JP2010005709A - Metal-foil roll-forming apparatus, metal-foil roll-forming method, and coiled metal foil - Google Patents
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Description
本発明は、今後、従来の化石エネルギーに替わって電気自動車及び家電等の電気エネルギーとしての電池・キャパシター等に用いられる集電体電極箔として用いられる金属箔のロール成型装置及び成型方法に関する。 The present invention relates to a roll forming apparatus and a forming method for a metal foil used as a collector electrode foil used in batteries, capacitors and the like as electric energy for electric vehicles and home appliances in place of conventional fossil energy.
更に本発明は、電池・キャパシター等に用いられる集電体電極箔として用いられる金属箔であって、コイル状に巻いた長尺の金属箔を巻き戻して、長尺金属箔を成形ロールと受けロールの間に挟み込んで金属箔に多数の微細な孔を成形し、微細孔成形後の長尺金属箔を再度巻き取った平坦で異物が除去されたコイル状金属箔に関する。 Furthermore, the present invention is a metal foil used as a collector electrode foil used in a battery, a capacitor, etc., wherein a long metal foil wound in a coil shape is rewound and the long metal foil is received as a forming roll. The present invention relates to a flat and coiled metal foil in which foreign matters are removed by forming a large number of fine holes in a metal foil by being sandwiched between rolls, and then winding the long metal foil after the fine hole formation again.
近年、マルチメディア技術の急速な発展に伴い、携帯用の電子機器に使用され、更に、ここにきて加速度的に変化している電気自動車を初め地球規模での代替エネルギーとしての二次電池の小型軽量化及び高性能化の要請が待ったなしで求められている。 In recent years, with the rapid development of multimedia technology, the use of secondary batteries as an alternative energy on a global scale, including electric vehicles that are used in portable electronic devices and are changing at an accelerated pace here. There is a need for a smaller, lighter and higher performance without waiting.
リチウム電池では、主に電極活物質の開発が、エネルギー密度向上とコストダウンを目的に精力的に行われているが、これら正負活物質各々は、その集電体である正極のアルミニウム箔及び負極の銅箔表面との密着性が悪く局部的な剥離現象を生じやすいという問題を抱え、特許文献1(特公平7−70327号公報)にて金属集電体に連通した孔がこの剥離現象による電極性能低下を顕著に改善している。 In lithium batteries, the development of electrode active materials has been energetically performed mainly for the purpose of improving energy density and reducing costs. Each of these positive and negative active materials is a positive electrode aluminum foil and a negative electrode that are current collectors. Has a problem in that the adhesion to the copper foil surface is poor and a local peeling phenomenon is likely to occur, and the hole communicating with the metal current collector in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 7-70327) is caused by this peeling phenomenon. The electrode performance is significantly reduced.
また、孔明け箔の製造方法としては、従来、凹凸の金型(パンチングメタル)を用いたプレス加工によって孔を形成する方法や、エッチング等の化学処理によって箔の材料の一部を溶かして孔を形成する方法が用いられている。 Moreover, as a manufacturing method of perforated foil, conventionally, a method of forming a hole by pressing using a concavo-convex mold (punching metal) or a method in which a part of the material of the foil is melted by a chemical treatment such as etching is used. The method of forming is used.
例えば、特許文献2(特許第3666558号)においては、打抜き穴を有する金型と弾性体との間に金属箔を挟持してロール間を通過させることにより、弾性体を加圧して金属箔を金型の打抜き穴内に変形させて金属箔に穴を形成する方法であって、金型及び弾性体は夫々ロールの外周長より十分に大きい長さの環状体からなり、金型及び弾性体を回転移動させる穴明き箔の製造方法が開示されている。 For example, in Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3666558), a metal foil is sandwiched between a die having a punched hole and an elastic body and passed between rolls, whereby the elastic body is pressed to apply the metal foil. A method of forming a hole in a metal foil by deforming into a punching hole of a mold, wherein the mold and the elastic body are each formed of an annular body having a length sufficiently larger than the outer peripheral length of the roll. A method for producing a perforated foil for rotational movement is disclosed.
また、特許文献3(特開2001−79795号公報)においては、加工が容易であり、加工コストの低減が図れ、加工時にバリが発生したり破れたりするのを防止でき、強度のある多孔金属箔シートの製造方法であり、厚さ50μm以下の金属箔シートに紫外線硬化型,熱剥離型又は水溶性粘着テープをラミネートし、次に紫外線硬化型粘着テープと金属箔シートにパンチング加工によって開孔率が25%以上となる多数の小孔を均一に穿孔し、次いで粘着テープに粘着力を喪失させて当該粘着テープを金属箔シートから剥離させることを特徴とする多孔金属箔シートの成形方法が開示されている。 Further, in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-79795), processing is easy, the processing cost can be reduced, burrs can be prevented from being generated or broken during processing, and a strong porous metal. This is a method of manufacturing a foil sheet, in which a metal foil sheet with a thickness of 50 μm or less is laminated with an ultraviolet curable adhesive, heat-peelable adhesive or water-soluble adhesive tape, and then punched into the ultraviolet curable adhesive tape and the metal foil sheet by punching. A method for forming a porous metal foil sheet comprising uniformly punching a large number of small holes having a rate of 25% or more, and then causing the adhesive tape to lose its adhesive force and peeling the adhesive tape from the metal foil sheet. It is disclosed.
更に、特許文献4(特開2002−216775号公報)においては、集電体箔の開口率を大きくすると共に、薄い集電体箔に多数の小孔を形成することができる二次電池の電極用集電体箔の成形方法および成形装置であって、多数の凸部を有するエンボスロールと凹凸を有しない平ロールとの間に、無孔の集電体箔を弾性ベルトと重ね合わせて通過させ、凸部によって押圧される集電体箔の箇所に貫通孔を形成すると共に貫通孔の形成時に発生する抜きカスを弾性ベルトに埋め込み、その弾性ベルトに埋め込まれた抜きカスは、ロール通過後に弾性ベルトから除去するようにした箔の成形方法および成形装置が開示されている。 Furthermore, in patent document 4 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-216775), the electrode of the secondary battery which can enlarge the aperture ratio of a collector foil and can form many small holes in a thin collector foil A current collector foil molding method and molding apparatus, wherein a non-porous current collector foil is passed over an elastic belt between an embossing roll having a large number of convex portions and a flat roll having no irregularities. And forming a through hole at the location of the current collector foil pressed by the convex portion and embedding a punched residue generated at the time of forming the through hole in the elastic belt. A method and apparatus for forming a foil that is removed from an elastic belt are disclosed.
更に、特許文献4(特開2001−1007号公報)においては、コスト高を招くことなく、穴の大きさやピッチ等の自由度が大きい穴明き箔を効率的に製造することが可能な穴明き箔の製造方法であり、ベース板の上に弾性体を金属箔を載置し、溝付きロールを弾性体側に押し込むと、弾性体が変形し、金属箔がロールの溝内に押し込まれ、溝の縁と弾性体により金属箔の剪断加工が行われ、ロールの突起部で弾性体に押し付けられた金属箔の部分は、抜きカスとなり、穴が形成された穴明き箔が得られる方法が開示されている。同様に、特許文献5(特開2002−113535号公報)においては、形成された4角形の孔の周縁のリブにクラックを発生させることのない孔あき箔の製造方法であり、ロール装置の一方のロールを構成する加工ロールの表面に形成された菱形凸部において、2組の対向する頂点のうちの一方の組の対向する頂点をロール回転方向に沿って配置し、他方の組の対向する頂点をロール軸方向に沿って配置するとともに、一方の組の頂点間の間隔を他方の組の頂点間の間隔より長く設定するものが開示されている。 Further, in Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-1007), a hole capable of efficiently producing a perforated foil having a high degree of freedom such as the size and pitch of the hole without incurring high costs. It is a manufacturing method of bright foil. When a metal foil is placed on an elastic body on a base plate and a grooved roll is pushed into the elastic body, the elastic body is deformed and the metal foil is pushed into the groove of the roll. The metal foil is sheared by the edge of the groove and the elastic body, and the portion of the metal foil pressed against the elastic body by the protrusion of the roll becomes a punched residue, and a perforated foil in which holes are formed is obtained. A method is disclosed. Similarly, in Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-113535), there is a method for producing a perforated foil that does not cause cracks in the peripheral ribs of the formed quadrangular holes, and one of the roll devices. In the rhombus convex portion formed on the surface of the processing roll constituting the roll of the other, the opposing vertex of one set of the two opposing vertices is arranged along the roll rotation direction, and the other set is opposed. A system is disclosed in which vertices are arranged along the roll axis direction and the interval between one set of vertices is set longer than the interval between the other set of vertices.
従来のロール成形法では、上記の様に金型である成形ロールに対して、受けロールは弾性体であるためにその孔加工後形状は、加工刃の抜ける方向にバリ状のカエリが発生し加工後の箔厚が厚くなるのは確実であり、加工屑を含めて寸法不良となる可能性があった。 In the conventional roll forming method, since the receiving roll is an elastic body as compared with the forming roll which is a mold as described above, the shape after the hole processing is burred in the direction in which the processing blade comes off. It was certain that the foil thickness after processing was thick, and there was a possibility of defective dimensions including processing waste.
従来のロール成形での孔加工は、金型ロールとゴム製の受けロールの一対で行われるが、ここでは受けロールと成形ロール本体の金型間の寸法バラツキ、更にはゴム材質・硬度及びゴム密度のバラツキにより、どうしてもハーフカットという抜けきらない不完全加工が発生する。 The conventional hole forming in roll forming is performed by a pair of a mold roll and a rubber receiving roll. Here, the dimensional variation between the receiving roll and the mold of the forming roll body, and further, the rubber material / hardness and the rubber Due to the variation in density, incomplete machining such as half cut is unavoidable.
従来のロール成形加工法での孔明けにおいては、その抜き屑が工法上、受けロールである弾性体ロール表面に付着し、樹脂ブラシとエアー加圧・吸引でその排除をしても不充分でありロールの1回転中では取り切れない状況である。このような状態で次の加工に入ると、受けロールの表面上の排除できずに付着していた加工屑が、その付着位置によっては、微細なバリ状の抜きの「カエリ」の間に挟まり込んで、益々、排除困難の状態を作ることになる。従来技術では、これらの排除困難な加工屑の状態を完全に排除することが不可能である。 In drilling with the conventional roll forming method, the scraps adhere to the elastic roll surface, which is the receiving roll, due to the construction method, and it is not sufficient to eliminate it with a resin brush and air pressure / suction. There is a situation that cannot be removed during one rotation of the roll. When the next processing is started in such a state, the processing waste adhering to the surface of the receiving roll cannot be excluded, and depending on the attachment position, is sandwiched between fine burrs of “burrs”. More and more, making it difficult to eliminate. In the prior art, it is impossible to completely eliminate the state of these difficult-to-exclude machining scraps.
また、凸形状を有するロール成形金型に対して受けロールが弾性体のために、バリ状のカエリが必ず発生し、加工後の金属箔厚が原箔より厚くなりの顧客仕様を満足できない事態も発生する。更に、ロール成形での孔加工の際、比較的大きい抜き屑(0.5φ)以外に金属微粉は周囲に舞い箔表面に付着する。 In addition, because the receiving roll is an elastic body with a roll-shaped mold having a convex shape, burr-like burrs always occur, and the metal foil thickness after processing becomes thicker than the original foil, so that customer specifications cannot be satisfied Also occurs. In addition, when drilling in roll forming, the metal fine powder floats around and adheres to the foil surface, in addition to relatively large scraps (0.5φ).
前記した従来技術においては、バリに対しては改善提案するも、二次電池等の製品となっての電極箔の致命的欠陥になる短絡現象の原因となる加工屑・微粉・塵の排除にはほとんど触れられていない。しかしながら、特に近年での電池メーカー大手数社の不良・回収事件により、電極箔の品質はバリと共に、電極箔上で遊離する加工屑・微粉・塵の排除が今後の最重要課題となってきている。 In the above-mentioned conventional technology, although improvement proposals are made for burrs, it is possible to eliminate processing waste, fine powder, and dust that cause a short-circuit phenomenon that becomes a fatal defect of the electrode foil as a product such as a secondary battery. Is hardly touched. However, due to the failure and recovery cases of several major battery manufacturers in recent years, the quality of the electrode foil, along with burrs, has become the most important issue in the future to eliminate processing waste, fine powder, and dust released on the electrode foil. Yes.
現在の金属製のロール表面に微細な凸型を形成し、金属箔を挟んで対向する弾性体よりなる受けロールよりなり、長尺の金属箔に対し孔明け等の連続加工を行うロール成形システムでの箔の孔明け加工を例にとると、加工部は金属製ロールとゴム等のロール一対のみであり、加工機会は一度である。そのため、各ロール単体或いはロール組込の精度及びゴムローラ等の密度バラツキや装置の加工時の振動等の諸条件により金属箔と金型の位置関係にバラツキが生じてハーフカットという抜き加工が完成しない状態で抜け切らず切り屑の一部分が母材である金属箔に繋がった状態の不具合が発生している。 A roll forming system that forms a fine convex shape on the surface of a current metal roll and consists of a receiving roll made of an elastic body facing the metal foil, and performs continuous processing such as drilling on a long metal foil. For example, in the case of punching a foil, the processing part is only a pair of rolls such as a metal roll and rubber, and the processing opportunity is once. Therefore, due to various conditions such as the accuracy of each roll or roll assembly, density variation of rubber rollers, etc., vibration during processing of the machine, etc., the positional relationship between the metal foil and the mold varies and the half-cut punching process is not completed. There is a problem that a state in which a part of the chips is connected to a metal foil as a base material without being removed in the state.
更に、従来はどうしても避けられない、凹型としてのゴム製の受けロールへの抜き屑がランダムに付着し、孔加工の際に加工のカエリが生じることで抜き屑が挟まる状態となり、落下不安を残したまま巻き取られていくことになる。 In addition, it is unavoidable in the past, and scraps stuck to the rubber receiving roll as a concave shape randomly adhere to it, and when the hole is drilled, the scraps are pinched, leaving the anxiety of falling. It will be rolled up as it is.
上記の2通り状態の抜き屑は、従来の加工・徐屑方法では排除不可能であった。また、これら抜き屑以外に実際の加工においては、微細な切り紛が舞い母材に付着し通常の市販の粘着ローラ等を母材表面を回転接触させることによって一時的な対応は可能であるが、連続の成形加工にはロールクリーニングができず、安定した除塵機能は維持できない。 The above-mentioned two kinds of scraps cannot be eliminated by the conventional processing / gradual scrap method. In addition to these scraps, in actual processing, it is possible to temporarily cope with fine cuttings that adhere to the base material and rotate the base material surface with an ordinary commercially available adhesive roller. In continuous molding, roll cleaning cannot be performed, and a stable dust removal function cannot be maintained.
本発明の電極箔は、積層または捲回方式に組立てられてパッケージされるが、その際金属屑類の混入はその異物が電気・化学反応にて成長しスペーサを貫通し短絡等の 障害の原因となり、致命的な欠陥となる。電子部品の素材である為には、必要材質以外の異物・塵を付着・巻き込まないことは重要な品質要素である。そこで本発明は、電極箔の成形において、加工屑の発生抑制と排除機構により、これら電子部品の電極の品質維持に重要な役目を担うものである。 The electrode foil according to the present invention is assembled and packaged in a stacked or wound manner. At that time, the inclusion of metal debris causes the foreign matter to grow by an electric / chemical reaction and penetrate the spacer, causing a failure such as a short circuit. It becomes a fatal defect. In order to be a material for electronic components, it is an important quality factor to prevent foreign matter and dust from adhering to and entraining other than necessary materials. Therefore, the present invention plays an important role in maintaining the quality of the electrodes of these electronic components by means of suppressing and eliminating the generation of processing waste in the formation of electrode foils.
本発明の金属箔ロール成形装置は、コイル状に巻いた長尺の金属箔を巻き戻して、該長尺金属箔を成形ロールと受けロールの間に挟み込んで金属箔に多数の微細な孔を成形し、該微細孔成形後の長尺金属箔を再度コイル状に巻き取る金属箔のロール成形装置であって、成形ロールはロール表面に微細な凸型を多数形成してあり、受けロールは成形ロールに対抗して圧接させた弾性体より成るロールであり、受けロールは金属箔の流れに沿って複数設けられたことを特徴とする。 The metal foil roll forming apparatus of the present invention rewinds a long metal foil wound in a coil shape, and sandwiches the long metal foil between a forming roll and a receiving roll to form a large number of fine holes in the metal foil. A metal foil roll forming device for forming and winding the long metal foil after the micro-hole forming into a coil shape again. The forming roll has many fine convex molds formed on the roll surface, and the receiving roll is A roll made of an elastic body pressed against the forming roll, and a plurality of receiving rolls are provided along the flow of the metal foil.
さらに、本発明の金属箔ロール成形装置は、受けロールの成形ロールとの対抗圧接部よりも回転方向で下流側に、加工屑を掻き取るために表面に弾性繊維を持った掻取りブラシ設けたことを特徴とする。 Furthermore, the metal foil roll forming apparatus of the present invention is provided with a scraping brush having elastic fibers on the surface in order to scrape processing scraps on the downstream side in the rotational direction from the opposing pressure contact portion with the forming roll of the receiving roll. It is characterized by that.
さらに、本発明の金属箔ロール成形装置は、成形ロールに対抗して、複数の受けロールよりも更に金属箔の流れに沿って下流側に、弾性繊維を持った回転ブラシを設けたことを特徴とする。 Furthermore, the metal foil roll forming apparatus of the present invention is characterized in that a rotating brush having elastic fibers is provided on the downstream side along the flow of the metal foil further than the plurality of receiving rolls against the forming roll. And
さらに、本発明の金属箔ロール成形装置は、金属箔の流れに沿って上流側に設けられた第1受けロールと成形ロールとの対抗圧接位置は、巻き戻された長尺金属箔が成形ロールと接し始める位置の近傍であり、第1受けロールより金属箔の流れに沿って下流側に設けられた第2受けロールと成形ロールとの対抗圧接位置は、長尺金属箔が成形ロールと接している領域の中間位置近傍であり、成形ロールに対抗した回転ブラシの設置位置は、微細孔成形後の長尺金属箔が成形ロールと離れ始める位置の近傍であることを特徴とする。 Furthermore, the metal foil roll forming apparatus of the present invention is such that the long metal foil that has been rewound is a forming roll at the opposing pressure contact position between the first receiving roll and the forming roll provided on the upstream side along the flow of the metal foil. The position where the second metal receiving roll and the forming roll which are provided downstream of the first receiving roll along the flow of the metal foil is in contact with the forming roll is in contact with the forming roll. In the vicinity of the intermediate position of the region, the position where the rotating brush is opposed to the forming roll is in the vicinity of the position where the long metal foil after micro-hole forming starts to separate from the forming roll.
さらに、本発明の金属箔ロール成形装置は、微細孔成形後の長尺金属箔が再度コイル状に巻き取られる前の金属箔移送ライン途中に、金属箔の加工によって発生したバリ状の加工返りを箔厚近くまでに圧延して仕上げるために、対抗して回転する圧延ロールを設けたことを特徴とする。 Furthermore, the metal foil roll forming apparatus of the present invention is a burr-like processing return generated by processing of the metal foil in the middle of the metal foil transfer line before the long metal foil after the microhole forming is wound into a coil shape again. In order to finish the sheet by rolling it to near the foil thickness, a rolling roll that rotates in opposition is provided.
さらに、本発明の金属箔ロール成形装置は、微細孔成形後の長尺金属箔が再度コイル状に巻き取られる前の金属箔移送ライン途中に、ほぼ密閉した空間部を設け、その中で移送金属箔に圧縮気体の吹き付け或いは吸引することにより、金属箔に同伴してくる加工屑・微粉・塵等の異物を除去することを特徴とする。 Furthermore, the metal foil roll forming apparatus of the present invention is provided with a substantially sealed space part in the middle of the metal foil transfer line before the long metal foil after microhole forming is wound up in a coil shape, and is transferred therein. It is characterized in that foreign matters such as processing waste, fine powder, and dust accompanying the metal foil are removed by spraying or sucking compressed gas on the metal foil.
さらに、本発明の金属箔ロール成形方法は、コイル状に巻いた長尺の金属箔を巻き戻して、該長尺金属箔を成形ロールと受けロールの間に挟み込んで金属箔に多数の微細な孔を成形し、該微細孔成形後の長尺金属箔を再度コイル状に巻き取る金属箔のロール成形方法であって、成形ロールはロール表面に微細な凸型を多数形成してあり、受けロールは成形ロールに対抗して圧接させた弾性体より成るロールであり、受けロールは金属箔の流れに沿って設けられた実質的に同一の機能・性能を有する第1受けロール及び第2受けロールによって構成されており、該第1受けロールにおいて金属箔孔のハーフカットが発生してもそれに続く第2受けロールによって金属箔に対しての成形を施すようにしたことを特徴とする。 Furthermore, in the metal foil roll forming method of the present invention, a long metal foil wound in a coil shape is rewound, and the long metal foil is sandwiched between a forming roll and a receiving roll so that a large number of fine metal foils are sandwiched between the metal foil. A metal foil roll forming method for forming a hole and winding the long metal foil after forming the microhole into a coil again, wherein the forming roll has a large number of fine convex molds formed on the surface of the roll. The roll is a roll made of an elastic body pressed against the forming roll, and the receiving roll is a first receiving roll and a second receiving roll, which are provided along the flow of the metal foil and have substantially the same function and performance. The metal foil is constituted by a roll, and even if half cut of the metal foil hole occurs in the first receiving roll, the metal foil is formed by the subsequent second receiving roll.
さらに、本発明の金属箔ロール成形方法は、微細孔成形後の長尺金属箔が再度コイル状に巻き取られる前の金属箔移送ライン途中に設けた圧延ロールにより、金属箔の加工によって発生したバリ状の加工返りを箔厚近くまでに圧延して仕上げることを特徴とする。 Furthermore, the metal foil roll forming method of the present invention was generated by processing the metal foil by a rolling roll provided in the middle of the metal foil transfer line before the long metal foil after microhole forming was wound into a coil shape again. It is characterized by rolling a burr-like work return to near the foil thickness and finishing.
さらに、本発明の金属箔ロール成形方法は、微細孔成形後の長尺金属箔が再度コイル状に巻き取られる前の金属箔移送ライン途中に、ほぼ密閉した空間部を設け、その中で移送金属箔に圧縮気体の吹き付け或いは吸引することにより、金属箔に同伴してくる加工屑・微粉・塵等の異物を除去することを特徴とする。 Furthermore, in the metal foil roll forming method of the present invention, a substantially sealed space is provided in the middle of the metal foil transfer line before the long metal foil after microhole forming is wound up in a coil shape, and transferred therein. It is characterized in that foreign matters such as processing waste, fine powder, and dust accompanying the metal foil are removed by spraying or sucking compressed gas on the metal foil.
さらに、本発明のコイル状金属箔は、コイル状に巻いた長尺の金属箔を巻き戻して、該長尺金属箔を成形ロールと受けロールの間に挟み込んで金属箔に多数の微細な孔を成形し、該微細孔成形後の長尺金属箔を再度巻き取ったコイル状金属箔であって、成形ロールにはロール表面に微細な凸型を多数形成してあり、受けロールは成形ロールに対抗して圧接させた弾性体より成るロールであり、受けロールは金属箔の流れに沿って設けられた実質的に同一の機能・性能を有する第1受けロール及び第2受けロールによって構成されており、該第1受けロールにおいて金属箔孔のハーフカットが発生してもそれに続く第2受けロールによって金属箔に対しての成形が施されるようにし、微細孔成形後の長尺金属箔が再度コイル状に巻き取られる前の金属箔移送ライン途中に設けた圧延ロールにより、金属箔の加工によって発生したバリ状の加工返りを箔厚近くまでに圧延して仕上げるようにし、更には、ほぼ密閉した空間部を設け、その中で移送金属箔に圧縮気体の吹き付け或いは吸引することにより、金属箔に同伴してくる加工屑・微粉・塵等の異物を除去するようにした後に再度巻き取った平坦で異物が除去されたコイル状金属箔であることを特徴とする。 Furthermore, the coiled metal foil of the present invention is a rewound long metal foil wound in a coil shape, and the long metal foil is sandwiched between a forming roll and a receiving roll, and a large number of fine holes are formed in the metal foil. A coil-shaped metal foil obtained by rewinding the long metal foil after forming the fine holes, wherein the forming roll has a number of fine convex shapes formed on the roll surface, and the receiving roll is a forming roll. The receiving roll is constituted by a first receiving roll and a second receiving roll having substantially the same function and performance provided along the flow of the metal foil. Even if half cut of the metal foil hole occurs in the first receiving roll, the metal foil is molded by the subsequent second receiving roll, and the long metal foil after forming the fine hole Before being coiled again The rolling roll provided in the middle of the metal foil transfer line is rolled to finish the burr-like processing return generated by processing the metal foil to near the foil thickness, and further, a substantially sealed space is provided, The coil with flat and foreign matter removed after removing the foreign matter such as processing waste, fine powder, and dust accompanying the metal foil by blowing or sucking compressed gas on the transfer metal foil. It is a metal foil.
二次電池及びコンデンサー等の電子部品の集電体金属箔としては低コストで大量に連続生産されることが市場要求であり、その為には他に「ラス加工」等も技術確立されている。本発明によれば、以上詳述したところから明らかな様に、ロール状の長尺集電体を高速に自動連続的に穿設加工し、しかも電極箔を用いた電子デバイスの致命的障害を阻止でき、特性維持の品質を左右する最も重要な要素となる加工屑・金属微粉の無い低コストの集電体箔の確実な提供を可能にした金属箔ロール成形装置及び金属箔ロール成形方法を提案するものである。また、加工屑・金属微粉の無い低コストの集電体箔としてのコイル状金属箔を提案するものである。 The current demand for the current collector metal foil for electronic parts such as secondary batteries and capacitors is to be continuously produced in large quantities at a low cost. To that end, other technologies such as "lass processing" have been established. . According to the present invention, as is clear from the above detailed description, a roll-shaped long current collector is automatically and continuously drilled at a high speed, and a fatal failure of an electronic device using an electrode foil is prevented. A metal foil roll forming apparatus and a metal foil roll forming method that can reliably provide a low-cost current collector foil that is free of processing waste and metal fine powder, which can be prevented and is the most important factor affecting quality of maintaining characteristics It is a suggestion. In addition, the present invention proposes a coiled metal foil as a low-cost current collector foil without processing scraps and fine metal powder.
特に、リチウム二次電池等での電極箔の中の金属屑・微粉は経年変化により内部でそのものが成長し社会問題にもなる様な大きな障害の原因となっており、将来の電気自動車、モバイル機器市場の動向からしてその工業的価値は顕著である。 In particular, metal scraps and fine powders in electrode foils in lithium secondary batteries, etc., are the cause of major obstacles that will grow internally and become social problems due to aging. The industrial value is remarkable from the trend of the equipment market.
本発明は、この様な従来の技術が有する問題点に鑑みなされたものでその目的とするところは連続して大量に安定した切り屑・塵等の残留や付着のない電極用集電体が製造出来て、従来の他の工法に比べて大幅に低コスト化を実現可能としたものである。即ち、本発明は、金属製ロール金型とゴム製受けロールを用いるその工法より避けて通れないハーフカットと抜きカエリ間での抜き屑の挟み込みを排除する装置及び方法の提案である。 The present invention has been made in view of the problems of such conventional techniques, and the object of the present invention is to provide a current collector for an electrode that is free from residual or attached residues such as chips and dust continuously and in large quantities. It can be manufactured and can realize a significant cost reduction compared to other conventional methods. That is, the present invention is a proposal of an apparatus and method that eliminates the pinching of scraps between half-cuts and punching burrs that are unavoidable than the method using a metal roll mold and a rubber receiving roll.
まず、ハーフカット(不完全抜き状態)の原因は、従来では、金属箔がロール金型と受けロールの間で1度の挟み込み動作による成形工程で孔明けをしているからである。本発明においては、金属箔のパスラインをロール金型の周囲に接触状態を保った状態で確保し、最初の受けロールとの間での成形工程の後もロール金型の凸形状の型が金属箔の貫通成形孔に入ったままの状態になっており、この状態の間に次に配置した受けロールによって再度ロール金型との間の圧接による穿孔作業をさせることにより、複数回のロール刃での加工状態を経過させることとなり、不完全な抜き状態・ハーフカットを完全な抜き状態とするものである。尚、この方式は、受けロールの数を増やすことにより、成形工程の回数を増やして、より完全な抜き状態を得ることが可能なものである。本明細書においては、3つ以上の受けロールを設けた実施例については、特に説明していないが、これは当業者において、本発明の思想を適用することにより容易に実施可能なものである。 First, the cause of the half-cut (incompletely removed state) is that, conventionally, the metal foil is perforated in a molding process by one sandwiching operation between the roll mold and the receiving roll. In the present invention, a metal foil pass line is secured in a state of keeping contact with the periphery of the roll mold, and the convex mold of the roll mold is formed even after the molding process with the first receiving roll. It is in a state where it is still in the through-molding hole of the metal foil, and a plurality of rolls are made by performing a punching operation by pressure contact with the roll mold again by the receiving roll arranged next in this state. The processing state with the blade is allowed to elapse, and the incomplete punching state / half-cutting is made into a complete punching state. In this method, by increasing the number of receiving rolls, it is possible to increase the number of molding steps and obtain a more complete drawing state. In the present specification, an embodiment provided with three or more receiving rolls is not particularly described, but this can be easily implemented by those skilled in the art by applying the idea of the present invention. .
次に、受けロール上の「残留抜き屑」により極まれに発生する「抜きカエリ」の対策を説明する。これは、成形後の孔に「残留抜き屑」が「抜きカエリ」として挟まった状態の「抜き屑」である。この「抜きカエリ」については、表面に樹脂製の弾性繊維を植立した回転ブラシを成形ロール金型に対して対向配置させ、成形ロールの微細金型が金属箔の貫通孔に未だ入っている状態において、金属箔に対向させて1000rpm程度で高速回転させることにより、金属箔に同伴してきた加工屑を排除するものである。 Next, a description will be given of countermeasures against “missing burrs” that occur extremely rarely due to “residual scraps” on the receiving roll. This is “scraps” in a state where “residual scraps” are sandwiched as “scraps” in the holes after molding. With regard to this “cutting burrs”, a rotating brush with resin elastic fibers planted on the surface is placed opposite to the molding roll mold, and the fine mold of the molding roll is still in the through hole of the metal foil. In the state, the processing scraps accompanying the metal foil are eliminated by rotating the glass foil at a high speed of about 1000 rpm facing the metal foil.
この回転ブラシは、立体カム(溝カム)又は2軸のモータ駆動を用いて高速回転させる。これにより、同時に軸方向に高速移動・揺動させることで、挟まった抜け屑に対し全方位に排除しようとする力が作用し、加工屑の排除機能が高まることが期待できるものである。このような排除機能は、回転ブラシの金属箔表面への接触の回数(具体的には回転数或いは揺動樹脂ブラシ数)を増やすことにより、その目的とする抜き屑排除の精度が向上することは明白である。 The rotating brush is rotated at a high speed by using a solid cam (groove cam) or a biaxial motor drive. Thus, by simultaneously moving and swinging in the axial direction at the same time, a force to eliminate the stuck scraps in all directions acts, and it can be expected that the function of removing the scraps will be enhanced. Such an exclusion function increases the number of times of contact of the rotating brush with the metal foil surface (specifically, the number of rotations or the number of oscillating resin brushes), thereby improving the accuracy of removing the target scraps. Is obvious.
また本発明は、金属箔の加工後の移送ラインの途中にて集塵効率を考慮した密閉に近い容器内にて加圧・吸引により除塵するように構成する。その際に、その容器の金属箔が通る部分に平面的にて長方形状ブラシを設置し、金属箔の移動の際に連続的に接触させて、その表面から塵等を剥がして舞い上がらせることで吸引し易くしている。容器内には所定減圧の吸引エアー流体が循環することにより排除した加工屑・塵等を集塵器にて回収するものである。 Moreover, this invention is comprised so that dust may be removed by pressurization and attraction | suction in the container close | similar to airtight considering dust collection efficiency in the middle of the transfer line after the process of metal foil. At that time, by installing a rectangular brush in a plane on the part where the metal foil of the container passes, contact it continuously when moving the metal foil, and remove dust etc. Easy to suck. Processing dust, dust, etc. removed by circulating a suction air fluid having a predetermined pressure in the container are collected by a dust collector.
本発明においては、抜き屑のように加工にて発生する比較的大きな屑以外の微細塵については、加工後の金属箔の巻取りの直前の位置において、市販の乾式のクリーニング機能を有する除塵ローラを配置することが有用である。この除塵ローラによる除塵もその回数(除塵ローラの配置数)を増やすことでその目的とする微細塵の排除の精度が向上する。 In the present invention, with respect to fine dust other than relatively large waste generated by processing such as scraps, a dust removing roller having a commercially available dry cleaning function at a position immediately before winding of the metal foil after processing. It is useful to place By increasing the number of times of dust removal by the dust removal roller (the number of dust removal rollers arranged), the accuracy of removing the target fine dust is improved.
本発明においては、加工により発生するバリ状の加工のカエリを、一対の平金属ロールにて挟持する圧延機能によって、箔厚近くまでに仕上げることが可能である。 In the present invention, it is possible to finish the burr-like burrs generated by processing to a thickness close to the foil thickness by a rolling function that is sandwiched between a pair of flat metal rolls.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の金属箔ロール成形装置は、二次電池等電子部品の電極用集電体として金属箔に多数の微細孔を幾何学的に搾設配列させるもので、更に説明すれば、機械加工技術等で形成された多数の微細突起11(300〜600μmφ)が幾何学的に等間隔で配置されている金属製の成形ロール10、及び、これと同期して回転するゴム製の受けロール30によってアルミニウムや銅等の金属箔20に微細孔を明けるのである。この際、ゴム製の受けロール30は、金属製の成形ロール10に対して、所定の押圧力で加圧されて転動している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The metal foil roll forming apparatus of the present invention is a device for geometrically squeezing and arranging a large number of fine holes in a metal foil as a current collector for an electrode of an electronic component such as a secondary battery. A
これにより、金属箔20に微細の孔が成形され、その際に300〜600μmφで厚み10〜100μm程の抜き屑21が発生する。この抜き屑21の多くは、受けロール30であるゴムロールに伴われて金属箔20から分離されるが、一部金属箔20に同伴される抜き屑21は、受けロール30の下流側に配置されたブラシロール50により掻き落とされる。このようにして、抜き屑21と微細な金属粉を受けロール30であるゴムロールで分離し、分離しきれない抜き屑21等は、2軸のモータ駆動機構501等を成形ロール10の円周上に追加配置することにより掻き落とすことができる。この2軸のモータ駆動機構501は、高速回転モータ502による回転動作と、回転モータ503及びカム504による成形ロール10の軸方向への高速移動・揺動動作により、加工後の孔に挟まった抜き屑21に対しても全方位に排除しようとする力が作用し、加工抜き屑21の排除機能が高まることが期待できるものである。さらに、成形ロール10の微細突起11に付着した粉塵等を排除するために、成型ロール10の金属箔20の導入部よりも回転方向で上流側にブラシロール56を設けることにより、成形ロール10の微細突起11から粉塵を直接的に掻き落とすことができる。
As a result, fine holes are formed in the
さらに、本発明の金属箔ロール成形装置は、成形後の金属箔の巻取り部までの箔の移動の途中で、ブラシつきの加圧・吸引容器と乾式クリーニング機能つき除塵ロールによって、全く金属片、金属粉等のない連続した広範囲に規則的な配列の微細孔を有する集電体として巻取ってコイル状の金属箔を得るものである。 Furthermore, the metal foil roll forming device of the present invention is a metal piece entirely by a pressure / suction container with a brush and a dust removal roll with a dry cleaning function in the middle of the movement of the foil to the winding part of the metal foil after forming, A coil-shaped metal foil is obtained by winding as a current collector having fine pores of a regular array over a wide range without metal powder or the like.
さらに、本発明の金属箔ロール成形装置を添付図面に沿って説明する。第一の実施例としての金属箔ロール成形装置は、図1に成形ロール10と受けロール30とによる成形加工部分の詳細図を示し、図3に全体的な装置構成を示している。
Furthermore, the metal foil roll forming apparatus of this invention is demonstrated along an accompanying drawing. The metal foil roll forming apparatus as the first embodiment is shown in detail in FIG. 1 in which a forming process part is formed by the forming
外径100mmφの成形ロール10に対して第1及び第2の受けロール30及び40が被加工金属箔20を挟んで転圧回転するものである。第1及び第2の受けロール30及び40は、成形ロール10に対して所定の圧力で押圧されながら転動する。成形ロール10の周りには、更に金属箔20の流れの下流側に、外径80mmφで0.25φmmの樹脂ワイヤーのワイヤー長16mmのブラシロール50が配置されている。ブラシロール50は高速回転モータ52によって、被加工金属箔20の移動方向と対向して回転(成形ロール10の回転方向と反対の方向)して、金属箔20に同伴してきた抜き屑21を金属箔20から排除する。
The first and second receiving rolls 30 and 40 are pressed and rotated with respect to the forming
被加工金属箔20の成形加工は、送り出しローラ25から、巾260mmの被加工金属箔20が巻き戻されて矢印の方向に移送されながら、成形ロール10と受けロール30との間の挟み込み位置A近傍で挟み込まれ、加圧力8(15Mpa)で押圧されることにより、成形ロール10上の微細な凸状の切刃型11が金属箔20の表面に接触し、受けロール30のゴムの弾力の弾性限界内の抵抗が被加工金属箔20の破断力に勝ることにより微細孔加工が実施され、直後に上記抵抗は瞬間的に消え、弾性で受けロール30の変形していたゴムは元の形状に復帰する。
The forming process of the
この成形ロール10の金型11と受けロール30の間の圧力は被加工箔材質20の厚みと巾、及び幾何学的孔の配置状況等により微妙に適正値は変化するが、一つの最適実施例として表1を示す。
そして、被加工金属箔20は、成形加工後も成形ロール10に対して微細金型11が加圧・孔加工の状態のまま、即ち、基本的に全ての微細孔に成形ロール10の0.5mmφで0.3mm高さの凸形状の微細切刃11が挿入された状態で離間位置C近傍まで移送される。その後、30mmφの方向変換ローラ66を配置することにより、最下流の巻取りローラ26に向けた方向付けがなされる。これにより、金属箔20は、挟み込み位置Aから離間位置Cの直前までの領域は成形ロール10に対して加圧・孔加工の状態が継続されることとなる。
The
金属箔20の挟み込み位置Aから離間位置Cの直前までの加圧・孔加工の状態の領域において、被加工金属箔20は受けロール30による成形加工を終了した後に、加圧15MPaの加圧力で成形ロール10と第2受けロール40の間を通過する。その際に、被加工金属箔20にとっては再度加圧力が加えられて第1の加工と同様の微細孔加工の状態になることで、ハーフカット(不完全抜き加工)部分を孔貫通状態にすることができる。
In the region of the pressurization / hole processing state from the sandwiching position A of the
成形ロール10に対向して設けられた第1受けロール30と第2受けロール40の設置範囲は、挟み込み位置A近傍から離間位置C近傍までの成形加工領域(180°〜270°)内であって、挟み込み位置A近傍から第2成形加工位置B近傍までの90°〜180°程度の範囲内において適宜設定できる。本発明では、今まで説明してきた様に、成形ロール10の円周上に沿って下流側に第3以降の受けロール(図示なし)の設置が可能になる。そのためには、挟み込み位置A近傍から離間位置C近傍までの成形加工領域を広くとる必要がある。このようにしたり、成形ロール10の外径を可能な限り大きくしたりすることで、受けロールの配置位置と数量が増し、可能な限りのハーフカット(不完全抜き加工)の解消という目的への対応が可能となる。
The installation range of the first receiving
図2に示す実施例は、第1受けロール30と第2受けロール40の更に下流側に、第1のブラシロール50、第2のブラシロール55及び第3のブラシロール56が設けられているものである。
In the embodiment shown in FIG. 2, a
本発明の金属箔ロール成形装置に適用されるブラシロール50及び払い落としロール90は、実質的に同じ構造を備えている。ブラシロール50及び払い落としブラシロール90は、樹脂製の導電性で弾性繊維を持つブラシであり、孔加工でのバリ状の微小高さの「カエリ」の間に挟まり固定されている排除困難な残留抜き屑21の排除に有効な硬さ及び密集度を持つものである。これ等のブラシロール50及び90は、設置スペースとの関係により寸法は任意に設定すれば良い。但し、加工孔内に残留した抜き屑21の排除に有効な硬さ及び密集度は必要である。本実施例のブラシロール50及び90の材質は主にカーボン繊維であり、必要に応じてナイロン繊維を併用することが可能である。本実施例のブラシロール50及び90の回転方向は、被加工金属箔20の回転移動の方向に対向する方向であり、その回転速度は800rpm前後であり、ロール成形金型回転速度は8〜10rpmである。さらに、成形ロール10の微細突起11に付着した粉塵等を排除するために、成型ロール10の金属箔20の導入部よりも回転方向で上流側にブラシロール56を設けることにより、成形ロール10の微細突起11から粉塵を直接的に掻き落とすことができる。
The
本発明の金属箔ロール成形方法は、成形ロール10が回転する軌跡中で加工を行うために、成形ロール10の表面の凸状切刃型11は、金属箔20の移動方向と移動速度に同期して、成形ロール10の回転方向に移動しながら金属箔20に接近してくる。被加工金属箔20は、成形ロール10表面の凸状切刃型11と受けロール30によって、挟み込み位置A近傍において挟み込まれる。受けロール30表面のゴムは、成形ロール10表面の凸状切刃型11からの押圧力によって変形し初め、挟み込まれた被加工金属箔20を切断し始める。成形ロール10の回転が進むと、成形ロール10表面の凸状切刃型11の受けロール30表面のゴム内への侵入が進み、凸状切刃型11がその変形終了に近づくに連れて、被加工金属箔20から抜き屑21が切断され、抜き屑21は受けロール30表面のゴム内に取り残されて、金属箔20から分離される。
In the metal foil roll forming method of the present invention, the convex
しかしながら、凸状切刃型11に対し切断反力である受けロール30の表面ゴム圧が不安定であるために不完全加工になり易い。そこで、本発明の金属箔ロール成形方法では、成形ロール10の円周上に、挟み込み位置A近傍から離間位置C近傍までの成形加工領域を広く取り、その領域内では成形ロール10に金属箔20を巻き付けておき、その間に複数の受けロール30,40により、金属箔20が確実に受けロール表面のゴム変形の最大位置(最大反力位置)で接触するために確実な加工が可能となる。
However, since the surface rubber pressure of the receiving
更に、本発明では、複数の受けロール30,40のみの回転では前記した反力不安定により発生すると予想される不完全加工、即ち、ハーフカットや、バリ状の微小高さの「カエリ」の間に挟まり固定されている抜き屑21の排除が困難な場合があるので、その対策も取られている。つまり、図3に示す様に、回転しているブラシロール50を軸方向にストローク長さ2mmで100spmで揺動する2軸駆動の機構を採用したものである。
Furthermore, in the present invention, incomplete machining, which is expected to occur due to the above-described instability of the reaction force when only the plurality of receiving rolls 30 and 40 are rotated, that is, half-cut or burr-like “burr” “burr”. Since it may be difficult to remove the
本発明の金属箔ロール成形装置においては、成形ロール10の円周沿って複数のブラシロール51,52,53,54の設置が可能になるように、成形ロール10の外径を大きくしたり、設置スペース、ロール成形金型製作等の諸条件の許す範囲で可能な限り選択したりすることで、回転及び揺動するブラシロールの配置の数量を増加することが可能である。これにより、成形加工後のバリ状の微小高さの「カエリ」の間に挟まり固定されている排除困難な残留抜き屑21の排除が可能となる。さらに、成形ロール10の微細突起11に付着した粉塵等を排除するために、成型ロール10の金属箔20の導入部よりも回転方向で上流側にブラシロール56を設けることにより、成形ロール10の微細突起11から粉塵を直接的に掻き落とすことができる。
In the metal foil roll forming apparatus of the present invention, the outer diameter of the forming
本発明の金属箔ロール成形方法においては、成形加工後のバリ状の微小高さの「カエリ」の間に挟まり固定されている排除困難な残留抜き屑21等の除去動作が達成される。この除去動作は、囲われた空間内で静圧2.5Kpaのエアーを吸引する雰囲気内で行われる。これらの構成は、詳細な図示はしないが、挟み込み位置A近傍から離間位置C近傍までの成形加工領域を囲われた空間で覆い、その空間内のエアーを吸引することにより、各ブラシロー−ル50等で囲われた空間内に舞い上げられた抜き屑や微粉を集塵機(図示せず)で確実に収納する。
In the metal foil roll forming method of the present invention, the removal operation of the
更に、本発明の金属箔ロール成形装置を、金属箔20の送り出しから巻き取りまでの全工程を図5に沿って説明する。この全工程は、以上の実施例で説明した内容を含んだリール状材料の金属箔20等のロール成形加工において、加工屑や粉塵が製品としての巻き取られたリール状金属箔26に残留しない金属箔ロール成形装置及び金属箔ロール成形方法を提案するものである。
Furthermore, the metal foil roll-forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In this entire process, in the roll forming process of the
図5に示す金属箔ロール成形装置の全工程は、以上で説明済みの「成形ロールユニット」10,30,40及び「抜き屑排除ユニット」50等は同一構成であるので詳細な説明はしない。図5の金属箔ロール成形装置においては、リール状金属箔25から長尺金属箔20が矢印方向に送り出され、導入ロール31によって、成形ロール10と第1の受けロール30の間に挟み込まれ、成形ロール10表面の凸状切刃型11によって微小孔が成形される。抜き屑21は第1の受けロール30の表面のゴム内に捕捉され、第1の受けロール30の回転により微小孔を成形加工後の金属箔20からは分離される。第1の受けロール30表面のゴムに付着した抜き屑21は、下流に設けられた払い落としブラシロール39,39によって払い落とされる。成形ロール10と第1の受けロール30の間での第1の成形加工動作の後も、金属箔20は成形ロール10に巻き付けられたままで回転移送され、第2の受けロール40によって、第2の成形加工動作を受けることになる。ここで、第1の成形加工動作によっては完全に抜かれていない不完全加工部分、即ち、ハーフカットや、バリ状の微小高さの「カエリ」の間に挟まり固定されている抜き屑21等が、第2の成形加工動作によって完全に加工されることになる。やはり、第2の成形加工動作領域においても、金属箔20から抜かれた抜き屑21は第2の受けロール40表面のゴムに付着し、下流に設けられた払い落としブラシロール49によって払い落とされる。
Since all the processes of the metal foil roll forming apparatus shown in FIG. 5 have the same configuration, the “forming roll unit” 10, 30, 40 and the “scrap removal unit” 50 described above will not be described in detail. In the metal foil roll forming apparatus of FIG. 5, the
以上によっても、なお、成形加工後の金属箔20に同伴する抜き屑21や粉塵等は、抜き屑排除ユニット50により除去される。抜き屑21や粉塵等が除去された金属箔20は、成形加工領域から出た後に、導出ロール60により方向転換され、方向転換後に水平移動位置において、抜き加工により金属箔20に発生した「カエリ」を圧延ユニッット80により圧延し箔厚をロール成形加工前の原箔厚に近いレベルにする。
Also by the above, the
この圧延ユニット80は、図6にて説明すると、上下に一対の80mmφの金属製ロール81,82を設け、そのバックアップとして120mmφ補強ローラ83,84を備え、その両側にはガイドロール85,86を配置している。両側に配置したガイドロール85,86は、通称「ゼブラロール」と呼ばれ、金属箔20を巾方向に広げる機能を持たせている。尚、加圧については、ロール構造に強度を充分に持たせて、ロール間の隙間を制御することで加圧後の厚みを管理するものである。また、80mmφの下ロール82はモータ(図示なし)により、金属箔20の巻取り速度と同調して回転して箔送りをしているものである。被加工金属箔20の厚み等の条件により、上下ロール81,82の変形が無視できないときには、補強ロール83,84を設置することが有効である。
As shown in FIG. 6, the rolling
図5に示す金属箔ロール成形装置は、加工完成箔の「巻取り」直前にて、万が一にも金属箔20に同伴して来る抜き加工微粉の排除の目的でエアー除塵ユニット90及びクリーニング機能付き除塵ローラユニット100を備えている。エアー除塵ユニット90は、図7A,B及びCに示すように、理想的には可能な限り金属箔20の成形加工後の孔ピッチ(図7C)に合せたエアーの噴出し穴121,121,121・・・の空いたプレート124と、それに対称位置にエアー吸引穴122,122,122・・・の空いたプレート125との間を微細孔加工後の金属箔20が移動する構成のユニットである。またそのプレートの金属箔20が移動する部分には、箔表面に接触する位置に長方形に囲った柔らかいブラシ123を配置し、微粉末を金属箔20の表面より剥離させる機能を持たせている。微粉末は剥離され舞い上がることでエアー集塵することが可能となる。尚、噴出しエアー圧は2〜3kg/cm2であり、吸引は集塵機静圧で2.5Kpaである。除塵の為のエアー通過孔は巾1mmの斜め長孔を巾100×長さ300の面積の上下プレートに必要数設置されている。
The metal foil roll forming apparatus shown in FIG. 5 is equipped with an air
以上説明した通り、本発明の加工屑・微粉・塵を排除した孔明き金属箔の成形装置及び成形方法によれば、簡単な金型を弾性体に加圧することで金属箔の孔を形成しているので、コストをやすく抑え、しかもロール成型法であるために連続加工工法であり更には今後の該金属箔を用いた集電体電極用途のトレンドである「薄い箔への微細孔加工」に対しては微細凸形状の金型により、安定した生産性の高い、加工屑・微粉・塵を含まない、加工カエリ等の厚みも抑えた理想的な金属箔を市場に提供することが可能になる。 As described above, according to the forming apparatus and forming method of a perforated metal foil that excludes processing waste, fine powder, and dust according to the present invention, a metal mold hole is formed by pressing a simple mold against an elastic body. Because it is a roll molding method, it is a continuous processing method, and the trend for current collector electrodes using the metal foil in the future is “micro-hole processing into thin foil”. In contrast, it is possible to provide the market with ideal metal foil that is stable and highly productive, does not contain processing waste, fine powder, and dust, and that has reduced thickness of processing burrs etc. become.
本発明は、これにより、厚さ50μm以下の金属箔を、表面に微細な凸型を形成した金属製の成形ロールと該金属箔を挟んで対向する弾性体よりなる受けロールにて長尺の金属箔に対し孔明け等の連続加工を行うロール成形システムである。同時に、加工直後の第1受けロールの弾性体に埋め込まれた加工屑・微粉を、高速回転する複数の弾性繊維ブラシロールの動作で、また成形ロールの回転方向に先方に、一つ又はそれ以上の第2、第3となる受けロール(第1受けロールと同一機能・性能を有する)を配設し、更に、金属箔が成形ロールの凸部に被嵌して機械的に安定した状態で移送される間に、複数の弾性繊維ブラシロールの高速回転動作によって、加工屑等を排除する。更には、金属箔の巻取り直前では自ら洗浄機能を有する粘着ラバーロールを配置して、ハーフカットへの対応、及び加工屑・箔表面付着微粉・塵を排除するロール成形システムを提供するものである。これにより、装置における加工設備での振動や組立公差の累積等によって避け得ない加工屑・箔表面付着微粉・塵をも排除しようとするものである。 Accordingly, the present invention allows a metal foil having a thickness of 50 μm or less to be elongated with a metal forming roll having a fine convex shape formed on the surface thereof and a receiving roll made of an elastic body facing the metal foil. It is a roll forming system that performs continuous processing such as drilling on metal foil. At the same time, one or more processing scraps and fine powders embedded in the elastic body of the first receiving roll immediately after processing are operated by a plurality of elastic fiber brush rolls rotating at high speed and in the direction of rotation of the forming roll. The second and third receiving rolls (having the same function and performance as the first receiving roll) are disposed, and the metal foil is fitted on the convex portion of the forming roll and is mechanically stable. While being transferred, the processing waste and the like are removed by the high-speed rotation operation of the plurality of elastic fiber brush rolls. Furthermore, just before winding up the metal foil, an adhesive rubber roll that has its own cleaning function is arranged to provide a roll forming system that can handle half cuts and eliminate processing dust, foil surface adhering fine powder, and dust. is there. As a result, processing waste, foil surface adhering fine powder, and dust that are unavoidable due to vibrations in processing equipment in the apparatus, accumulation of assembly tolerances, and the like are to be eliminated.
10 成形ロール、11 凸状切刃型、
20 金属箔(被加工箔)、21 凸状切刃型、
30 第1受けロール、39 払い落としブラシロール、
40 第2受けロール、49 払い落としブラシロール、
50 ブラシロール、
80 圧延ユニット、90 圧延ユニット、100 除塵ローラユニット
10 forming rolls, 11 convex cutting edge mold,
20 metal foil (working foil), 21 convex cutting edge type,
30 first receiving roll, 39 brush-off brush roll,
40 second receiving roll, 49 brush-off brush roll,
50 brush rolls,
80 Rolling unit, 90 Rolling unit, 100 Dust removal roller unit
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