 冷間圧延用ワークロール、その製造方法およびそのワークロールを用いる金属板の圧延方法
JPH07299504A (ja) * 1993-07-02 1995-11-14 Hydro Quebec リチウムの薄膜の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4135218B2 (ja) 2008-08-20
JP2000003705A (ja) 2000-01-07
DE19926633A1 (de) 2000-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69121236T2 (de) Vorrichtung zur Herstellung von porösen Filmen
DE112010001565T5 (de) Elektrode für eine elektrische Speichereinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE3921548A1 (de) Blechpaket aus randstreifenband-blechschnitten und verfahren zu dessen herstellung
DE2705167C2 (de)
DE69827966T2 (de) Verfahren zur herstellung einer querfaserbahn
DE4121900C2 (de) Reinigungsvorrichtung für eine Kalandrierwalze
EP0418768B1 (de) Stanzblech und Verfahren zu seiner Herstellung
DE112013004570T5 (de) Lithium-ionen-sekundärzelle
DE102020203092A1 (de) Verfahren zur Bearbeitung einer Elektrodenbahn und Bearbeitungsvorrichtung hierfür
DE2723698A1 (de) Verfahren zur herstellung einer karkasse fuer einen radialreifen und nach diesem verfahren hergestellte karkasse
DE19926633C2 (de) Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnfilms und Verfahren zur Herstellung eines Lithiumblechs
DE2444859A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von streckmetall-gitterplatten fuer blei-saeure-akkumulatoren
DE1496289B2 (de) Verfahren zur herstellung einer elektrode fuer galvanische elemente bei welchem das aktive material in die oeffnungen eines profilierten traegers eingebracht und anschliessend gepresst wi /,
DE102012102461B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Bleiakkumulatoren, danach hergestellte Elektrode und Bleiakkumulator
DE69304218T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Lithiummotivs durch Differentialadhäsion
DE2363913C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Batteriescheiders und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0275909B1 (de) Schneidevorrichtung zum Längsschneiden von Folienbahnen
DE8227050U1 (de) Vorrichtung zur herstellung von kondensatoren
DE3530454C2 (de)
DE60030206T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung von Flachdruckplatten
DE1815928A1 (de) Treibrollensatz fuer bandfoermiges Material,insbesondere fuer Papierverarbeitungsmaschinen
DE2421376A1 (de) Verfahren zur herstellung von elektrischen spulen
DE3780116T2 (de) Verfahren zur herstellung von verformten stahlblechen in einer warmbandstrasse.
DE1553740C3 (de) Perforierte Schneidfolie für Trokkenrasierapparate
DE2604505A1 (de) Stauchkammer-texturiervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: GS YUASA CORP., KYOTO, JP

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: GS YUASA INTERNATIONAL LTD., KYOTO-SHI, JP

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GS YUASA INTERNATIONAL LTD., JP

Free format text: FORMER OWNER: GS YUASA CORP., KYOTO, JP

Effective date: 20110315

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140101