JP2002231230A - 電池用電極の打ち抜き方法、及び電池用電極の打ち抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池用電極の打ち抜き部における塵埃の付着
・堆積を容易に解消し、良好な生産性を採りながら、信
頼性の高い電池用電極を歩留まりよく得ることができる
打ち抜き方法及び打ち抜き装置の提供。 【解決手段】 打ち抜き装置の発明は、被打ち抜き電池
用電極板１をセットする第１の金型６と、前記第１の金
型６の電池用電極板セット面６ａに対峙し電池用電極板
１を打ち抜く打ち抜き刃を有する第２の金型７と、前記
第１の金型６に付設され電池用電極板打ち抜き部に振動
を与え、打ち抜き部に付着した塵埃を離脱・浮遊化させ
る振動発生素子８と、前記電池用電極板打ち抜き部に加
圧気体流を供給し、浮遊化された塵埃を移送するための
加圧気体供給管１０と、前記加圧気体供給管１０に対峙
する方向に配置され塵埃を含有する気体流を吸引除去す
る集塵管１１とを具備して成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池用電極の打ち
抜き方法、及び打ち抜き装置に係り、さらに詳しくは高
精度及び高歩留まりで、電池用電極に打ち抜き加工でき
る打ち抜き方法、及び打ち抜き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、形態形電子機器類のコードレス
化、高性能化、さらには小形軽量化の推進に伴って、こ
れらの主電源となる電池の高性能化が要望されている。
そして、この要望に対して、高性能化、高容量化をニッ
ケル亜鉛電池、ニッケル水素電池などが、開発・実用化
されている。ところで、この種の電池類は、いわゆる化
学反応のエネルギーを利用しており、負極活物質を含む
負極系、正極活物質を含む正極系及び電解液（電解質）
系を電池の発電要素として構成されている。

【０００３】ここで、発電エネルギー源となる負極活物
質や正極活物質は、一般的に、保持体としても機能する
集電体（たとえば炭素繊維状シート、導電性金属箔多孔
質体、金属メッシュなど）に、活物質ペーストとして塗
工・担持させた形態を採っている。また、これら電池用
電極は、通常、次のような手段で製造されている。先
ず、活物質保持体としても機能する集電体に、予め調製
しておいた活物質ペーストを塗工した後、溶媒成分を蒸
発させ、要すれば加圧処理を加えて、活物質が集電体に
固着・担持された状態の電池用電極板（電池用電極シー
ト）を製造（製作）する。

【０００４】次いで、前記作製した電池用電極板から、
所要の寸法・形状の電極に打ち抜き分離する。すなわ
ち、図２にその実施態様を模式的に示すように、電池用
電極板１を第１の金型２にセットし、対応する第２の金
型３に圧力を加えて電池用電極を打ち抜き・分離してい
る。ここで、第１の金型２は、図３に平面的に示すよう
に、電池用電極板１をセットする面に、所要の寸法・形
状の凹面２ａが形設されている。一方、第２の金型３
は、前記第１の金型２の各凹面２ａ内周面に各別に係合
する複数個の突出形の打ち抜き刃３ａを備えている。

【０００５】そして、前記第１の金型２セット面に電池
用電極板１をセットし、この電池用電極板１セット面
に、対峙する第２の金形３をガイド機構４でガイドしな
がら加圧着すると、各打ち抜き刃３ａが対応する凹面２
ａの内周面に係合する一方、電池用電極板１が凹面２ａ
に圧入されながら打ち抜き分離される。その後、第１の
金型２及び対峙する第２の金形３を相対的に離間させる
一方、たとえば真空把持機構５によって、前記打ち抜き
分離された電池用電極１ａを吸着し、第１の金型２の凹
面２ａから取り外し・離脱する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
池用電極打ち抜き手段の場合、次のような不具合が認め
られる。すなわち、電池用電極板１を所要の寸法・形状
に打ち抜く際、その打ち抜き・切断部において活物質の
離脱などが起こり易く、打ち抜かれた電池用電極１ａの
切断分離面や、第１の金型２及び第２の金形３の係合切
断作用部に塵埃が付着する。この打ち抜き部ないし切断
部における塵埃の付着は、打ち抜き刃３ａの機能低下を
招来するので、後続する切断分離の生産性が損なわれる
し、また、打ち抜きの形状不良（精度が損なわれ）を生
じる恐れもある。

【０００７】上記打ち抜き部の塵埃付着による問題の解
決策として、第１の金型２及び第２の金形３の係合切断
作用部に、ブラシ掛けあるいは圧縮空気の吹きつけなど
する除塵手段が採られている。しかし、実際的には、打
ち抜き操作時の加圧着によって、第１の金型２及び第２
の金形３の係合切断作用部などに、塵埃が固着状態で付
着しているケースが多く、充分な除塵を行えない場合が
ある。

【０００８】ここで、不十分な除塵は、結果として、打
ち抜き操作ごとに塵埃が堆積することになり、電極打ち
抜き寸法の精度低下、さらには打ち抜き（切断）分離部
におけるバリの発生などを招来する。つまり、従来の電
池用電極の打ち抜き手段は、生産性ないし作業性に問題
があるだけでなく、打ち抜いた電池用電極の寸法・形状
精度などの品質面、さらには歩留まりないしコストの点
でも、なお、問題が残されている。

【０００９】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、電池用電極の打ち抜き部における塵埃の付着・堆
積を容易に解消し、良好な生産性を採りながら、信頼性
の高い電池用電極を歩留まりよく得ることができる打ち
抜き方法及び打ち抜き装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電池
用電極板を第１の金型にセットし、対応する第２の金型
との間の圧着で電池用電極を打ち抜く方法であって、前
記第１の金型に振動を与え電池用電極打ち抜き領域に付
着する塵埃を離脱・浮遊させ、かつ気体流によって打ち
抜き領域から除塵することを特徴とする電池用電極の打
ち抜き方法である。

【００１１】請求項２の発明は、被打ち抜き電池用電極
板をセットする第１の金型と、前記第１の金型の電池用
電極板セット面に対峙し電池用電極板を打ち抜く打ち抜
き刃を有する第２の金型と、前記第１の金型に付設され
電池用電極板打ち抜き部に振動を与え、打ち抜き部に付
着した塵埃を離脱・浮遊化させる振動発生素子と、前記
電池用電極板打ち抜き部に加圧気体流を供給し、浮遊化
された塵埃を移送するための加圧気体供給管と、前記加
圧気体供給管に対峙する方向に配置され塵埃を含有する
気体流を吸引除去する集塵管と、を具備して成ることを
特徴とする電池用電極打ち抜き装置である。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２記載の電池用
電極打ち抜き装置において、振動発生素子が超音波振動
子であることを特徴とする。

【００１３】請求項１ないし３の発明は、第１の金型、
対応する第２の金型との間で圧着して（圧力を加え）、
両金型の対峙面間にセットした電池用電極板から、所要
の寸法・形状の電池用電極を打ち抜く手段において、第
１の金型に振動を与えて電池用電極打ち抜き領域に付着
する塵埃を強制的に離脱・浮遊させること、また、前記
離脱・浮遊させた塵埃を強制的な気体流によって打ち抜
き領域から除くことを骨子とする。

【００１４】請求項１ないし３の発明において、第１の
金型にセットする電池用電極板は、一般的に、集電体に
正極活物質ペースト、もしくは負極活物質ペーストを塗
工・担持させた構成のものである。つまり、ニッケル水
素二次電池、ニッケルカドミウム二次電池などのアルカ
リ二次電池用電極板が挙げられる。そして、打ち抜き時
の金型の加圧着は、一般的に、第１の金型を固定し第２
の金型の摺動的な移動で行われるが、第２の金型を固定
し第１の金型の摺動的な移動で行うことも可能で、相対
的なものである。

【００１５】請求項１ないし３の発明において、第１の
金型に与える振動は、両金型の構造ないし大きさ、ある
いは打ち抜く電池用電極の形状・寸法などによっても異
なるが、一般的に、１５〜２０ＫＨｚ程度の周波数が好
ましい。また、この振動の付与は、加圧着される金型の
打ち抜き作用部を主体とし、打ち抜き後に電池用電極を
取り出すとき（加圧着した金型が離脱するとき）に、打
ち抜かれた電池用電極及び吸着保持する領域にも振動が
及ぶように与えてもよい。

【００１６】請求項１ないし３の発明において、電極打
ち抜き作用部に供給し、離脱・浮遊する塵埃を集塵側に
流す加圧気体は、一般的に、圧縮空気であり、また、集
塵側は、真空系ないし減圧系に設定される。ここで、こ
れら加圧気体の供給容量もしくは機構、集塵側の容量も
しくは機構などは、両金型の構造ないし大きさ、あるい
は打ち抜く電池用電極の形状・寸法などによって適宜選
択される。

【００１７】

【発明の実施形態】以下、図１を参照して実施例を説明
する。

【００１８】図１は、実施例に係る電池用電極の打ち抜
き装置の概略構成を示す断面図である。図１において、
６は被打ち抜き電池用電極板１をセットする第１の金
型、７は前記第１の金型６の電池用電極板セット面に対
峙し電池用電極板１を打ち抜く打ち抜き刃７ａを有する
第２の金型、８は前記第１の金型に付設され電池用電極
板打ち抜き部に振動を与えて打ち抜き塵埃を浮遊化させ
る振動発生素子である。ここで、第１の金型６は、前記
振動発生素子８を付設・内装してある以外、従来の場合
と基本的に同様の構成で、かつ固定的に設置されてい
る。つまり、第１の金型６は、電池用電極板１をセット
する面に、所要の電池用電極１ａに対応する形状に凹面
６ａ化加工されている。また、前記第１の金型６に対し
て第２の金型７は、ガイド機構９にガイドされながら図
示を省略してある駆動機構によって、摺動的に接離可能
に成っている。

【００１９】さらに、１０は前記電池用電極板１の打ち
抜き部に加圧気体流、たとえば圧縮空気を供給し浮遊化
された塵埃を移送するための加圧気体供給管、１１は前
記加圧気体供給管１０に対峙する方向に配置され塵埃を
含有する気体流を吸引（真空ないし減圧系）除去する集
塵管、１２は第２の金型７の打ち抜き刃７ａ領域内に開
口し、打ち抜かれた電池用電極１ａを吸着把持する吸着
把持機構である。ここで、吸着把持機構１２は、図示を
省略してある真空ないし減圧系に連接し、金型６，７に
よる打ち抜き動作（駆動）と連動的に、電池用電極１ａ
を吸着・離脱するように設定されている。

【００２０】次に、上記構成の打ち抜き装置による電池
用電極の打ち抜き例を説明する。先ず、第１の金型６セ
ット面に、たとえばニッケル亜鉛電池用の電極板１をセ
ットする一方、この電池用電極板１セット面に、対峙す
る第２の金形３をガイド機構４でガイドしながら下降さ
せ、たとえば５ｔｏｎ程度で加圧着する。この加圧着操
作によって、第２の金形７打ち抜き刃７ａが対応する第
１の金型６の凹面６ａ内周面に係合するように圧入され
る。すなわち、金型６，７の加圧着で、電池用電極板１
が第１の金型６の凹面６ａに圧入されながら打ち抜き分
離される。

【００２１】その後、第１の金型６及び対峙する第２の
金形７を相対的に離間させる一方、たとえば真空把持機
構５によって、前記打ち抜き分離された電池用電極１ａ
を吸着し、第１の金型６の凹面６ａから取り外し・離脱
する。この打ち抜き分離された電池用電極１ａの取り外
し（取り出し）過程、もしくは取り外した後に、少なく
とも第１の金型６の凹面６ａ部へ、加圧気体供給管１０
から圧縮空気を吹きつけ・供給する一方、第１の金型６
に付設してある振動発生子９を動作させ、第１の金型６
に所要の振動を付与する。そして、前記打ち抜きで生じ
て凹面６ａ部に付着・堆積している塵埃を離脱・浮遊化
させるとともに、圧縮空気流によって対峙する方向に配
置された集塵管１１側へ塵埃を移送し、塵埃を含有する
気体流を集塵管１１で吸引除去する。

【００２２】ここで、電池用電極の打ち抜きで生じ、第
１の金型６の凹面６ａ部などに付着・堆積した塵埃は、
振動付与によって第１の金型６の凹面６ａ部などから容
易に離脱・浮遊化し、また、この塵埃の離脱・浮遊化
は、圧縮空気流によって助長されるので、前記第１の金
型６の凹面６ａ部などに付着・堆積した塵埃は、ほぼ完
全に除去されて正常な面を呈する。したがって、その後
の打ち抜き操作は、第１の金型６の凹面６ａと第２の金
形７打ち抜き刃７ａとの正常な係合・切断となるため、
打ち抜きの精度も確保され、裁断・切断（打ち抜き）不
良やバリ不良の発生を招くことなく、良好な生産性で歩
留まりよく電池用電極の打ち抜き・生産ができる。

【００２３】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえば、打ち抜きに当たっての加
圧着は、相対的なものなので、第１の金型６を可動形に
設置し、第２の金型７を固定形に設定してもよいし、ま
た、打ち抜く電池用電極の形状、同時打ち抜き数なども
任意に設定できる。

【００２４】

【発明の効果】上記実施例の説明から分かるように、請
求項１ないし請求項３の発明に係る手段によれば、電池
用電極の打ち抜き時に発生する粉塵、第１の金型の打ち
抜き加工部などに付着・堆積する塵埃を容易に離脱・除
去される。つまり、常時、正常な金型で打ち抜きを行え
るので、裁断不良・バリ不良を招来することなく、寸法
・形状精度の高い高品質な電池用電極を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る電池用電極打ち抜き装置の概略構
成を示す断面図。

【図２】従来の電池用電極打ち抜き装置の概略構成を示
す断面図。

【図３】電池用電極打ち抜き装置における第１の金型の
打ち抜き形例を示す平面図。

【符号の説明】

１……電池用電極板 １ａ……電池用電極（打ち抜き片） ２，６……第１の金型 ２ａ，６ａ……凹面 ３，７……第２の金型 ３ａ，７ａ……撃ち抜き刃 ４，９……ガイド機構 ５，１２……真空把持機構 ８……振動発振子 １０……加圧気体供給管 １１……集塵管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池用電極板を第１の金型にセットし、
   対応する第２の金型との間で圧着して電池用電極を打ち
   抜く方法であって、 前記第１の金型に振動を与えて電池用電極打ち抜き領域
   に付着する塵埃を離脱・浮遊させ、かつ気体流によって
   打ち抜き領域から除塵することを特徴とする電池用電極
   の打ち抜き方法。
2. 【請求項２】 被打ち抜き電池用電極板をセットする第
   １の金型と、前記第１の金型の電池用電極板セット面に
   対峙し電池用電極板を打ち抜く打ち抜き刃を有する第２
   の金型と、前記第１の金型に付設され電池用電極板打ち
   抜き部に振動を与え、打ち抜きで付着した塵埃を離脱・
   浮遊化させる振動発生素子と、前記電池用電極板打ち抜
   き部に加圧気体流を供給し浮遊化された塵埃を移送する
   ための加圧気体供給管と、前記加圧気体供給管に対峙す
   る方向に配置され塵埃を含有する気体流を吸引除去する
   集塵管と、を具備して成ることを特徴とする電池用電極
   打ち抜き装置。
3. 【請求項３】 振動発生素子が超音波振動子であること
   を特徴とする請求項２記載の電池用電極打ち抜き装置。