JP2010198770A - 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置 - Google Patents

巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010198770A
JP2010198770A JP2009039390A JP2009039390A JP2010198770A JP 2010198770 A JP2010198770 A JP 2010198770A JP 2009039390 A JP2009039390 A JP 2009039390A JP 2009039390 A JP2009039390 A JP 2009039390A JP 2010198770 A JP2010198770 A JP 2010198770A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode plate
cutting
tape
electrode
protective tape
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.)
Ceased
Application number
JP2009039390A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Nagare
達也 流
Masaaki Mishima
正誠 三島
Soichiro Ueno
宗一郎 上野
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2009039390A priority Critical patent/JP2010198770A/ja
Priority to CN201010116992A priority patent/CN101814629A/zh
Priority to KR1020100015513A priority patent/KR20100096018A/ko
Priority to US12/710,408 priority patent/US8313606B2/en
Publication of JP2010198770A publication Critical patent/JP2010198770A/ja
Priority to US13/599,547 priority patent/US20120318462A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06Electrodes for primary cells
    • H01M4/08Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404Machines for assembling batteries
    • H01M10/0409Machines for assembling batteries for cells with wound electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24Electrodes for alkaline accumulators
    • H01M4/26Processes of manufacture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1052Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing
    • Y10T156/1062Prior to assembly
    • Y10T156/1075Prior to assembly of plural laminae from single stock and assembling to each other or to additional lamina
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1052Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing
    • Y10T156/1062Prior to assembly
    • Y10T156/1075Prior to assembly of plural laminae from single stock and assembling to each other or to additional lamina
    • Y10T156/1077Applying plural cut laminae to single face of additional lamina
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1052Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing
    • Y10T156/1084Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing of continuous or running length bonded web
    • Y10T156/1085One web only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

【課題】極板の切断縁に保護テープを貼り付けて電極体の短絡を十分に抑えることができ、且つ保護テープの貼り付けに長時間を要しない方法を提供する。
【解決手段】、極板切断・テープ貼り工程では、(1)極板をカットし、(2)極板100aの後縁106と極板100aの前縁107との間に一定の間隙Wを形成し、(3)後縁106と前縁107および両者の間隙Wとを覆うように、保護テープ51,52で極板100a,100bの両面から挟み込んで貼り付け、(4)連結された極板を送る。次の保護テープカット工程では、保護テープ51,52を切断する。次の巻き取り工程では保護テープ部51a,52a及び保護テープ部51b,52bが貼り付けられた極板100aを、セパレータを介して、負極極板と共に巻き取ることによって、巻回電極体を作製する。
【選択図】図3

Description

本発明は、電池用の電極体を製造する方法及び巻回電極体製造装置に関し、特に極板ロールから繰り出した極板を切断して巻き取ることによって巻回電極体を製造する方法に関する。
電池用の巻回極板体を製造する際に、連続的に繋がった極板ロールから極板を順次繰り出して、繰り出した極板を1セル相当の長さにカッタで切断し、切断した極板を巻回する方法が広く用いられている。
ここで、極板を切断カッタが劣化するにつれて、切断縁にバリが発生しやすくなり、また発生するバリの大きさも大きくなる。このようなバリは、巻回された電極体において、短絡が発生する原因となる。
そこで、従来、切断面におけるバリの許容度を設定しておいて、抜取検査を行って許容値に達したときに切断刃を交換することによってバリを許容度内に抑えるよう管理していた。
あるいは、特許文献1に開示されているように、極板の切断縁を挟み込むように両面から保護テープを貼り付けることによって、切断縁にバリが発生しても電極体において短絡などが発生しないようにする技術も知られている。
特開2001−85066号公報 特開平10−241737号公報
しかし、1セル分の極板における切断縁は、前方側と後方側の2か所あるので、極板の前方と後方の各切断縁ごとに両面から保護テープを貼り付けるには、1セル分の極板に対して保護テープを貼り付ける工程が2回必要となり、貼り付けに長い時間を要する。そして、この貼り付け工程に要する時間が長くなると、巻き取り工程における巻き取りタクト(1セル分の巻取りと次の1セル分巻き取りとの時間間隔)も長くなり、生産効率が低下する要因ともなる。
ここで、極板を切断する前に、切断予定位置に保護テープを貼り付けておいて、保護テープと極板を同時に切断すれば、1セル分の極板に対して保護テープを貼り付ける回数は1回で済み、テープ貼り付け時間が短縮できるが、極板切断時に保護テープの厚みより大きなバリが発生した場合には、保護テープがバリを十分に被覆することができず、電極体における短絡の発生を十分に抑えられない。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、極板の切断縁に保護テープを貼り付けて電極体の短絡を十分に抑えることができ、且つ保護テープの貼り付けに長時間を要しない方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、巻回電極体の製造方法において、帯状の連続する極板を1セル相当の長さごとに切断する極板切断ステップと、切断された極板において、対向する1対の切断縁どうしの間に間隙を形成する間隙形成ステップと、上記間隙および1対の切断縁を覆って極板を両面から挟み込むように、保護テープを貼り付けるテープ貼付ステップと、貼り付けられた保護テープを、前記間隙内で切断するテープ切断ステップと、切断された保護テープ付きの極板を巻取る巻取ステップとを設けた。
また、本発明にかかる巻回電極体製造装置においては、連続する極板を切断する極板カッタと、極板カッタで切断された極板における対向する1対の切断縁どうしを互いに引き離して間隙を形成する間隙形成手段と、間隙および前記1対の切断縁の近傍領域を覆って極板を両面から挟み込むように、保護テープを貼り付けるテープ貼付手段と、貼り付けられた保護テープを、前記間隙内で切断するテープカッタと、切断された保護テープ付きの極板を巻取る巻取手段とを設けた。
ここで上記「保護テープ」は、極板の表面に貼り付けて被覆することができるテープを指す。
上記巻回電極体の製造方法、並びに巻回電極体製造装置において、連続する極板を順次送り出して、第1ステージにおいて、極板切断、間隙形成、テープ貼付を行い、保護テープが貼り付けられた極板を第2ステージに移動して、テープ切断を行うことが好ましい。
上記本発明にかかる巻回電極体の製造方法によれば、極板切断ステップにおいて連続する極板が1セル相当の長さに切断される。
そして、間隙形成ステップ及びテープ貼付ステップにおいて、切断された極板の各切断縁は、保護テープによって両面から挟み込まれて被覆され、且つ貼り付けられた保護テープによって、極板どうしが連結された状態になっている。また、極板カット後に保護テープを極板の切断縁に貼り付けているので、保護テープによる切断縁の被覆が良好になされる。
そして、テープ切断ステップにおいて、この保護テープは、極板どうしの間隙内で切断され、連結されていた極板どうしが分離されるが、分離後も、各切断縁は、切断された保護テープによって両面から挟み込まれて被覆された状態になっている。この保護テープ付き極板は、巻取ステップにおいて巻取られて巻回電極体が作製される。そして、作製された巻回電極体内においても、極板の切断縁は、保護テープによって両面から挟み込まれて被覆されているので、当該切断縁に保護テープの厚みよりも大きいバリが生じていたとしても巻回電極体における短絡が防止される。
また、本発明にかかる巻回電極体の製造方法によれば、テープ貼付ステップにおいて、切断された極板を両面から挟み込み、且つ、上記間隙および1対の切断縁を覆うように、保護テープを貼り付けているので、1度の貼り付け動作で、1対の切断縁の両方に保護テープを貼り付けることができる。従って、1セル分の極板に対して保護テープを貼り付ける回数は1回で済むので、保護テープの貼り付け時間が短くて済む。
よって、保護テープの貼り付け時間に起因して巻き取りタクトが長引くのを抑えることができる。
また、本発明にかかる巻回電極体製造装置においても、上記製造方法と同様の効果を奏する。
以上より、本発明にかかる巻回電極体の製造方法、並びに本発明にかかる巻回電極体製造装置によれば、生産効率を低下させることなく、短絡の生じにくい巻回電極体を製造することができる。
上記本発明にかかる電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置において、極板切断と、間隙形成と、テープ貼付とを第1ステージで行い、保護テープカットを第2ステージで行えば、第1ステージと第2ステージとで並行して各工程行うことができる。
これによって、極板切断、間隙形成、テープ貼付、保護テープカットに要する全体時間をさらに短縮できるので、巻き取りタクトが長引くのを抑える効果がより大きくなる。
また、巻き取り工程を行う直前の第2ステージでは、保護テープを切断するだけでよく、極板を切断する必要がないので、極板切断に伴うカット粉末などの微小片が、極板巻取り時に電極内に混入するのを防止できる。
実施の形態にかかる電極体の製造工程を示す工程図である。 タブ付極板100の構成を示す図である。 極板切断・テープ貼り工程について説明する図である。 切断予定線Aを切断位置Bで停止させるための制御機構を説明する図である。 切断された極板に保護テープが貼り付けられた部分の断面を示す図である。 保護テープを切断する工程について説明する図である。 保護テープがカットされて極板100aと極板100bとが切り離された状態を示す図である。 極板巻取り工程で作製された巻回電極体を示す図である。 保護テープを極板に貼り付けた部分の寸法を例示する図である。
図1は、本発明の実施形態にかかる電極体の製造方法を示す工程図である。
図1に示すように、この電極体の製造方法は、極板ロール製造工程、タブ付け工程、極板切断・テープ貼り工程、テープ部カット工程、極板巻取り工程からなる。
極板ロール製造工程で製造された極板ロールは、電極体巻取機にセットされる。
この電極体巻取機内には、タブ付け工程を行うためのステージ、極板切断・テープ貼り工程を行うステージ、テープ部カット工程を行うステージ、極板巻取り工程を行うステージを備えている。
そして、極板ロールから繰り出される極板は、電極体巻取機内の複数のステーションを順次流れ、各ステーションで各工程が行われる。すなわち、巻き取り機内で先行して繰り出された極板が、極板巻取り工程を行っている間に、後に続く極板が、テープ部カット工程を行い、さらにその後に続く極板も、極板切断・テープ貼り工程、タブ付け工程を、各ステージにおいて行う。
以下、各工程について、ここでは、非水電解液電池用の電極体を作製し、その正極板に対して保護テープを貼り付ける例を説明する。
1.極板ロール製造工程:
正極活物質としてのコバルト酸リチウム、導電剤としての炭素粉末、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンと、N−メチルピロリドンとを混練して、正極合剤スラリーを作製する。
アルミニウム箔(厚さ例えば15μm)ロールからアルミニウム箔を引き出して、その両面に正極合剤スラリーを塗布する。ここで、切断予定線Aの近傍の切断領域102及び集電タブを貼り付けるタブ領域103には、正極合剤を塗布しない(図2参照)。
乾燥機で乾燥し、ローラで圧縮することにより正極合剤層104を形成する。これによって、芯材としてのアルミ箔に正極合剤層104が形成された正極極板が作製される。
作製した極板を、所定幅になるようにスリッタで切断すると共にロール状に巻き取ることによって、ロール状の極板ロールを作製する。
2.タブ付け工程:
極板ロールを電極体巻取機にセットして、極板ロールから繰り出された極板に対して、上記タブ領域103にタブ105を溶接する。
図2は、極板ロールから繰り出された極板にタブ105が付けられた極板100を示す図である。
この極板100は、次の極板切断・テープ貼り工程を行うためのステージに順次搬送される。
3.極板切断・テープ貼り工程
図3は、極板切断・テープ貼り工程について説明する図である。当図に示すように、極板切断・テープ貼り工程では、(1)極板カット、(2)ピッチ広げ、(3)テープ貼り付け、(4)極板送りの各ステップを順に行う。
そのために、このステージには、極板100を搬送するために回転ローラ10a,10bが搬送方向前方(図3で左方)に設けられ、回転ローラ11が搬送方向後方(図3で右方)に設けられている。
そして、極板100を切断するためのカッタ20a,20b、極板100を把持するチャック21a,21bおよびチャック22a,22b、保護テープを貼り付けるためのテープ貼付治具23,24が設置されている。
カッタ20a,20bは、回転ローラ10a,10bと回転ローラ11との間の切断位置Bに配置され、テープ貼付治具23,24も切断位置Bに合わせて配置されている。
チャック21a,21bおよびチャック22a,22bは、切断位置Bを挟んで搬送方向前方と後方とに配置されている。なお、チャック22a,22bは、極板を把持して搬送方向後方に移動可能となっている。
テープ貼付治具23,24は、保護テープを1枚ずつ吸着して、極板の表面に押さえ付けることによって貼り付ける治具であって、具体的には真空吸着パッドを用いることができる。
以下、各ステップについて説明する。
(1)極板カット
回転ローラ10a,10bなどを駆動して、極板100を搬送し、切断予定線Aが切断位置Bに到達したら停止する。
そして、チャック21a,21bとチャック22a,22bで極板100を把持して、カッタ20a,20bでこれを切断する。このように極板100が切断予定線Aに沿って切断されることによって、前方の極板100aと後方の極板100bとに分割され、極板100aは1セル分の長さとなる。
図4は、極板100切断予定線Aを、切断位置Bで停止させるための制御機構を説明する図である。
切断位置Bに近傍には、複数の反射率センサ25a〜25cが、搬送方向に配列されている。各反射率センサ25a〜25cでは、搬送される極板100における、各センサの直下を通過する部分に光を照射してその反射光を受光することによって反射率を逐次測定し、測定した反射率はローラ駆動制御部26に入力される。
極板100の表面の反射率は、正極合剤が塗布されていない切断領域102では大きく、正極合剤層104では小さい。従って、各反射率センサ25a〜25cで測定される反射率は、切断領域102と正極合剤層104との境界(エッジ)が通過するときに、反射率が大きく変化するので、ローラ駆動制御部26では、反射率センサ25a〜25cから逐次入力される反射率に基づいて、当該エッジが各反射率センサ25a〜25cの直下を通過するタイミングがわかる。従って、これに基づいて、ローラ駆動制御部26は、切断予定線Aが切断位置Bに到達するタイミングを求めて、そのタイミングで回転ローラ10a,10bを停止させればよい。なお、本実施形態では、正極合剤が塗布されていない切断領域102およびタブ領域103が存在するが、切断領域102の長さをタブ領域103より長くし、反射率センサ25aと反射率センサ25cの距離をタブ領域103の長さよりも長く設定(例えば10mm以上)することにより、切断領域102を検出することができる。この他に、極板100に取り付けられたタブ105をセンサで検出する方法でも同様に切断予定線Aを切断位置Bで停止させることができる。
(2)ピッチ広げ
チャック21a,21b及びチャック21a,21bで極板100a,100bを把持したまま、チャック22a,22bを後退させることによって、極板100aの後縁106と極板100bの前縁107との間に一定の間隙Wを形成する。
(3)テープ貼り付け
そして、後縁106と前縁107との間の間隙Wを維持したまま、この部分にテープ貼付治具23,24で、保護テープ51,52を貼り付ける。このとき、後縁106と前縁107および両者の間隙Wとを覆うように、保護テープ51,52で極板100a,100bの両面から挟み込んで貼り付ける。
ここで用いる保護テープ51,52としては、粘着性絶縁テープが好ましい。テープの基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂からなるテープ、ガラスクロステープなどを用いることができる。テープ基材の厚みとしては10〜100μmが好ましい。
貼り付けられた保護テープ51,52によって、図5(a)に示すように、前方の極板100aの後縁106と、後方の極板100bの前縁107とは互いに連結され、且つ後縁106及び前縁107は共に、保護テープ51,52で被覆された状態となっている。
上記極板カット工程において、後縁106あるいは前縁107に大きなバリが発生していたとしても、このテープ貼り付け工程でテープ貼付治具23,24によって押圧されて押し潰されるので大きなバリは消滅する。
(4)極板送り
チャック21a,21b及びチャック22a,22bを解放し、回転ローラ10a,10bを駆動して、連結された極板100a及び極板100bを、次の保護テープカット工程を行うステージへ送る。
4.保護テープカット工程
図6は、保護テープを切断する工程について説明する図である。
極板切断・テープ貼り工程では、(1)テープカット、(2)極板送りの各ステップを順に行う。
このステージにおいては、上記極板カットのステージと同様に、連結された極板100a及び極板100bを搬送するために、回転ローラ60a,60bが前方に、回転ローラ61a,61bが後方に設けられている。そして、テープ部を切断するためのカッタ70a,70b、テープ部を把持するチャック71a,71b及びチャック72a,72bが設置されている。
カッタ70a,70bは、回転ローラ60a,60bと回転ローラ61a,61bとの間の切断位置Dに配置され、チャック71a,71b及びチャック72a,72bは、切断位置Dを挟んで搬送方向前方と後方とに配置されている。
(1)保護テープカット
回転ローラ60a,60bを駆動して、連結された極板100a及び極板100bを搬送し、保護テープ51,52における切断予定線C(図5(a),図7参照)が切断位置Dに到達したら停止する。切断予定線Cを切断位置Dで停止させるための機構は、上記極板カット工程で説明したのと同様である。この切断予定線Cは、後縁106と前縁107との間隙内(例えば、当該間隙の中央)、すなわち保護テープ51,52だけが存在し、極板が存在しない領域に設定される。
そして、チャック71a,71bとチャック72a,72bで保護テープ51,52を把持して、カッタ70a,70bでこれを切断する。
切断予定線Cに沿って切断された保護テープ51,52は、図5(b)に示すように、保護テープ部51a,52aと保護テープ部51b,52bとに分割され、極板100aと極板100bとは切り離されるが、極板100aの後縁106は保護テープ部51a,52aで被覆され、極板100bの前縁107は保護テープ部51b,52bで被覆された状態が維持される。
図7は、保護テープのカットによって、連結されていた極板100aと極板100bとが切り離された状態を示している。極板100bとその後方に続く極板100cは、保護テープ51,52によって連結されている。
(2)極板送り
チャック71a,71b及びチャック72a,72bを解放し、回転ローラ60a,60bを駆動して、切り離された極板100aを次の極板巻取り工程用のステージへ送る。
5.極板巻取り工程
このステージでは、保護テープ部51a,52a及び保護テープ部51b,52bが貼り付けられた極板100aが前のステージから送られてくるので、その前縁107部分から、セパレータ300を介して、別途作製した負極極板200と共に巻き取ることによって、図8に示すような巻回電極体を作製する。
ここで用いる負極極板200は、例えば、負極活物質としての黒鉛、結着剤としてのカルボキシメチルセルロースとスチレンブタジエンゴムを、水と混練してなる負極合剤スラリーを作製し、この負極合剤スラリーを、銅箔(厚さ例えば8μm)に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、所定のサイズに切断することによって作製することができる。また、セパレータ300としては、例えば微多孔性ポリエチレンフィルムを用いることができる。
作製された巻回電極体においても、正極極板である極板100aの前縁107(巻き始め部分)は、保護テープ部51b,52bで被覆され、巻き終わり部分(後縁106)は保護テープ部51a,52aで被覆された状態が維持されているので、前縁107あるいは後縁106にバリが発生していたとしも、負極極板200との短絡は防止される。
(実施形態の製法による効果)
以上説明した本実施形態にかかる巻回電極体の製法によれば、極板カット後に保護テープを極板の切断縁に貼り付けているので、保護テープによる切断縁の被覆が良好になされ、切断縁にバリが生じても巻回電極体における短絡の発生を十分に防止できる。
また、本実施形態にかかる巻回電極体の製造方法によれば、テープ貼付工程において、切断された極板100aの後縁106と極板100bの前縁107とを覆うように、保護テープ51,52を一体的に貼り付けているので、1度の貼り付け動作で、1対の後縁106,前縁107の両方に保護テープ51,52を貼り付けることができる。すなわち、1セル分の極板の切断縁に保護テープを貼り付ける回数は1回で済むので、保護テープの貼り付けに長時間を要しない。
従って、極板切断・テープ貼り工程及び保護テープカット工程に要する時間を短く抑えることができるので、巻き取りタクトが長引くのを抑えることができる。
また、本実施形態にかかる巻回電極体の製造方法によれば、極板切断・テープ貼り工程と、保護テープカット工程とを、別々のステージで行っているので、各工程を並行して行うことができる。これによって、極板切断・テープ貼り工程及び保護テープカット工程に要する時間をさらに短縮することができる。
さらに、巻き取り工程を行う直前のステージでは、保護テープを切断するだけであって極板の切断は行わないので、極板切断に伴うカット粉末などの微小片が、極板巻取り時に電極内に混入するのを防止できる。
以上のように、本実施形態にかかる巻回電極体の製法によれば、極板切断・テープ貼り工程及び保護テープカット工程に要する時間を短縮できるので、1セル分の極板を巻き取るのに必要な時間よりも短い時間で行うことも容易であり、それによって、巻き取りに必要な時間以上に巻き取りタクトが長引くのを抑えることができる。
[変形例など]
上記実施の形態では、正極極板だけに保護テープを貼り付ける例を示したが、負極極板に対しても同様に保護テープを貼り付けることができる。この場合、負極極板だけに保護テープを貼り付けてもよいし、正極極板と負極極板の両方に保護テープを貼り付けてもよい。
また上記実施の形態では、極板100aの後縁106に保護テープ部51a,52a、前縁107に保護テープ部51b,52bが貼り付けられたまま巻き取り工程を行ったが、極板100aにおける巻き取り先端部分に保護テープが不要の場合は、保護テープカット工程後に、保護テープ部51b,52b及び極板100aの前端部(前縁107近傍)を切りとってから巻き取り工程を行ってもよい(図9(c)参照)。
上記実施の形態では、非水電解液電池用の電極体を作製する例を示したが、本発明は、電池の種類は特に限定されず、あらゆる種類の巻回電極体を製造するのに適用できる。
上記実施の形態に基づいて作製する極板及びそれに貼り付ける保護テープなどの寸法について例示する。
図2には、極板100の寸法の一例を示している。
極板100の幅は56.8mm、1セル分の長さは683mmである。切断領域102の幅は57.5mm、タブ領域103の幅は10mm、切断領域102とタブ領域103との間の長さは201mmである。
図9には、保護テープ51,52を極板に貼り付けた部分の寸法を例示している。
図9(a)に示す例では、保護テープ51,52の幅は16mm、後縁106と前縁107との間隙Wは6mm、各極板に対する貼り代の幅は5mmである。
保護テープ51,52は、後縁106側では、正極合剤の存在しない切断領域102上だけに貼り付けられているが、前縁107側では、正極合剤の存在しない切断領域102の幅は3mmしかなく、保護テープ51,52後端部は正極合剤層104上に貼り付けられている。
保護テープ51,52は極板の両サイドに1mmずつはみ出している。
図9(b)は上記保護テープ51,52が、その中央で切断されて、保護テープ部51a,52aと保護テープ部51b,52bの幅は、各々8mmとなっている。
図9(c)は、保護テープカット工程後に、保護テープ部51b,52b及び極板100bの前縁107から5mmの範囲を切りとって廃棄する例を示している。この場合、極板100aの後端部だけに保護テープ部が貼り付けられた状態で巻き取り工程が行われる。
本発明によれば、生産効率を低下させることなく、短絡の生じにくい巻回電極体を製造することができるので、非水電解液電池をはじめとする各種電池用の巻回電極体を製造するのに適している。
10a,10b 回転ローラ
11 回転ローラ
20a,20b カッタ
21a,21b チャック
22a,22b チャック
23,24 テープ貼付治具
25a〜25c 反射率センサ
26 ローラ駆動制御部
51,52 保護テープ
51a,52a 保護テープ部
51b,52b 保護テープ部
60a,60b 回転ローラ
61a,61b 回転ローラ
70a,70b カッタ
71a,71b チャック
72a,72b チャック
100 極板
100a,100b,100c 極板
102 切断領域
103 タブ領域
104 正極合剤層
105 タブ
106 後縁
107 前縁
200 負極極板
300 セパレータ

Claims (5)

  1. 帯状の連続する極板を1セル相当の長さごとに切断する極板切断ステップと、
    切断された極板における対向する1対の切断縁どうしの間に間隙を形成する間隙形成ステップと、
    前記間隙および前記1対の切断縁の近傍領域を覆って極板を両面から挟み込むように、保護テープを貼り付けるテープ貼付ステップと、
    貼り付けられた保護テープを、前記間隙内で切断するテープ切断ステップと、
    切断された保護テープ付きの極板を巻取る巻取ステップとを備えることを特徴とする巻回電極体の製造方法。
  2. 間隙形成ステップでは、
    前記極板切断ステップで切断された極板における対向する1対の切断縁どうしを互いに引き離すことによって前記間隙を形成することを特徴とする請求項1記載の巻回電極体の製造方法。
  3. 前記連続する極板を順次送り出して、
    第1ステージにおいて、前記極板切断ステップ、前記間隙形成ステップ、前記テープ貼付ステップを行い、
    保護テープが貼り付けられた極板を第2ステージに移動して、前記テープ切断ステップを行うことを特徴とする請求項1または2記載の巻回電極体の製造方法。
  4. 帯状の連続する極板を順次送り出し、1セル相当の長さごとに切断して、切断された極板を巻取ることによって巻回電極体を製造する巻回電極体製造装置であって、
    前記連続する極板を切断する極板カッタと、
    前記極板カッタで切断された極板における対向する1対の切断縁どうしを互いに引き離して間隙を形成する間隙形成手段と、
    前記間隙および前記1対の切断縁の近傍領域を覆って極板を両面から挟み込むように、保護テープを貼り付けるテープ貼付手段と、
    貼り付けられた保護テープを、前記間隙内で切断するテープカッタと、
    切断された保護テープ付きの極板を巻取る巻取手段とを備えることを特徴とする巻回電極体製造装置。
  5. 前記極板カッタ、前記間隙形成手段及び前記テープ貼付手段は、第1ステージに設けられ、
    前記テープカッタは、前記第1ステージの後に続く第2ステージに設けられていることを特徴とする請求項4記載の巻回電極体製造装置。
JP2009039390A 2009-02-23 2009-02-23 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置 Ceased JP2010198770A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009039390A JP2010198770A (ja) 2009-02-23 2009-02-23 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置
CN201010116992A CN101814629A (zh) 2009-02-23 2010-02-21 卷绕电极体的制造方法以及卷绕电极体制造装置
KR1020100015513A KR20100096018A (ko) 2009-02-23 2010-02-22 권회 전극체의 제조 방법 및 권회 전극체 제조 장치
US12/710,408 US8313606B2 (en) 2009-02-23 2010-02-23 Method and apparatus for manufacturing wound electrode assembly for battery
US13/599,547 US20120318462A1 (en) 2009-02-23 2012-08-30 Method and apparatus for manufacturing wound electrode assembly for battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009039390A JP2010198770A (ja) 2009-02-23 2009-02-23 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010198770A true JP2010198770A (ja) 2010-09-09

Family

ID=42621793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009039390A Ceased JP2010198770A (ja) 2009-02-23 2009-02-23 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8313606B2 (ja)
JP (1) JP2010198770A (ja)
KR (1) KR20100096018A (ja)
CN (1) CN101814629A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102694148A (zh) * 2012-05-28 2012-09-26 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池正极极片的干法去毛刺方法
WO2012137900A1 (ja) * 2011-04-07 2012-10-11 日産自動車株式会社 電池用電極製造装置およびその方法
JP2019102187A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 株式会社カネカ 二次電池製造システム
JP2019102186A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 株式会社カネカ 二次電池製造システム
WO2020105884A1 (ko) * 2018-11-20 2020-05-28 주식회사 엘지화학 전지 제조 장치 및 이를 이용한 전지 제조 방법
KR102444410B1 (ko) * 2021-05-11 2022-09-20 정문성 여러 분야에 적용하는 전선의 가공장치 및 가공전선

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8974550B2 (en) * 2010-02-25 2015-03-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Manufacturing method of negative electrode plate for non-aqueous secondary battery and manufacturing method of non-aqueous secondary battery
JP5997876B2 (ja) * 2011-04-07 2016-09-28 株式会社京都製作所 電池用電極部材搬送装置およびその方法
CN102956869B (zh) * 2011-08-19 2015-11-18 深圳市吉阳自动化科技有限公司 用于电芯极片的连续裁断贴胶设备及制片方法
KR101359430B1 (ko) * 2013-02-19 2014-02-10 주식회사 코엠 전기자동차용 리튬이온 전지 젤리롤 제작 시스템 및 제작 방법
KR101666875B1 (ko) * 2013-03-21 2016-10-17 삼성에스디아이 주식회사 극판 길이 측정장치
WO2017090932A1 (ko) * 2015-11-26 2017-06-01 주식회사 엘지화학 이차전지
KR102124106B1 (ko) 2015-11-26 2020-06-18 주식회사 엘지화학 이차전지
CN110199410B (zh) * 2017-01-24 2022-09-27 三洋电机株式会社 电池用极板的制造方法、电池的制造方法以及电池
CN109179030B (zh) * 2018-10-25 2020-11-27 安徽省临泉县康悦电子科技有限公司 一种电容用薄膜生产接带装置
KR20210143583A (ko) 2020-05-20 2021-11-29 주식회사 엘지에너지솔루션 상부 커터 및 하부 커터를 포함하는 전극 시트 재단 장치 및 이를 이용한 전극 시트 재단 방법
EP4047675A1 (en) * 2021-02-23 2022-08-24 Siemens Aktiengesellschaft A cutting system, control method, controller in a li-ion battery winding machine and medium
CN116111162A (zh) * 2021-11-09 2023-05-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯卷绕设备和方法
CN114094048A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电池

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0198549A (ja) * 1987-10-09 1989-04-17 Tdk Corp テープ位置決め装置
JPH0238251A (ja) * 1988-07-26 1990-02-07 Fuji Photo Film Co Ltd ウエブの接合方法
JPH04243756A (ja) * 1991-01-25 1992-08-31 Konica Corp ウエブの接合方法
JPH06140071A (ja) * 1992-10-29 1994-05-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池及びその製造方法
JPH09219189A (ja) * 1996-02-07 1997-08-19 Hitachi Maxell Ltd シート状電極の製造方法
JP2000188115A (ja) * 1998-12-22 2000-07-04 Sony Corp 薄型電池
JP2001185096A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Sony Corp 電池およびその製造方法
JP2001283836A (ja) * 2000-04-04 2001-10-12 Sony Corp 電池の製造方法及びシート切断方法
JP2002025604A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Toshiba Battery Co Ltd アルカリ二次電池
JP2002175832A (ja) * 2000-12-06 2002-06-21 Denso Corp 巻回型電極電池およびその製造方法
JP2004006409A (ja) * 2003-07-30 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極の製造方法
JP2008204920A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Sony Corp 非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3772120A (en) * 1971-11-05 1973-11-13 Joa C Inc Method for applying attaching tapes to pads
JPS6031687B2 (ja) * 1980-07-01 1985-07-24 株式会社大生機械 粘着テ−プによる結束方法
JP3687251B2 (ja) 1997-02-26 2005-08-24 宇部興産株式会社 巻回電極群を備えた非水二次電池とその製造方法
JP4606551B2 (ja) 1999-07-09 2011-01-05 パナソニック株式会社 非水電解液電池
US6391488B1 (en) * 1999-07-09 2002-05-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte cell
CN1996643A (zh) * 2006-12-26 2007-07-11 天津力神电池股份有限公司 一种具有高绝缘性能的方型锂离子电池及其制备方法
JP5241287B2 (ja) * 2008-03-31 2013-07-17 三洋電機株式会社 二次電池

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0198549A (ja) * 1987-10-09 1989-04-17 Tdk Corp テープ位置決め装置
JPH0238251A (ja) * 1988-07-26 1990-02-07 Fuji Photo Film Co Ltd ウエブの接合方法
JPH04243756A (ja) * 1991-01-25 1992-08-31 Konica Corp ウエブの接合方法
JPH06140071A (ja) * 1992-10-29 1994-05-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池及びその製造方法
JPH09219189A (ja) * 1996-02-07 1997-08-19 Hitachi Maxell Ltd シート状電極の製造方法
JP2000188115A (ja) * 1998-12-22 2000-07-04 Sony Corp 薄型電池
JP2001185096A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Sony Corp 電池およびその製造方法
JP2001283836A (ja) * 2000-04-04 2001-10-12 Sony Corp 電池の製造方法及びシート切断方法
JP2002025604A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Toshiba Battery Co Ltd アルカリ二次電池
JP2002175832A (ja) * 2000-12-06 2002-06-21 Denso Corp 巻回型電極電池およびその製造方法
JP2004006409A (ja) * 2003-07-30 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極の製造方法
JP2008204920A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Sony Corp 非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012137900A1 (ja) * 2011-04-07 2012-10-11 日産自動車株式会社 電池用電極製造装置およびその方法
US9876217B2 (en) 2011-04-07 2018-01-23 Nissan Motor Co., Ltd. Battery electrode manufacturing apparatus and method thereof
CN102694148A (zh) * 2012-05-28 2012-09-26 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池正极极片的干法去毛刺方法
JP2019102187A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 株式会社カネカ 二次電池製造システム
JP2019102186A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 株式会社カネカ 二次電池製造システム
JP7137302B2 (ja) 2017-11-29 2022-09-14 株式会社カネカ 二次電池製造システムの制御方法
JP7137303B2 (ja) 2017-11-29 2022-09-14 株式会社カネカ 二次電池製造システムの制御方法
WO2020105884A1 (ko) * 2018-11-20 2020-05-28 주식회사 엘지화학 전지 제조 장치 및 이를 이용한 전지 제조 방법
KR102444410B1 (ko) * 2021-05-11 2022-09-20 정문성 여러 분야에 적용하는 전선의 가공장치 및 가공전선

Also Published As

Publication number Publication date
US8313606B2 (en) 2012-11-20
US20120318462A1 (en) 2012-12-20
CN101814629A (zh) 2010-08-25
US20100212817A1 (en) 2010-08-26
KR20100096018A (ko) 2010-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010198770A (ja) 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置
JP4201619B2 (ja) 非水電解質二次電池、及びそれに使用する電極の製造方法
JP5983767B2 (ja) 電気デバイスのセパレータ切断装置およびその切断方法
CN108352492B (zh) 二次电池电芯
US7163565B2 (en) Electrode plate for secondary battery, method of manufacturing the same, and secondary battery using the same
WO2012020658A1 (ja) 電極巻き取り方法
JP6481258B2 (ja) 電気デバイスのセパレータ接合方法、電気デバイスのセパレータ接合装置、および電気デバイス
CN216750029U (zh) 一种卷绕设备
CN216750028U (zh) 一种卷绕设备
JP5983766B2 (ja) 電気デバイスのセパレータ搬送装置およびその搬送方法
WO2023024652A1 (zh) 料带缺陷修复装置
CN114759270A (zh) 电芯成型设备、电芯成型工艺及电芯
JP2010277798A (ja) 非水電解質二次電池用電極の製造方法およびそれを用いた非水電解質二次電池
JP6064558B2 (ja) 電極体の製造方法および電極捲回装置
CN114122484B (zh) 极片贴片系统、叠片机及极片贴片方法
JP6388325B2 (ja) シートの接続方法
JP2002025600A (ja) 電極供給装置及び電極供給方法
JP2012069279A (ja) 電極切断装置及び電極製造方法
JP2023114506A (ja) 帯状部材の切断方法
KR20240035348A (ko) 전지의 제조 방법
CN117117068A (zh) 制痕装置、极片生产系统及极片制痕方法
JP2023051223A (ja) 電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法
CN115986222A (zh) 制片复合装置、卷绕系统及其方法
JP2018067439A (ja) 積層電池製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130919

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131001

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20140225