JP2002343344A - Device and method for manufacturing zonal electrode - Google Patents
Device and method for manufacturing zonal electrodeInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、帯状電極の製造
方法と製造装置に関するものである。特に、帯状素材か
ら帯状電極を製造する方法と装置に関するものである。The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a strip electrode. In particular, the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a strip electrode from a strip material.
【0002】[0002]
【従来の技術】 リチウム電池等において用いられる電
極は、帯状電極を巻紙状に巻きつけることで製造され
る。そこで用いられる帯状電極は、図6に示されている
ように、帯状の金属箔102の両面に電極活物質層10
4が形成されている。帯状電極の両側端には電極活物質
が塗布されていない未塗布領域105が設けられてお
り、この未塗布領域105に接続端子が取り付けられる
ことが多い。この帯状電極を製造する場合、帯状の金属
箔102の両面にペースト状の電極活物質を塗布してか
ら乾燥炉で乾燥させることによって、帯状素材をまず製
造する。そのままでは電極活物質層の圧縮度ないし比重
が低いために、製造された帯状素材の両面から圧縮する
ことによって、電極活物質層104の圧縮度と比重を高
めて帯状電極を製造する。2. Description of the Related Art An electrode used in a lithium battery or the like is manufactured by winding a strip-shaped electrode into a paper-like shape. As shown in FIG. 6, the strip-shaped electrode used for this purpose has electrode active material layers 10 on both sides of a strip-shaped metal foil 102.
4 are formed. An uncoated area 105 on which the electrode active material is not applied is provided on both side ends of the strip-shaped electrode, and a connection terminal is often attached to the uncoated area 105. When manufacturing this strip-shaped electrode, a strip-shaped material is first manufactured by applying a paste-shaped electrode active material to both sides of the strip-shaped metal foil 102 and then drying it in a drying furnace. Since the compression degree or specific gravity of the electrode active material layer is low as it is, the compression and the specific gravity of the electrode active material layer 104 are increased by compressing both sides of the manufactured band-shaped material to manufacture the band-shaped electrode.
【0003】従来、帯状素材を一対のロール間に通すこ
とによって、帯状素材の両面からロールプレスして帯状
電極を製造している。この場合、帯状素材が一対のロー
ル間を通過する際に、帯状素材が圧縮されるのみなら
ず、主として長手方向に引き伸ばされる。帯状素材が一
様に引き伸ばされれば格別の問題は生じないが、実際に
は均一に引き伸ばされず、圧縮後の帯状電極が波打つこ
とが多い。特に、図6に示すように、帯状電極の左右両
側端に未塗布領域105が設けられている帯状電極を製
造する場合には、帯の幅方向中央部では引き伸ばされ、
左右両側端では引き伸ばされないことから、きれいに平
坦に仕上がっている帯状電極を得ることが難しい。製造
された帯状電極がきれいに平坦となっていないと、帯状
電極を隙間なく巻紙状に巻きつけることができない。Conventionally, a belt-shaped electrode is manufactured by passing a belt-shaped material between a pair of rolls and performing roll pressing on both sides of the belt-shaped material. In this case, when the band-shaped material passes between the pair of rolls, the band-shaped material is not only compressed, but also stretched mainly in the longitudinal direction. No particular problem arises if the strip material is stretched uniformly, but in practice it is not stretched uniformly and the compressed strip electrode often undulates. In particular, as shown in FIG. 6, when manufacturing a strip-shaped electrode in which the uncoated region 105 is provided on both left and right ends of the strip-shaped electrode, the strip is stretched at the center in the width direction of the strip,
Since it is not stretched at both left and right ends, it is difficult to obtain a clean and flat finished strip-shaped electrode. If the manufactured strip-shaped electrode is not clean and flat, the strip-shaped electrode cannot be wound into a wrapping paper without any gap.
【0004】この問題を解決するために、特開平7−1
92726号公報記載の技術が提案されている。この技
術では、帯状の金属箔に多数の線状の切り込みを設ける
ことよって、一対のロールでロールプレスされた帯状電
極が波打つことを防止している。To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
The technology described in Japanese Patent No. 92726 is proposed. In this technique, by providing a large number of linear cuts in a strip-shaped metal foil, a strip-shaped electrode roll-pressed by a pair of rolls is prevented from waving.
【0005】左右両側端に設けられている未塗布領域1
05が左右で非対称な帯状電極を製造する場合がある。
例えば右縁では未塗布領域105がなく、左縁でのみ未
塗布領域105が存在する帯状電極を製造する場合があ
る。この場合、帯状素材の右縁では引き伸ばされないた
めに、右縁を内側とする円弧状に湾曲しやすい。帯状電
極が湾曲していると、帯状電極を巻紙状に巻きつけた電
極の端面を平坦にそろえることができない。[0005] Uncoated areas 1 provided on both left and right ends
In some cases, a band electrode 05 is manufactured to be asymmetrical on the left and right.
For example, there is a case where a strip-shaped electrode having no uncoated region 105 at the right edge and an uncoated region 105 only at the left edge is manufactured. In this case, since the right edge of the belt-shaped material is not stretched, it is likely to be curved in an arc shape with the right edge inside. If the strip-shaped electrode is curved, the end faces of the electrode in which the strip-shaped electrode is wound in a wrapping paper cannot be made flat.
【0006】この問題を解決するために、特開平11−
185736号公報に記載の技術が提案されている。こ
の技術では両面から圧縮されて湾曲した帯状電極に張力
を加えながら加熱することによって湾曲した帯状電極を
矯正する。To solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No.
The technology described in 185736 is proposed. In this technique, a curved strip-shaped electrode is heated while applying tension to the curved strip-shaped electrode compressed from both sides, thereby correcting the curved strip-shaped electrode.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】 帯状の金属箔に多数
の線状の切り込みを設ける特開平7−192726号公
報に記載の技術では、金属箔に切り込みを設ける工程が
必要とされ、生産性が悪い。また、金属箔に設けられた
切り込みから亀裂が発生して電極が劣化しやすい。帯状
電極に張力を加えながら加熱することによって湾曲を矯
正する特開平11−185736号公報に記載の技術で
は、加熱によって電極活物質が変質して電池特性に悪影
響を及ぼすことがある。The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-192726, in which a number of linear cuts are formed in a strip-shaped metal foil, requires a step of forming cuts in the metal foil, and productivity is reduced. bad. Further, cracks are generated from the cuts provided in the metal foil, and the electrode is likely to be deteriorated. In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-185736, in which the bending is corrected by heating the belt-shaped electrode while applying tension, the electrode active material may be deteriorated by heating, which may adversely affect battery characteristics.
【0008】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたものであり、帯状電極が波打ったり湾曲したりす
ることがないようにしながら帯状電極を製造することが
できる方法と装置を提供することを課題とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and provides a method and apparatus capable of manufacturing a strip electrode while preventing the strip electrode from waving or curving. That is the task.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段および作用と効果】 本発
明では、電極活物質層の圧縮の際に帯状素材を引き伸ば
さないようにしながら圧縮することができれば、帯状電
極が波打ったり湾曲したりすることがないという知見を
活用する。実際に、短尺の電極を製造するために短尺の
素材を平板プレスで圧縮すると、素材はほとんど伸び
ず、圧縮された電極が波打ったり湾曲したりすることが
ない。長尺の帯状電極を連続して製造する場合には、平
板プレスを用いることができず、通常は一対のロールを
用いる。このとき、ロールの半径を大きくするほど圧縮
時に帯状素材が引き伸ばされる現象が抑制され、平板プ
レスで圧縮する状態に近づく。しかしながら、帯状素材
の引き伸ばしを実効的に抑制するには巨大なロールが必
要とされ、実際的でない。本発明ではベルトを利用す
る。ベルトを利用すると、装置サイズをコンパクトにま
とめながら、巨大なロールで圧縮するのと同等に圧縮で
きるという知見を活用するのである。Means for Solving the Problems, Functions and Effects According to the present invention, if the band-shaped material can be compressed while not expanding, the band-shaped electrode may be wavy or curved. Leverage the knowledge that there is nothing. Actually, when a short material is compressed by a flat plate press in order to manufacture a short electrode, the material hardly expands, and the compressed electrode does not undulate or curve. When continuously manufacturing a long strip-shaped electrode, a flat plate press cannot be used, and a pair of rolls is usually used. At this time, as the radius of the roll increases, the phenomenon in which the band-shaped material is stretched during compression is suppressed, and the state approaches that of being compressed by a flat plate press. However, a large roll is required to effectively suppress the stretching of the strip material, which is not practical. In the present invention, a belt is used. Utilizing the knowledge that the use of a belt enables compacting the device size and compressing it as large as a large roll.
【0010】本発明の請求項1の方法では、帯状金属箔
の両面に電極活物質層が形成されている帯状素材の一方
の面には、少なくとも2つのロール間に張られているベ
ルトを当接させる。そして他方の面には、ベルトに対向
するとともにベルトからの離反距離が上流側から下流側
に向けて徐々に減少する面に沿って移動する移動体を当
接させる。この結果、ベルトと移動体が対向する距離内
で帯状素材は徐々に圧縮されて帯状電極が製造される。
前記した移動体は、ロールで構成してもよいし、あるい
はベルトで構成することもできる。In the method according to the first aspect of the present invention, a belt stretched between at least two rolls is applied to one surface of a strip material having an electrode active material layer formed on both surfaces of a strip metal foil. Contact Then, a moving body that moves along a surface that faces the belt and whose separation distance from the belt gradually decreases from the upstream side to the downstream side is brought into contact with the other surface. As a result, the belt-shaped material is gradually compressed within the distance between the belt and the moving body to produce a belt-shaped electrode.
The above-mentioned moving body may be constituted by a roll or a belt.
【0011】ベルトを用いることによって、一対のロー
ル間で圧縮するときの圧縮距離に比して明らかに長い距
離に亘って圧縮距離を確保することができる。しかもロ
ールを大径化するのに比してはるかにコンパクトに装置
を構成することができる。本発明の方法はコンパクトな
装置で実行でき、長い距離をかけて徐々に圧縮すること
ができ、帯状素材の伸びを抑制しながら圧縮することが
できる。この結果、コンパクトな装置によって、波打っ
たり湾曲したりしない帯状電極を連続的に製造すること
ができる。By using the belt, the compression distance can be ensured over a clearly longer distance than the compression distance when the compression is performed between the pair of rolls. In addition, the apparatus can be configured much more compactly than when the diameter of the roll is increased. The method of the present invention can be performed in a compact device, can be gradually compressed over a long distance, and can be compressed while suppressing elongation of the strip material. As a result, it is possible to continuously manufacture a strip-shaped electrode that does not undulate or curve with a compact device.
【0012】本発明の請求項2の装置は、少なくとも2
つのロール間に張られているベルトと、そのベルトに対
向するとともにベルトからの離反距離が徐々に変化する
面に沿って移動する移動体と、ベルトと移動体の対向部
のうちの離反距離が大きい側の端部に帯状素材を導入す
る手段とを有する。ここでいう移動体は、ロールであっ
てもよいしベルトであってもよい。帯状素材を導入する
手段は、帯状素材をベルトと移動体の間隔に積極的に導
入するものであってよいし、ベルトと移動体の間隔に帯
状素材が導入されるのを許容する消極的なものであって
もよい。[0012] The device according to claim 2 of the present invention has at least two components.
The belt stretched between the two rolls, the moving body facing the belt and moving along the surface where the separation distance from the belt gradually changes, and the separation distance of the facing portion of the belt and the moving body Means for introducing a band-shaped material into the end on the larger side. The moving body here may be a roll or a belt. The means for introducing the belt-like material may be a means for positively introducing the belt-like material into the gap between the belt and the moving body, or a passive method that allows the belt-like material to be introduced into the gap between the belt and the moving body. It may be something.
【0013】この製造装置はコンパクトでありながら、
波打ったり湾曲したりしない帯状電極を連続的に製造す
ることができる。Although this manufacturing apparatus is compact,
It is possible to continuously manufacture a strip-shaped electrode that does not undulate or curve.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】(第1実施形態) 第1実施形態
の帯状電極の製造装置を図1〜図3を参照しながら説明
する。帯状電極製造装置10は、フレーム12と、上回
転ロール14と、下回転ロール15と、ベルトテンショ
ンロール16と、下回転ロール15とベルトテンション
ロール16の間に張られたベルト36と、これらのロー
ルを回転させる電動モータ22等から構成されている。
図3によく示されているように、上回転ロール14の下
に下回転ロール15が配置されており、ベルトテンショ
ンロール16の軸は、上回転ロール14の軸よりも僅か
に下側に配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment An apparatus for manufacturing a strip-shaped electrode according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. The belt-shaped electrode manufacturing apparatus 10 includes a frame 12, an upper rotating roll 14, a lower rotating roll 15, a belt tension roll 16, a belt 36 stretched between the lower rotating roll 15 and the belt tension roll 16, It is composed of an electric motor 22 for rotating the roll and the like.
As shown in FIG. 3, the lower rotating roll 15 is disposed below the upper rotating roll 14, and the axis of the belt tension roll 16 is disposed slightly lower than the axis of the upper rotating roll 14. Have been.
【0015】上回転ロール14は、図1に示されている
ように、両端に軸芯14aが形成され、その間に軸芯1
4aよりも径が大きい圧縮部14bが形成されている。
また、上回転ロール14の片方の軸芯14aには、歯車
14cが固定されている。そして、上回転ロール14
は、その軸芯14aが一対の軸受け26を介してフレー
ム12に取り付けられることにより、回転可能な状態で
装着されている。As shown in FIG. 1, the upper rotating roll 14 has shaft cores 14a formed at both ends, and the shaft core 1a is located between the shaft cores 14a.
A compression portion 14b having a diameter larger than 4a is formed.
A gear 14c is fixed to one shaft core 14a of the upper rotating roll 14. And the upper rotating roll 14
Is mounted in a rotatable state with its shaft core 14a attached to the frame 12 via a pair of bearings 26.
【0016】下回転ロール15は、両端に軸芯15aが
形成され、その間に軸芯15aよりも径が大きい圧縮部
15bが形成されている。下回転ロール15の片方の軸
芯15aに歯車15cが固定されており、この歯車15
cは上回転ロール14の歯車14cと噛み合わされてい
る。下回転ロール15の軸芯15aは、一対の軸受け2
8に取り付けられ、この軸受け28はフレーム12に形
成されたガイド(図示省略)に沿って上下に移動可能と
されている。そして、軸受け28は、液圧が加えられる
とピストン29aが伸展する液圧シリンダ29に固定さ
れている。このように構成されているので、液圧シリン
ダ29のピストン29aの伸展にともなって下回転ロー
ル15は上方(図3の矢印42の方向)に移動する。液
圧シリンダ29に加えられている液圧が減圧されるとピ
ストン29aは収縮し、これにともなって下回転ロール
15は下方に移動する。The lower rotating roll 15 has shaft cores 15a formed at both ends, and a compression portion 15b having a larger diameter than the shaft core 15a is formed therebetween. A gear 15c is fixed to one shaft core 15a of the lower rotating roll 15, and the gear 15c
c is meshed with the gear 14c of the upper rotating roll 14. The shaft core 15a of the lower rotating roll 15 is a pair of bearings 2
8, and the bearing 28 is vertically movable along a guide (not shown) formed on the frame 12. The bearing 28 is fixed to a hydraulic cylinder 29 to which a piston 29a extends when hydraulic pressure is applied. With this configuration, the lower rotating roll 15 moves upward (in the direction of the arrow 42 in FIG. 3) with the extension of the piston 29a of the hydraulic cylinder 29. When the hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder 29 is reduced, the piston 29a contracts, and accordingly, the lower rotating roll 15 moves downward.
【0017】図1、図2に示されているように、電動モ
ータ22とギアボックス23の間はシャフト22aによ
って連結されている。ギアボックス23は、内部に複数
の減速歯車を内蔵しており、電動モータ22の回転数を
減速させる。ギアボックス23のシャフト23aには歯
車38が固定されており、この歯車38は下回転ロール
15の軸芯15aに固定されている歯車15cと噛み合
わされている。As shown in FIGS. 1 and 2, the electric motor 22 and the gear box 23 are connected by a shaft 22a. The gear box 23 has a plurality of built-in reduction gears therein, and reduces the rotation speed of the electric motor 22. A gear 38 is fixed to the shaft 23a of the gear box 23, and the gear 38 meshes with a gear 15c fixed to the shaft core 15a of the lower rotating roll 15.
【0018】ベルトテンションロール16は、図2によ
く示されているように、両端に軸芯16aが形成され、
その間に軸芯16aよりも径が大きいテンション部16
bが形成されている。ベルトテンションロール16は一
対の軸受け32を介してフレーム12に装着される。ベ
ルトテンションロール16はフレーム12に遊転自在と
なっている。ベルトテンションロール16の軸受け32
はフレーム12に形成されたガイド(図示省略)に沿っ
て上下に移動可能とされているとともに、液圧が加えら
れるとピストン34aが伸展する液圧シリンダ34に固
定されている。このため、液圧シリンダ34のピストン
34aが伸展すると、ベルトテンションロール16は上
方(図3の矢印43の方向)に移動する。液圧シリンダ
34に加えられている液圧が減圧されるとピストン34
aは収縮し、これにともなってベルトテンションロール
16は下方に移動する。As shown in FIG. 2, the belt tension roll 16 has shaft cores 16a formed at both ends.
In the meantime, the tension portion 16 having a larger diameter than the shaft core 16a
b is formed. The belt tension roll 16 is mounted on the frame 12 via a pair of bearings 32. The belt tension roll 16 is freely rotatable about the frame 12. Bearing 32 of belt tension roll 16
Is movable up and down along a guide (not shown) formed on the frame 12, and is fixed to a hydraulic cylinder 34 in which a piston 34a extends when hydraulic pressure is applied. Therefore, when the piston 34a of the hydraulic cylinder 34 extends, the belt tension roll 16 moves upward (in the direction of the arrow 43 in FIG. 3). When the hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder 34 is reduced, the piston 34
a contracts, and the belt tension roll 16 moves downward accordingly.
【0019】ベルト36は、帯状の可撓性材料(例えば
ゴムシート)の周を閉じた形状に形成されている。図3
によく示されているように、ベルト36は、ベルトテン
ションロール16と下回転ロール15の間に張られてい
る。ベルト36は、上回転ロール14と下回転ロール1
5の間に挟まれているとともに、上回転ロール14の周
の一部に巻き付いた状態で装着されている。上回転ロー
ル14の周の一部(図3で符号2で示される)は、ベル
ト36に対向する位置関係となっている。The belt 36 is formed of a belt-like flexible material (for example, a rubber sheet) with a closed circumference. FIG.
, The belt 36 is stretched between the belt tension roll 16 and the lower rotating roll 15. The belt 36 includes the upper rotating roll 14 and the lower rotating roll 1.
5 and is wound around a part of the circumference of the upper rotating roll 14. A part of the circumference of the upper rotating roll 14 (indicated by reference numeral 2 in FIG. 3) has a positional relationship facing the belt 36.
【0020】以上のように構成されている帯状電極製造
装置10の動作について説明する。電動モータ22が回
転駆動されると、シャフト22aが回転してギアボック
ス23に内蔵されている減速歯車を回転させる。ギアボ
ックス23の減速歯車が電動モータ22の回転数を減速
するので、ギアボックス23のシャフト23aに出力さ
れる回転トルクは高められる。シャフト23aとともに
歯車38が回転すると、歯車38に噛み合わされている
下回転ロール15の歯車15cが回転し、さらにこの歯
車15cに噛み合わされている上回転ロール14の歯車
14cも回転する。このようにして上回転ロール14と
下回転ロール15は電動モータ22によって回転駆動さ
れ、図3によく示されているように、それぞれ反対方向
(矢印45、矢印46の方向)に回転する。また、同時
に下回転ロール15の回転力がベルト36を介してベル
トテンションロール16に伝えられ、ベルトテンション
ロール16も矢印49の方向に回転する。The operation of the strip electrode manufacturing apparatus 10 configured as described above will be described. When the electric motor 22 is rotationally driven, the shaft 22a rotates to rotate the reduction gear built in the gear box 23. Since the reduction gear of the gear box 23 reduces the rotation speed of the electric motor 22, the rotation torque output to the shaft 23a of the gear box 23 is increased. When the gear 38 rotates together with the shaft 23a, the gear 15c of the lower rotating roll 15 meshed with the gear 38 rotates, and the gear 14c of the upper rotating roll 14 meshed with the gear 15c also rotates. In this way, the upper rotating roll 14 and the lower rotating roll 15 are driven to rotate by the electric motor 22, and rotate in opposite directions (directions of arrows 45 and 46), respectively, as well shown in FIG. At the same time, the rotational force of the lower rotating roll 15 is transmitted to the belt tension roll 16 via the belt 36, and the belt tension roll 16 also rotates in the direction of arrow 49.
【0021】液圧シリンダ29に液圧が加えられると、
ピストン29aが伸展して下回転ロール15は上方に移
動する。また、液圧シリンダ34に液圧が加えられる
と、ピストン34aが伸展してベルトテンションロール
16aは上方に移動する。なお、下回転ロール15とベ
ルトテンションロール16の移動量は、液圧シリンダ2
9と液圧シリンダ34の液圧調整手段(図示省略)を操
作することにより調整可能とされている。下回転ロール
15が上方に移動すると、ベルト36は上回転ロール1
4側に押し付けられる。ベルトテンションロール16が
上方に移動すると、ベルト36に張りが与えられる。When hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder 29,
The piston 29a extends, and the lower rotating roll 15 moves upward. When hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder 34, the piston 34a extends, and the belt tension roll 16a moves upward. The amount of movement of the lower rotating roll 15 and the belt tension roll 16 depends on the hydraulic cylinder 2
9 and a hydraulic pressure adjusting means (not shown) of the hydraulic cylinder 34 can be adjusted. When the lower rotating roll 15 moves upward, the belt 36 moves to the upper rotating roll 1.
It is pressed to the 4 side. When the belt tension roll 16 moves upward, tension is applied to the belt 36.
【0022】運転中はベルト36と上回転ロール14の
間隔に帯状素材44が導入される。下回転ロール15と
ベルトテンションロール16の位置は、帯状素材44が
ベルト36と上回転ロール14の間隔に導入されたとき
に、ベルト36と上回転ロール14の離反距離が上流側
(図3に符号4で示される)で大きく、下流に向けて徐
々に減少し、最下流(図3に符号6で示される)で最も
小さくなる位置関係に調整される。ベルト36と上回転
ロール14はこの位置関係を維持しながら、走行ないし
回転を持続する。上回転ロール14は、ベルト36から
の離反距離が徐々に変化する面に沿って移動する移動体
と言うことができる。During operation, the belt-shaped material 44 is introduced into the space between the belt 36 and the upper rotating roll 14. The position of the lower rotating roll 15 and the belt tension roll 16 is such that when the belt-shaped material 44 is introduced into the gap between the belt 36 and the upper rotating roll 14, the separation distance between the belt 36 and the upper rotating roll 14 is on the upstream side (see FIG. 3). The positional relationship is adjusted so as to be large at the position indicated by reference numeral 4, gradually decrease toward the downstream, and minimized at the most downstream position (indicated by reference numeral 6 in FIG. 3). The belt 36 and the upper rotating roll 14 keep running or rotating while maintaining this positional relationship. The upper rotating roll 14 can be said to be a moving body that moves along a surface where the separation distance from the belt 36 gradually changes.
【0023】ベルト36が走行し上回転ロール14が回
転すると、ベルト36と移動体(上回転ロール)14の
対向部(2)の離反距離が大きい側の端部(4)に帯状
素材44が導入される。When the belt 36 runs and the upper rotating roll 14 rotates, the belt-shaped material 44 is attached to the end (4) of the side (4) where the separation distance between the belt 36 and the opposing portion (2) of the moving body (upper rotating roll) 14 is large. be introduced.
【0024】このように動作する帯状電極製造装置10
を用いて帯状電極を製造する方法について説明する。帯
状素材44は、金属箔の両面に電極活物質層(例えば、
リチウムコバルト複合酸化物、リチウムマンガン複合酸
化物等)が塗布されて形成されている。この加工前の帯
状素材44は、図3によく示されているように、ベルト
36が走行し上回転ロール14が回転することによっ
て、ベルト36と上回転ロール14間の間隔に導入され
る。このとき、帯状素材44はベルト36と上回転ロー
ル14間の間隔が大きい側の端部(4)から導入され
る。ベルト36と上回転ロール14間の間隔に導入され
た帯状素材44は、ベルト36と上回転ロール14間の
間隔が徐々に狭まるのに対応して徐々に圧縮される。下
回転ロール15の移動量を調整して上回転ロール14と
下回転ロール15との間の圧縮力を変化させることによ
り、金属箔の両面に形成される電極活物質層の厚さをコ
ントロールすることができる。The strip-shaped electrode manufacturing apparatus 10 operating as described above
A method for manufacturing a strip-shaped electrode using will be described. The band-shaped material 44 has an electrode active material layer (for example, on both sides of a metal foil).
(A lithium cobalt composite oxide, a lithium manganese composite oxide, etc.). As shown in FIG. 3, the belt material 44 before the processing is introduced into the space between the belt 36 and the upper rotating roll 14 by the rotation of the upper rotating roll 14 by the movement of the belt 36. At this time, the belt-shaped material 44 is introduced from the end (4) on the side where the interval between the belt 36 and the upper rotating roll 14 is large. The belt-shaped material 44 introduced into the gap between the belt 36 and the upper rotating roll 14 is gradually compressed in response to the narrowing of the gap between the belt 36 and the upper rotating roll 14. The thickness of the electrode active material layers formed on both surfaces of the metal foil is controlled by adjusting the amount of movement of the lower rotating roll 15 and changing the compressive force between the upper rotating roll 14 and the lower rotating roll 15. be able to.
【0025】帯状素材44は、上回転ロール14の圧縮
部14bとベルト36の間を通過する過程でまず圧縮さ
れ、最後に上回転ロール14の圧縮部14bとベルト3
6を介して下回転ロール15の圧縮部15bとによって
圧縮される。帯状素材44の電極活物質層は除々に圧縮
されるために、帯状素材の伸びが抑制される。この製造
装置10はコンパクトでありながら、帯状素材44の電
極活物質層を除々に圧縮することができ、帯状素材の伸
びを抑制しながら圧縮することができる。このために、
製造される帯状電極は波打たず、湾曲せず、非常に良質
なものとなる。The belt-shaped material 44 is first compressed while passing between the compression section 14b of the upper rotation roll 14 and the belt 36, and finally is compressed by the compression section 14b of the upper rotation roll 14 and the belt 3
6, and is compressed by the compression section 15b of the lower rotating roll 15. Since the electrode active material layer of the band-shaped material 44 is gradually compressed, the elongation of the band-shaped material is suppressed. Although the manufacturing apparatus 10 is compact, the electrode active material layer of the band-shaped material 44 can be gradually compressed, and can be compressed while suppressing the elongation of the band-shaped material. For this,
The manufactured strip-shaped electrodes do not undulate or bend, and are of very good quality.
【0026】(第2実施形態) 次に、第2実施形態を
図4を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の
構成、動作については、説明を省略する。第2実施形態
の帯状電極製造装置は、第1実施形態の帯状電極製造装
置10にベルトロール62が付加されて構成されてい
る。このベルトロール62は、円柱状の外形を有してお
り、図4に示されているように、ベルトテンションロー
ル16と下回転ロール15との間に、帯状素材44をベ
ルト36を介して上回転ロール14との間で挟み込む位
置に配置されている。また、ベルトロール62は上下方
向に移動可能にフレーム12に装着されるとともに、液
圧シリンダ(図示省略)に連結されている。この液圧シ
リンダに液圧が加えられるとベルトロール62は上方に
移動する。また、ベルトロール62は、回転伝達機構
(図示省略)を介してモータ22によって回転駆動力さ
れる。Second Embodiment Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The description of the same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted. The strip-shaped electrode manufacturing apparatus according to the second embodiment is configured by adding a belt roll 62 to the strip-shaped electrode manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment. The belt roll 62 has a columnar outer shape, and as shown in FIG. 4, the belt-shaped material 44 is interposed between the belt tension roll 16 and the lower rotation roll 15 via the belt 36. It is arranged at a position sandwiched between the rotating roll 14. The belt roll 62 is mounted on the frame 12 so as to be movable in the vertical direction, and is connected to a hydraulic cylinder (not shown). When hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder, the belt roll 62 moves upward. The belt roll 62 is rotationally driven by the motor 22 via a rotation transmission mechanism (not shown).
【0027】電動モータ22が回転すると、ベルトロー
ル62が、上回転ロール14と下回転ロール15ととも
に矢印63の方向に回転駆動される。また、ベルトロー
ル62に連結されている液圧シリンダに液圧が加えられ
ると、ベルトロール62は上方(矢印64の方向)に移
動してベルト36を介して上回転ロール14の圧縮部1
4bとの間で帯状素材44を圧縮する。このため、ベル
ト36は、ベルトロール62から下回転ロール15の間
の部分に渡って確実に張り渡され、ベルト36にたわみ
が生じることが防止される。ベルト36のたわみが防止
されると、電極活物質層の厚さがより均一な帯状電極を
得ることができる。また、第2実施形態の帯状電極製造
装置は、上回転ロール14と下回転ロール15との間の
圧縮力の調整に加えて、ベルトロール62の圧縮力も調
整することができるので、金属箔面に形成される活物質
層の厚さをより微妙にコントロールすることができる。When the electric motor 22 rotates, the belt roll 62 is driven to rotate together with the upper rotating roll 14 and the lower rotating roll 15 in the direction of arrow 63. When hydraulic pressure is applied to a hydraulic cylinder connected to the belt roll 62, the belt roll 62 moves upward (in the direction of the arrow 64) and moves via the belt 36 to the compression unit 1 of the upper rotary roll 14.
4b, the band-shaped material 44 is compressed. For this reason, the belt 36 is securely stretched over the portion between the belt roll 62 and the lower rotating roll 15, and the belt 36 is prevented from being bent. When the deflection of the belt 36 is prevented, a strip-shaped electrode having a more uniform thickness of the electrode active material layer can be obtained. Further, the belt-shaped electrode manufacturing apparatus according to the second embodiment can adjust the compression force of the belt roll 62 in addition to the adjustment of the compression force between the upper rotation roll 14 and the lower rotation roll 15. The thickness of the active material layer formed on the substrate can be more finely controlled.
【0028】この装置の場合、上回転ロール14にベル
トロール62が向い合う位置(4)から上回転ロール1
4に下回転ロール15が向い合う位置(6)までの範囲
(2)で、ベルト36と上回転ロール14が向い合う。
帯状素材44の移動方向の上流側(上回転ロール14に
ベルトロール62が向い合う位置(4))で、ベルト3
6と上回転ロール14の離反距離が大きく、下流側に向
けて小さくなり、最下流部(上回転ロール14に下回転
ロール15が向い合う位置(6))で最も小さくなる。
ベルトロール62の位置を調整することで最大離反距離
を調整でき、下回転ロール15の位置を調整することで
最小離反距離を調整できる。この装置によると、帯状素
材が徐々に圧縮していくときの圧縮度の進行過程を自在
に調整することができる。In the case of this apparatus, the upper rotating roll 1 is moved from the position (4) where the belt roll 62 faces the upper rotating roll 14.
In a range (2) up to the position (6) where the lower rotating roll 15 faces 4, the belt 36 and the upper rotating roll 14 face each other.
At the upstream side in the moving direction of the belt-shaped material 44 (the position (4) where the belt roll 62 faces the upper rotating roll 14), the belt 3
The distance between the upper rotating roll 6 and the upper rotating roll 14 is large, and decreases toward the downstream side, and becomes the smallest at the most downstream portion (the position (6) where the lower rotating roll 15 faces the upper rotating roll 14).
The maximum separation distance can be adjusted by adjusting the position of the belt roll 62, and the minimum separation distance can be adjusted by adjusting the position of the lower rotating roll 15. According to this device, it is possible to freely adjust the progress of the degree of compression when the strip material is gradually compressed.
【0029】(第3実施形態) 次に、第3実施形態を
図5を参照しながら説明する。第3実施形態の帯状電極
の製造装置は、図5に示されているように、上ベルト8
6と下ベルト87が、それぞれ上ベルトロール(82、
83)と下ベルトロール(84、85)間に張り渡され
ている。上ベルト86と下ベルト87との間の間隔は、
上ベルトロール83と下ベルトロール85間の部位より
も、上ベルトロール82と下ベルトロール84間の部位
の方が狭いように設定されている。上ベルトロール82
と上ベルトロール83の間に、上ベルト86に接して2
個の上押さえロール91が設けられている。下ベルトロ
ール84と下ベルトロール85の間にも、下ベルト87
に接して2個の下押さえロール92が設けられている。
上押さえロール91と下押さえロール92は、上ベルト
86と下ベルト87が内側に撓むのを防止する機能を有
している。そして、上ベルトロール(82、83)、下
ベルトロール(84、85)は、矢印(82a、83
a、84a、85a)の方向に回転駆動され、これにと
もなって上ベルト86と下ベルト87は矢印(86a、
87a)の方向に走行する。(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the apparatus for manufacturing a strip-shaped electrode according to the third embodiment has an upper belt 8.
6 and the lower belt 87 are respectively upper belt rolls (82,
83) and the lower belt roll (84, 85). The interval between the upper belt 86 and the lower belt 87 is
The portion between the upper belt roll 82 and the lower belt roll 84 is set to be narrower than the portion between the upper belt roll 83 and the lower belt roll 85. Upper belt roll 82
Between the upper belt roll 83 and the upper belt 86
An upper holding roll 91 is provided. A lower belt 87 is also provided between the lower belt roll 84 and the lower belt roll 85.
, Two lower holding rolls 92 are provided.
The upper holding roll 91 and the lower holding roll 92 have a function of preventing the upper belt 86 and the lower belt 87 from bending inward. The upper belt rolls (82, 83) and the lower belt rolls (84, 85) are indicated by arrows (82a, 83).
a, 84a, 85a), whereby the upper belt 86 and the lower belt 87 are moved in the directions of arrows (86a, 86a, 85a).
Travel in the direction of 87a).
【0030】この場合、ロール82,83間に張られて
いるベルト86に対して、ロール84,85間に張られ
ているベルト87は、ベルト86に対向するとともにベ
ルト86からの離反距離が徐々に変化する面に沿って移
動する移動体ということができる。また、走行するベル
ト86、87が、対向部の離反距離が大きい側の端部に
帯状素材44を導入する手段となっている。In this case, with respect to the belt 86 stretched between the rolls 82 and 83, the belt 87 stretched between the rolls 84 and 85 faces the belt 86 and gradually separates from the belt 86. It can be said that the moving body moves along a plane that changes in the direction. In addition, the running belts 86 and 87 serve as a means for introducing the belt-shaped material 44 to the end on the side where the separation distance of the facing portion is large.
【0031】帯状素材44は、上ベルト86と下ベルト
87間の間隔に取り込まれ、その間隔を通過する過程で
徐々に圧縮される。このように帯状素材44の圧縮が徐
々に行なわれるので、帯状素材44の伸びが抑制され、
製造される帯状電極は波打たず、湾曲せず、非常に良質
なものとなる。The belt-shaped material 44 is taken into the space between the upper belt 86 and the lower belt 87, and is gradually compressed while passing through the space. Since the compression of the band-shaped material 44 is performed gradually in this manner, the elongation of the band-shaped material 44 is suppressed,
The manufactured strip-shaped electrodes do not undulate or bend, and are of very good quality.
【0032】以上、本発明の実施の形態について詳細に
説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は当業者の知
識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施する
ことができる。例えば、金属箔として穴のない金属箔を
用いる場合を例示したが、多数の穴がパンチングされて
いる金属箔やラスメタルを用いることもできる。またゴ
ム製のベルトを用いる例を示したが、金属ベルトを用い
ることもできる。Although the embodiment of the present invention has been described in detail, this is merely an example, and the present invention can be implemented in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art. . For example, the case where a metal foil having no holes is used as the metal foil has been illustrated, but a metal foil or a lath metal in which a large number of holes are punched can also be used. Although an example using a rubber belt has been described, a metal belt can also be used.
【図1】 第1実施形態の帯状電極製造装置の正面図。FIG. 1 is a front view of a strip-shaped electrode manufacturing apparatus according to a first embodiment.
【図2】 図1の帯状電極製造装置の背面図。FIG. 2 is a rear view of the strip electrode manufacturing apparatus of FIG. 1;
【図3】 図1の帯状電極製造装置のベルトとロールと
帯状素材の模式的図。FIG. 3 is a schematic view of a belt, a roll, and a strip material of the strip electrode manufacturing apparatus of FIG.
【図4】 第2実施形態の帯状電極製造装置のベルトと
ロールと帯状素材の模式図。FIG. 4 is a schematic view of a belt, a roll, and a strip material of a strip electrode manufacturing apparatus according to a second embodiment.
【図5】 第3実施形態の帯状電極製造装置のベルトと
ロールと帯状素材の模式図。FIG. 5 is a schematic view of a belt, a roll, and a strip material of a strip electrode manufacturing apparatus according to a third embodiment.
【図6】 帯状電極の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a strip electrode.
10:帯状電極製造装置 14:上回転ロール、14a:軸芯、14b:圧縮部、
14c:歯車 15:下回転ロール、15a:軸芯、15b:圧縮部、
15c:歯車 16:ベルトテンションロール、16a:軸芯、16
b:テンション部 22:電動モータ 26:軸受け 28:軸受け 29:液圧シリンダ 32:軸受け 34:液圧シリンダ 36:ベルト 44:帯状素材 62:ベルトロール 86:上ベルト 87:下ベルト10: Strip electrode manufacturing apparatus 14: Upper rotating roll, 14a: Shaft core, 14b: Compression section,
14c: Gear 15: Lower rotating roll, 15a: Shaft core, 15b: Compressor,
15c: Gear 16: Belt tension roll, 16a: Shaft core, 16
b: tension part 22: electric motor 26: bearing 28: bearing 29: hydraulic cylinder 32: bearing 34: hydraulic cylinder 36: belt 44: belt-like material 62: belt roll 86: upper belt 87: lower belt
フロントページの続き Fターム(参考) 4E090 AA04 AB04 HA10 5H017 AA03 AS02 BB06 BB08 CC01 EE01 5H050 BA06 DA04 EA02 FA02 GA03Continued on the front page F term (reference) 4E090 AA04 AB04 HA10 5H017 AA03 AS02 BB06 BB08 CC01 EE01 5H050 BA06 DA04 EA02 FA02 GA03
Claims (2)
されている帯状素材の両面から圧縮して帯状電極を製造
する方法であり、 帯状素材の一方の面に少なくとも2つのロール間に張ら
れているベルトを当接させ、他方の面に前記ベルトに対
向するとともに前記ベルトからの離反距離が上流側から
下流側に向けて徐々に減少する面に沿って移動する移動
体を当接させることによって、ベルトと移動体が対向す
る距離内で帯状素材を徐々に圧縮して帯状電極を製造す
る方法。1. A method of manufacturing a band-shaped electrode by compressing from both sides of a band-shaped material in which electrode active material layers are formed on both sides of a band-shaped metal foil, wherein one side of the band-shaped material is provided between at least two rolls. The moving belt moves along a surface that faces the belt on the other surface and moves away from the belt gradually from the upstream side to the downstream side. A method of manufacturing a strip electrode by gradually compressing the strip material within a distance between the belt and the moving body.
されている帯状素材から帯状電極を製造する装置であ
り、 少なくとも2つのロール間に張られているベルトと、そ
のベルトに対向するとともにベルトからの離反距離が徐
々に変化する面に沿って移動する移動体と、ベルトと移
動体の対向部の離反距離が大きい側の端部に帯状素材を
導入する手段とを有する帯状電極製造装置。2. An apparatus for manufacturing a strip electrode from a strip material having electrode active material layers formed on both surfaces of a strip metal foil, comprising: a belt stretched between at least two rolls; and a belt facing the belt. And a moving body moving along a surface where a separation distance from the belt gradually changes, and a means for introducing a band-shaped material to an end on a side where a separation distance between the belt and the moving body is large. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001147447A JP2002343344A (en) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | Device and method for manufacturing zonal electrode |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=18992935
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