JP2013188709A - Apparatus and method for manufacturing electrode - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、帯状の電極(以下、電極材ともいう)をクリーニングする電極の製造装置および製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus and method for cleaning a strip-like electrode (hereinafter also referred to as an electrode material).
従来から電極材の表面に付着した付着物を払拭除去するため、供給される帯状の電極材に対して、圧着ロールの外周面に巻掛けて走行される払拭布を圧着ロールを介して押し当てることによって、その表面に付着した付着物を払拭除去するものがある(特許文献1〜3参照)。 Conventionally, in order to wipe off and remove deposits adhering to the surface of the electrode material, a wiping cloth that runs around the outer peripheral surface of the pressure roll is pressed against the supplied belt-shaped electrode material via the pressure roll. In some cases, the deposits adhered to the surface are wiped away (see Patent Documents 1 to 3).
しかしながら、上記従来例では、いずれも電極材の搬送方向に対して、逆方向に走行させた払拭布を押し当てることにより、電極材の表面に付着した付着物を除去するようにしている。このため、クリーニングする電極材の搬送速度を高めて生産性を向上させたい場合に、電極材と払拭布との相対速度が上昇し、相対速度の上昇により電極材の表面に加わる負荷も上昇することとなる。また、払拭布の走行速度を低下させて電極材の表面に加わる負荷を低減させると、払拭布の汚染される速度が上昇し、付着物を充分に払拭除去できないこととなる。結果として、電極材の搬送速度を高めて生産性を向上させることができないという課題があった。 However, in any of the above conventional examples, the attached material adhered to the surface of the electrode material is removed by pressing a wiping cloth that has run in the opposite direction to the conveying direction of the electrode material. For this reason, when it is desired to improve the productivity by increasing the conveyance speed of the electrode material to be cleaned, the relative speed between the electrode material and the wiping cloth increases, and the load applied to the surface of the electrode material also increases due to the increase in the relative speed. It will be. Further, when the traveling speed of the wiping cloth is decreased to reduce the load applied to the surface of the electrode material, the speed at which the wiping cloth is contaminated increases, and the adhered matter cannot be sufficiently removed by wiping. As a result, there has been a problem that productivity cannot be improved by increasing the conveying speed of the electrode material.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、電極の搬送速度を高めてクリーニング速度を向上させるに好適な電極の製造装置および製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrode manufacturing apparatus and a manufacturing method suitable for increasing the electrode conveyance speed and improving the cleaning speed.
本発明は、供給される帯状の電極に対して、圧着部材の外周面に巻掛けされて走行される払拭布を圧着部材を介して押し当てることによって、電極の表面に付着した付着物を払拭除去する電極の製造装置である。そして、本発明においては、払拭布を、電極の走行方向と同方向で且つ電極の走行速度よりも相対的に遅い速度で、走行させることにより、電極の表面に付着した付着物を払拭除去するクリーニング処理を施すようにした。 The present invention wipes off deposits adhering to the surface of the electrode by pressing a wiping cloth wound around the outer peripheral surface of the crimping member against the supplied strip-like electrode through the crimping member. It is an apparatus for manufacturing an electrode to be removed. In the present invention, the wiping cloth travels in the same direction as the traveling direction of the electrode and at a speed relatively slower than the traveling speed of the electrode, thereby wiping and removing the deposits adhered to the surface of the electrode. A cleaning process was performed.
したがって、本発明では、払拭布の走行方向が電極の走行方向が逆方向とするものに比較して、両者の相対速度差を小さくすることができ、払拭布が接触することによる電極材の表面に対する負荷を抑えることができる。結果として、払拭布が接触することによる電極の表面に対する負荷を抑えつつ、電極の走行速度を上昇させることができ、電極の搬送速度を高めて生産性を向上させることができる。 Therefore, in the present invention, the relative speed difference between the wiping cloth and the electrode traveling direction can be reduced compared to the case where the traveling direction of the electrode is opposite to the traveling direction of the electrode. The load on can be suppressed. As a result, it is possible to increase the traveling speed of the electrode while suppressing a load on the surface of the electrode due to contact with the wiping cloth, and it is possible to increase the conveyance speed of the electrode and improve productivity.
以下、本発明の電極の製造装置及び製造方法を実施形態に基づいて説明する。本実施形態の製造装置であるクリーニング装置1は、リチウムイオン電池の製造工程に設置されて、電極材2の供給装置から供給される電極材2に対して、圧着ロールを介して払拭布を押し当ててその表裏面に付着した付着物を払拭除去するクリーニング処理を施すものである。電極材2の供給装置は、帯状の電極材2の両面に活物質を塗布・乾燥させ、塗布・乾燥した活物質をプレスして密度調整し、所定幅に裁断する等の電極材2の各製造工程を備えた搬送装置である。
Hereinafter, an electrode manufacturing apparatus and a manufacturing method of the present invention will be described based on embodiments. A cleaning device 1 that is a manufacturing device of the present embodiment is installed in a manufacturing process of a lithium ion battery, and pushes a wiping cloth against the
クリーニング装置1は、図1に示すように、電極材2をガイドローラ5A,5Bにより矢印Aで示す方向に搬送しつつ一方の表面である下面をクリーニングする第1領域3を備える。また、クリーニング装置1は、電極材2を、第1領域3から折返して、ガイドローラ5C,Dにより矢印Bで示す方向に搬送しつつ他方の裏面である下面をクリーニングする第2領域4を備える。電極材2は、第1領域3を構成する下流のガイドローラ5Bと第2領域4を構成する上流のガイドローラ5Cとに巻掛けられて、第1領域3から第2領域4へ折り返して搬送される。即ち、第1領域3と第2領域4とは、電極材2の搬送方向が、折返されて互いに逆方向となる「コの字状」若しくは「くの字状」に配列されている。
As shown in FIG. 1, the cleaning device 1 includes a
第1領域3と第2領域4とは、上下方向に間隔を離して配列されている。また、第1領域3と第2領域4との間には、仕切部材6を設けて、上下方向にそれぞれ隔離させた状態で設けている。
The
第1領域3と第2領域4の電極材2には、それぞれ下面から電極材2に払拭布を介して接触する第1圧着ロール7Aと第2圧着ロール7Bとが備えられている。第1圧着ロール7Aには、その外周部に巻掛けて、矢印Cに示すように、電極材2と同方向に、電極材2の搬送速度よりも相対的に遅い速度で、走行させることにより、この電極材2の表面に付着した付着物を払拭除去してクリーニング処理を施す第1の払拭布8Aを備えている。また、第2圧着ロール7Bには、その外周部に巻掛けて、矢印Dに示すように、電極材2と同方向に、電極材2の搬送速度よりも相対的に遅い速度で、走行させることにより、この電極材2の表面に付着した付着物を払拭除去してクリーニング処理を施す第2の払拭布8Bを備えている。
The
第1圧着ロール7Aと第2圧着ロール7Bとは、それぞれ同等に構成された部材であることから、特に個別に説明する場合を除いて、圧着ロール7と総称して説明する。また、第1の払拭布8Aと第2の払拭布8Bについても、それぞれ同等に構成された部材であることから、特に個別に説明する場合を除いて、払拭布8と総称して説明する。
Since the first pressure-
圧着ロール7は、内外を連通させる多数の微細な穴を備えた多孔質素材等の金属材料によって、図2に示すように、電極材2の幅寸法よりもやや長軸とされた円筒状に形成されている。圧着ロール7は、払拭布8を巻掛けて走行させるとともにこの払拭布8を電極材2に対して均一に押し当てるために、その外周面が円滑面に形成されている。圧着ロール7は、その内部空間が、後述するように電極材2から払拭除去した付着物等を払拭布8から吸引する内部空間10を構成する。
As shown in FIG. 2, the
圧着ロール7には、図3に示すように内部空間10を密閉空間として構成するために、側面が閉じられている。圧着ロール7には、その側面を貫通させて吸引チューブ11が設けられており、吸引チューブ11内空間と内部空間10とは連通している。圧着ロール7は、吸引チューブ11に対して回転自在に配置されている。圧着ロール7は、電極材2に対して接離自在とする図示しない支持機構によって、吸引チューブ11を介して支持されている。したがって、圧着ロール7は、この支持機構を介して払拭布8を電極材2に圧着させる圧力が適宜調節される。吸引チューブ11は、その他端部が集塵機13に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
クリーニング装置1は、図3に示すように、上述した圧着ロール7に対してその外周部に払拭布8が所定の巻掛け角度θ1を以って巻掛けされて走行するように構成されている。クリーニング装置1は、圧着ロール7に対する払拭布8の巻掛け角度θ1の中心Oにおいて、電極材2に圧着させる頂点位置となるようにしている。払拭布8は、巻掛け角度θ1の中心Oを含むその両側の圧着領域θ2において、圧着ロール7を介して電極材2に圧着される。
As shown in FIG. 3, the cleaning device 1 is configured such that the
圧着ロール7には、払拭布8に付着した付着物をその裏面側から吸引空間部3a内に吸引除去するために、内部空間10に連通する、例えば、内外を連通させる多数の微細な穴を備えた多孔質素材で形成されている。圧着ロール7は、集塵機13が駆動されると、吸引チューブ11を介して内部空間10内の空気が引き込まれることによって、これら多数の微細な穴に吸引圧が生じる。
The
圧着ロール7に設けた多数の微細な穴は、未だ払拭布8と電極材2とが接触していない、払拭布8の巻掛け領域の上流側aでは、払拭布8に付着している付着物を電極材2に押し当てられる前に圧着ロール7の内部空間10内へと吸引除去して清浄な状態とする。また、圧着ロール7に設けた多数の微細な穴は、払拭布8が電極材2に接触している圧着領域θ2では、電極材2から払拭除去して払拭布8に付着した付着物を圧着ロール7の内部空間10内へと吸引除去するよう作用する。さらに、圧着ロール7に設けた多数の微細な穴は、払拭布8が電極材2から離れる、払拭布8の巻掛け領域の下流側bでは、払拭布8に付着している付着物を圧着ロール7の内部空間10内へと吸引除去して清浄な状態とする。
Many fine holes provided in the pressure-
なお、圧着ロール7は、上記した多数の微細な穴を設けたものの他に、例えば、内外を連通させる多数のスリットや穴を備えたものであってもよい。
In addition, the
払拭布8は、圧着ロール7を介して電極材2に押し当てられることにより、その表面に付着した付着物を払拭して内部に取り込むことが可能な素材、例えば不織布を素材として帯状に形成されてなる。払拭布8は、圧着ロール7の長さよりもやや小幅でかつ電極材2の幅よりもやや大きな幅を有している。払拭布8は、図示しない供給装置から繰り出されて圧着ロール7の外周部に上述した巻掛け角度θ1を以って巻掛けされて電極材2の走行方向と同方向に走行されて、図示しない巻取り装置によって巻き取られる。
The
払拭布8は、電極材2から付着物を効率的に払拭除去するとともにその裏面から取り込んだ付着物を圧着ロール7の多数の微細な穴から吸引除去されるように、内部に連続空隙が存在する開孔率が大きい材質のものが用いられる。
The wiping
払拭布8には、上述したように圧着ロール7の外周部の巻掛け角度θ1内において、押付け領域θ2の範囲を以って電極材2が押し当てられる。払拭布8は、巻掛け領域の上流側aでは、払拭布8に付着している付着物を電極材2に押し当てられる前に圧着ロール7の内部空間10内へ取り込んで除去して清浄な状態とする。払拭布8は、圧着領域θ2では、電極材2の表面に付着した付着物を払拭して内部に取り込んで除去する。払拭布8は、その内部に取り込んだ付着物が、その裏面から多数の微細な穴を介して圧着ロール7の内部空間10内へと吸引除去される。払拭布8は、払拭布8が電極材2から離れる、払拭布8の巻掛け領域の下流側bでは、付着した付着物がその裏面から多数の微細な穴を介して圧着ロール7の内部空間10内へと吸引除去され、清浄な状態とする。
As described above, the
以上のように構成されたクリーニング装置1は、払拭布8が圧着ロール7に巻掛けされて走行するとともに、集塵機13が駆動されることによって多数の微細な穴に吸引圧が生成される。クリーニング装置1は、この状態で電極材供給装置から電極材2が供給され、この電極材2に対して払拭布8が圧着ロール7を介して押し当てられる。クリーニング装置1は、電極材2の表面に付着した付着物を払拭布8によって払拭除去してそのクリーニング処理を施す。
The cleaning device 1 configured as described above travels while the wiping
クリーニング装置1は、多数の微細な穴を介して払拭布8の裏面から内部に取り込んだ付着物を圧着ロール7の内部空間10内に吸引除去することから、この付着物が払拭布8から脱落して再び電極材2に付着することが確実に阻止される。クリーニング装置1は、払拭布8が電極材2に押し当てられる直後で、多数の微細な穴を介して吸引圧を作用されることから、付着物が除去された清浄な状態で電極材2のクリーニング処理を行う。したがって、クリーニング装置1は、電極材2に対して効率的なクリーニング処理を行ってその表面に付着した付着物を除去する。電極材2は、次行程へと搬送され、例えば、密着状態に巻かれる巻回工程が施される。圧着ロール7の内部空間10に吸引された付着物は、吸引チューブ11を介して集塵機13へと送られて回収処理される。
The cleaning device 1 sucks and removes the adhering matter taken in from the back surface of the wiping
クリーニング装置1は、払拭布8を電極材2と同方向に、電極材2の搬送速度よりも相対的に遅い速度で、走行させることにより、この電極材2の表面に付着した付着物を払拭除去してクリーニング処理を施す。このため、払拭布8の走行方向が電極材2の走行方向が逆方向とするものに比較して、両者の相対速度差を小さくすることができ、払拭布8が接触することによる電極材2の表面に対する負荷を抑えることができる。このため、払拭布8が接触することによる電極材2の表面に対する負荷を抑えつつ、電極材2の走行速度を上昇させることができ、電極材2の搬送速度を高めて生産性を向上させることができる。
The cleaning device 1 wipes the deposits adhering to the surface of the
クリーニング装置1は、電極材2の搬送方向が、折返されて互いに逆方向となる「コの字状」若しくは「くの字状」に配列された、第1領域3と第2領域4において、それぞれ下面に払拭布8を押し当ててクリーニングされる。即ち、電極材2は、折り返してループ状に搬送されることにより、先ずループ状となった外側面(一方の面)を第1領域3において下面からクリーニングし、次いでループ状となった内側面(他方の面)を第2領域4において下面からクリーニングする。このため、先行して第1領域3でクリーニングされた一方の面は第2領域4に到達した時に上面となっており、第2領域4において重力方向に落下するコンタミの付着を防止できる。また、第2領域4でクリーニングされる他方の面は、ループ状となった内側面であるため、第2領域4において重力方向に落下するコンタミが上流側の第1領域3で上面となる部分に再付着しても、第2領域4に到達した段階で確実にクリーニングされる。このため、払拭漏れが発生してコンタミが重力方向に落ちても、下流側へ搬送される電極材2への再付着を確実に防止することができる。
In the
また、クリーニング装置1は、第1領域3と第2領域4とが、上下方向に間隔を離して配列されて、両者間には、仕切部材6を設けて、上下方向にそれぞれ隔離させた状態で設けている。このため、第2領域4において重力方向に落下するコンタミが上流側の第1領域3で上面となる部分に再付着することを防止することができ、払拭漏れが発生してコンタミが重力方向に落ちても、下流側へ搬送される電極材2への再付着を確実に防止することができる。
In the cleaning device 1, the
また、クリーニング装置1は、払拭布8として、不織布等のテープ内部に連続空隙が存在する物を使用するため、払拭布8から、被クリーニング部材である電極材2に、異物が再付着することを防止することができる。また、払拭布8が巻掛ける圧着ロール7は多数の微細な穴を備えた多孔質素材で形成され、内部が吸引空間に形成されているため、電極材2から払拭布8に払拭除去した付着物等を払拭布8から圧着ロール7内に吸引することができる。このため、被クリーニング部材である電極材2に、異物が再付着することを防止することができる。
Moreover, since the cleaning apparatus 1 uses the thing which has a continuous space | gap inside tapes, such as a nonwoven fabric, as the wiping
なお、クリーニング装置1の圧着ロール7は、上述したように、内外を連通させる多数の微細な穴を備えた多孔質素材等の金属材料によって、円筒状に形成された構成に限定されるものではない。例えば、図4、5に示すように、円弧状の外形を備えて内部が空洞となり、円弧状表面には内部空間と外部とを連通させるスリット12や穴を備えたガイドピン9で構成してもよい。このガイドピン9も、圧着ロール7と同様に、吸引チューブ11を介して内部空間の空気が集塵機13により吸引されることにより、スリット12や穴に吸引圧を生じるものである。
As described above, the pressure-
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)供給される帯状の電極材2に対して、圧着部材としての圧着ロール7の外周面に巻掛けされて走行される払拭布8を圧着部材を介して押し当てることによって、電極材2の表面に付着した付着物を払拭除去する電極の製造装置である。そして、払拭布8を、電極材2の走行方向と同方向で且つ電極材2の走行速度よりも相対的に遅い速度で、走行させることにより、電極材2の表面に付着した付着物を払拭除去するクリーニング処理を施すようにした。このため、払拭布8の走行方向が電極の走行方向が逆方向とするものに比較して、両者の相対速度差を小さくすることができ、払拭布8が接触することによる電極材2の表面に対する負荷を抑えることができる。結果として、払拭布8が接触することによる電極材2の表面に対する負荷を抑えつつ、電極材2の走行速度を上昇させることができ、電極材2の搬送速度を高めて生産性を向上させることができる。
(A) The wiping
(イ)帯状の電極材2は、横方向の一方から他方へ走行する第1領域3と、折り返されて横方向の他方から一方へ走行する第2領域4と、を経由するよう搬送される。そして、第1領域3と第2領域4を走行するそれぞれの電極材2の下面に、圧着部材の外周面に巻掛けされて走行される払拭布8を圧着部材を介して押し当てることによって、電極材2の表面に付着した付着物を払拭除去するようにした。即ち、電極材2は、折り返してループ状に搬送されることにより、先ずループ状となった外側面(一方の面)を第1領域3において下面からクリーニングし、次いでループ状となった内側面(一方の面)を第2領域4において下面からクリーニングする。このため、払拭漏れが発生してコンタミが重力方向に落ちても、下流側へ搬送される電極材2への再付着を確実に防止することができる。
(A) The strip-shaped
(ウ)第1領域3と第2領域4との間には、仕切部材6が配置されて、第1領域3と第2領域4とは互いに隔離されている。このため、第2領域4において重力方向に落下するコンタミが上流側の第1領域3で上面となる部分に再付着することを防止することができ、払拭漏れが発生してコンタミが重力方向に落ちても、下流側へ搬送される電極材2への再付着を確実に防止することができる。
(C) A partition member 6 is disposed between the
(エ)払拭布8は、内部に連続空隙が存在する不織布が使用されるため、払拭布8から、被クリーニング部材である電極材2に、異物が再付着することを防止することができる。
(D) Since the wiping
(オ)圧着部材は、少なくとも払拭布8が巻掛けられた外周面が、多数の微細な穴若しくはスリット12を介して、集塵装置13に接続されて負圧状態となる内部空間10に連通されている。そして、払拭布8によって電極材2から払拭除去した付着物を、払拭布8の裏面側から多数の微細な穴若しくはスリットを介して前記圧着部材内に吸引除去する。このため、被クリーニング部材である電極材2に、異物が再付着することを防止することができる。
(E) The pressure-bonding member communicates with the
1 クリーニング装置
2 電極材
3 第1領域
4 第2領域
5A〜5D ガイドローラ
6 仕切部材
7,7A,7B 圧着部材としての圧着ロール
8,8A,8B 払拭布
9 圧着部材としてのガイドピン
10 内部空間
11 吸引チューブ
12 スリット
13 集塵装置としての集塵機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記払拭布を、前記電極の走行方向と同方向で且つ前記電極の走行速度よりも相対的に遅い速度で、走行させることにより、電極の表面に付着した付着物を払拭除去するクリーニング処理を施すことを特徴とする電極の製造装置。 By wiping and removing the adhering material adhering to the surface of the electrode by pressing the wiping cloth that is wound around the outer peripheral surface of the pressure-bonding member and travels against the supplied strip-shaped electrode through the pressure-bonding member. In the electrode manufacturing equipment,
The wiping cloth is run in the same direction as the traveling direction of the electrode and at a relatively slower speed than the traveling speed of the electrode, thereby performing a cleaning process for wiping and removing deposits attached to the surface of the electrode. An electrode manufacturing apparatus.
前記第1領域と第2領域を走行するそれぞれの電極の下面に、前記圧着部材の外周面に巻掛けされて走行される払拭布を前記圧着部材を介して押し当てることによって、前記電極の表面に付着した付着物を払拭除去することを特徴とする請求項1に記載の電極の製造装置。 The belt-like electrode is conveyed so as to pass through a first region that travels from one side to the other in the lateral direction and a second region that is folded and travels from the other side in the lateral direction,
A surface of the electrode is formed by pressing a wiping cloth that is wound around the outer peripheral surface of the crimping member on the lower surface of each electrode traveling in the first region and the second region via the crimping member. The electrode manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the deposit adhered to the substrate is wiped away.
前記払拭布によって前記電極から払拭除去した付着物を、前記払拭布の裏面側から前記多数の微細な穴若しくはスリットを介して前記圧着部材内に吸引除去することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の電極の製造装置。 The pressure-bonding member is communicated with an internal space in which at least the outer peripheral surface around which the wiping cloth is wound is connected to the dust collector through a large number of fine holes or slits and is in a negative pressure state,
The attached matter wiped and removed from the electrode by the wiping cloth is sucked and removed from the back surface side of the wiping cloth into the crimping member through the numerous fine holes or slits. Item 5. The electrode manufacturing apparatus according to any one of Items 4 to 6.
前記払拭布を、前記電極の走行方向と同方向で且つ前記電極の走行速度よりも相対的に遅い速度で、走行させることにより、電極の表面に付着した付着物を払拭除去するクリーニング処理を施すことを特徴とする電極の製造方法。 By wiping and removing the adhering material adhering to the surface of the electrode by pressing the wiping cloth that is wound around the outer peripheral surface of the pressure-bonding member and travels against the supplied strip-shaped electrode through the pressure-bonding member. In the method of manufacturing an electrode,
The wiping cloth is run in the same direction as the traveling direction of the electrode and at a relatively slower speed than the traveling speed of the electrode, thereby performing a cleaning process for wiping and removing deposits attached to the surface of the electrode. An electrode manufacturing method characterized by the above.
前記第1領域と第2領域を走行するそれぞれの電極の下面に、前記圧着部材の外周面に巻掛けされて走行される払拭布を前記圧着部材を介して押し当てることによって、前記電極の表面に付着した付着物を払拭除去することを特徴とする請求項6に記載の電極の製造方法。 The belt-like electrode is conveyed so as to pass through a first region that travels from one side to the other in the lateral direction and a second region that is folded and travels from the other side in the lateral direction,
A surface of the electrode is formed by pressing a wiping cloth that is wound around the outer peripheral surface of the crimping member on the lower surface of each electrode traveling in the first region and the second region via the crimping member. The method for producing an electrode according to claim 6, wherein the deposit adhered to the substrate is wiped away.
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