JP2015032377A - タブリード材用基材、タブリード材用基材の製造方法およびタブリード材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造が容易なタブリード材用基材、タブリード材用基材の製造方法およびタブリード材の製造方法を提供する。【解決手段】タブリード材用基材Fは、タブリード材1を形成するための長尺帯状の金属部材からなり、金属部材の長尺方向L1に間隔を空けて形成された複数の開口部30と、金属部材の表裏両面のそれぞれにおいて、各開口部30の幅方向W1の両側に形成された非めっき領域3と、を備え、非めっき領域3は金属部材の長尺方向L1に連続して延びている構成とした。【選択図】図6
Description
本発明は、タブリード材用基材、タブリード材用基材の製造方法およびタブリード材の製造方法に関する。
近年、リチウムイオン電池をはじめとする蓄電デバイスの開発が盛んに進められている。蓄電デバイスの端子としては、金属製の薄板からなるタブリード材が用いられており、タブリード材の製造方法としては、タブリード材用基材となるフープ材からタブリード材を形成する技術が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
特許文献1の製造方法では、幅方向に延びるめっき層をフープ材の長尺方向に間隔を空けて複数形成しておき、フープ材をめっき層に沿って幅方向に切断することで帯状のタブリード材を得ている。
また、特許文献2の製造方法では、化成処理層により被覆されるコーティング領域と、化成処理層により被覆されない非コーティング領域と、を形成しておき、フープ材を長尺方向に所定間隔で切断することで、これら両領域を備えたタブリード材を得ている。
また、特許文献2の製造方法では、化成処理層により被覆されるコーティング領域と、化成処理層により被覆されない非コーティング領域と、を形成しておき、フープ材を長尺方向に所定間隔で切断することで、これら両領域を備えたタブリード材を得ている。
特許文献1の製造方法では、めっき処理に必要となるマスキングテープを長尺方向に連続して貼り付けることができず、煩雑であるという課題があった。
また、特許文献2の製造方法では、タブリード材の大きさに切断する際の切断位置の特定が煩雑であった。
なお、特許文献2の製造方法では、コーティング領域であっても切断後の切断端面が非コーティングとなる。このため、得られたタブリード材を蓄電デバイスにタブリード材を組み込んだ後に、切断端面から進行した腐食がテープで覆われる領域に及ぶおそれがあり、耐久性が損なわれるリスクがあった。
また、特許文献2の製造方法では、タブリード材の大きさに切断する際の切断位置の特定が煩雑であった。
なお、特許文献2の製造方法では、コーティング領域であっても切断後の切断端面が非コーティングとなる。このため、得られたタブリード材を蓄電デバイスにタブリード材を組み込んだ後に、切断端面から進行した腐食がテープで覆われる領域に及ぶおそれがあり、耐久性が損なわれるリスクがあった。
そこで本発明は、製造が容易なタブリード材用基材、タブリード材用基材の製造方法およびタブリード材の製造方法を提供することを課題とする。
このような課題を解決する本発明のタブリード材用基材は、タブリード材を形成するための長尺帯状の金属部材からなるタブリード材用基材であって、前記金属部材の長尺方向に間隔を空けて形成された複数の開口部と、前記金属部材の表裏両面のそれぞれにおいて、前記各開口部の幅方向両側に形成された非めっき領域と、を備え、前記非めっき領域は前記金属部材の長尺方向に連続して延びていることを特徴とする。
本発明によれば、金属部材の長尺方向に連続するようにマスキングテープを非めっき領域に貼り付けることができる。また、開口部の縁部は、切断加工時の目安となるので、タブリード材の製造が容易である。これにより、タブリード材を容易かつ低コストで加工するのに好適なタブリード材用基材が得られる。
また、本発明は、隣り合う前記開口部同士の間にめっき領域が備わり、前記めっき領域および前記開口部の縁部にニッケルめっきコーティングが施されている構成とするのがよい。
なお、ニッケルめっきコーティングは、電解めっき、無電解めっき、蒸着法、溶射、コールドスプレー等、既存の方法であれば特に限定されることはないが、作業効率を考慮した場合に、電解めっきや無電解めっきが好ましい。
なお、ニッケルめっきコーティングは、電解めっき、無電解めっき、蒸着法、溶射、コールドスプレー等、既存の方法であれば特に限定されることはないが、作業効率を考慮した場合に、電解めっきや無電解めっきが好ましい。
このように構成することで、タブリード材用基材の段階で予め必要な部分にニッケルめっきコーティングが施されるので、タブリード材用基材の切断後に、個々のタブリード材に対するめっきコーティングを省くことができる。
また、タブリード材の側端面となる部位にもニッケルめっきコーティングが施されるので、タブリード材用基材から得られたタブリード材を蓄電デバイスに組み込んだ場合に、この側端面において腐食が生じ難くなり、後の工程でめっき領域と非めっき領域との境界上に貼り付けられる絶縁テープへの腐食生成物の浸入が防止される。
また、タブリード材の側端面となる部位にもニッケルめっきコーティングが施されるので、タブリード材用基材から得られたタブリード材を蓄電デバイスに組み込んだ場合に、この側端面において腐食が生じ難くなり、後の工程でめっき領域と非めっき領域との境界上に貼り付けられる絶縁テープへの腐食生成物の浸入が防止される。
また、本発明は、前記開口部が、四角形状であり、前記開口部の4つの縁部のうち、対向する一対の縁部が前記金属部材の幅方向となるように、かつ、前記開口部の幅方向中心部が前記金属部材の幅方向中心部に位置するように配置されている構成とするのがよい。
このように構成することで、タブリード材用基材の幅方向中心部を長尺方向に切断した際に、めっき領域と非めっき領域との面積比が所定の面積比とされたタブリード材を一度に倍増して加工できるという利点が得られる。
また、本発明は、金属部材をアルミニウムまたはアルミニウム合金とすることで加工が容易となるので、タブリード材用基材を高精度に容易に製造することができる。アルミニウムまたはアルミニウム合金は、電気伝導性に優れており、また、リチウムイオン電池等の蓄電デバイスの正極の電位に対して安全な金属である。したがって、金属部材をアルミニウムまたはアルミニウム合金とすれば、耐食コートを施すだけで安定した集電体として使用することができる。より好ましくは1000系等の高純度のアルミニウムで構成するのがよい。アルミニウムを使用する場合は、加工性やリサイクル性に優れたタブリード材とすることができる。
また、本発明のタブリード材用基材の製造方法は、長尺帯状の金属部材の長尺方向に間隔を空けて複数の開口部をパンチング加工により形成する加工工程と、前記金属部材の表裏両面のそれぞれにおける前記開口部の幅方向両側において、前記金属部材の長尺方向に亘るようにマスキングテープを貼り付けるテープ貼付工程と、前記金属部材の幅方向両側の前記マスキングテープで挟まれる領域と前記開口部の縁部とをニッケルめっきコーティングするめっき工程と、前記マスキングテープを剥離する剥離工程と、を含むことを特徴とする。
このタブリード材用基材の製造方法によれば、パンチング加工により間隔を空けて形成された開口部を利用して、後の工程における切断加工時の目安とすることができ、切断作業が容易となる。また、長尺のマスキングテープをそのまま金属部材に貼り付けることができるとともに金属部材から剥離をすることができるため、ニッケルめっきコーティングにおける作業効率を向上させ、加工コストを低減することができる。
また、タブリード材の側端面となる部位にもニッケルめっきコーティングされるので、蓄電デバイスにタブリード材を組み込んだ後に、この周縁部において腐食が生じ難くなり、後の工程で貼り付けられる絶縁テープへ腐食生成物の浸入が防止される。
また、本発明のタブリード材の製造方法は、上記タブリード材用基材を使用するものであり、前記開口部の縁部に沿って前記タブリード材用基材を幅方向に切断して板片を得る切断工程と、前記板片を前記タブリード材用基材の長尺方向に切断して2つのタブリード素片に分離する分離工程と、前記分離工程により得られたタブリード素片に耐食性のコーティングを施すコーティング工程と、前記タブリード素片の前記めっき領域と前記非めっき領域との境界上に絶縁テープを貼り付ける仕上げ工程と、を含むことを特徴とする。
開口部の縁部に沿ってタブリード材用基材を切断すると、板片が得られる。そして、この板片をタブリード材用基材の長尺方向に切断することにより、側端面となる部位にもニッケルめっきコーティングが施されたタブリード素片が得られる。また、板片から2つのタブリード素片が得られるので、少ない切断加工手順でより多くのタブリード素片を得ることができ、生産効率が向上する。また、タブリード材の製造における歩留まり率も向上する。
なお、仕上げ工程で貼り付ける絶縁テープは、ポリプロピレンをはじめとするタブリード材の用途に好適な既存の樹脂フィルムであれば特に限定されない。絶縁テープをめっき領域と非めっき領域との境界上に両面から貼り付ける際には、押圧手段等により、端部に隙間(ストロー)が生じないようにするのが好ましい。
また、前記コーティング工程の耐食性のコーティングは、クロメート処理、化成処理、陽極酸化処理、ベーマイト処理または金属酸化物によるコーティングとするのがよい。
このように構成することで、タブリード材の耐食性を向上させることができる。タブリード材への耐食コートについては、既存の方法であれば特に限定されない。
このように構成することで、タブリード材の耐食性を向上させることができる。タブリード材への耐食コートについては、既存の方法であれば特に限定されない。
また、本発明のタブリード材用基材は、タブリード材を形成するための長尺帯状の金属部材からなるタブリード材用基材であって、前記金属部材の長尺方向に間隔を空けて形成された複数の開口部と、前記金属部材の表裏両面のそれぞれにおいて、前記各開口部の幅方向片側に形成された非めっき領域と、を備え、前記開口部は、前記非めっき領域の幅方向反対側となる前記金属部材の端部から切欠かれて形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、金属部材の長尺方向に連続するようにマスキングテープを非めっき領域に貼り付けることができる。また、開口部の縁部は、切断加工時の目安となるので、タブリード材の製造が容易である。これにより、タブリード材を容易かつ低コストで加工するのに好適なタブリード材用基材が得られる。
さらに、金属部材の端部から切欠くことで開口部を簡単に形成することができ、製造が容易である。
さらに、金属部材の端部から切欠くことで開口部を簡単に形成することができ、製造が容易である。
本発明によれば、製造が容易なタブリード材用基材、タブリード材用基材の製造方法およびタブリード材の製造方法が得られる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図1(a)(b)に示すように、タブリード材1は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属部材からなり、矩形平板状を呈している。タブリード材1は、図3に示すように、蓄電デバイスとしてのリチウムイオン電池Dの正極の端子として使用される。なお、負極の端子としては、銅製、ニッケル製のタブリード材14が使用される。
図1(a)(b)に示すように、タブリード材1は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属部材からなり、矩形平板状を呈している。タブリード材1は、図3に示すように、蓄電デバイスとしてのリチウムイオン電池Dの正極の端子として使用される。なお、負極の端子としては、銅製、ニッケル製のタブリード材14が使用される。
タブリード材1は、図1(a)に示すように、めっき領域2と非めっき領域3とを備えている。めっき領域2と非めっき領域3との境界部分4には、絶縁テープ5が貼り付けられている。絶縁テープ5は、常温で粘着性を有するポリプロピレンフィルムからなり、境界部分4を上下両方向から覆う状態に貼り付けられる。
めっき領域2には、ニッケルめっきが施されている。めっき領域2は、境界部分4を境として一方の側(図1では表側)の、上面2a、下面2bに形成されている。また、タブリード材1の側端面2c,2cにもニッケルめっきが施されている。なお、境界部分4を挟んで非めっき領域3の反対側となる一方の側の端部2dは、めっきが施されていない部分となる。
めっき領域2には、ニッケルめっきが施されている。めっき領域2は、境界部分4を境として一方の側(図1では表側)の、上面2a、下面2bに形成されている。また、タブリード材1の側端面2c,2cにもニッケルめっきが施されている。なお、境界部分4を挟んで非めっき領域3の反対側となる一方の側の端部2dは、めっきが施されていない部分となる。
絶縁テープ5は、ポリプロピレンフィルム等、タブリード材1の用途に好適な既存の樹脂フィルムであれば特に限定されない。絶縁テープ5をめっき領域2と非めっき領域3との境界部分4に上下両方向から貼り付ける際には、プレス等により、側端面2c,2cに隙間が生じないようにする(絶縁テープ5の接着気密性を向上させることで、隙間を通じた電解液の漏れ(いわゆるストロー現象)が生じないようにする)。
なお、図2に示すように、タブリード材1の縁部を図中矢印方向から潰し加工して、断面を略三角形状としてもよい。このような形状とすることによって、潰し面2c1,2c1に絶縁テープ5が密着するようになり、絶縁テープ5の接着気密性が高まる。これにより、縁部(図1(a)参照)と絶縁テープ5との間に隙間が生じ難くなり、隙間を通じた電解液の漏れ(リチウムイオン電池D内に備わる電解液の漏れ)が好適に防止される。
リチウムイオン電池Dは、図3に示すように、電池本体10と、電池本体10を包む外装材20と、を備えて構成されている。
電池本体10は、正極集電箔11上に活物質12が塗布された正極13と、図示しない負極集電箔上に活物質が塗布された負極と、正極13および負極間に充填される電解質を含む図示しないセルと、正極13に接続されたタブリード材1と、負極に接続されたタブリード材14と、を備えて構成されている。
電池本体10は、正極集電箔11上に活物質12が塗布された正極13と、図示しない負極集電箔上に活物質が塗布された負極と、正極13および負極間に充填される電解質を含む図示しないセルと、正極13に接続されたタブリード材1と、負極に接続されたタブリード材14と、を備えて構成されている。
ここで、正極用のタブリード材1の非めっき領域3は、正極集電箔11の端縁部上に配置され、例えば、超音波接合によって(図3に示した超音波接合部3aを介して)正極集電箔11に電気的に接続される。
なお、負極用のタブリード材14も、例えば、超音波接合によって図示しない負極集電箔に電気的に接続される。
なお、負極用のタブリード材14も、例えば、超音波接合によって図示しない負極集電箔に電気的に接続される。
外装材20の裏面には、多層の樹脂層が形成されている。図3中破線で示した領域21は、タブリード材1,14の組み付け時にヒートシールされる領域であり、ヒートシール時には、外装材20の樹脂層がタブリード材1,14のそれぞれの絶縁テープ5に対して熱圧着により接着される。
次に、タブリード材1の製造方法について説明する。以下では、フープ材のもととなる長尺帯状の金属部材をタブリード材用基材B(以下単に、基材B)と称する。基材Bとしては、長尺方向L1と直交する幅方向W1の大きさが2つのタブリード材1(図1参照、以下同じ)を繋げた大きさとなるものを用いている。
まず、基材Bとして、例えば、長さ1000mm、幅160mm、厚さ0.2mmのA1050アルミニウム板を準備する。次に、図4(a)に示すように、パンチング加工によって、基材Bの長尺方向L1に間隔を空けて複数の開口部30を形成する(加工工程)。
ここで、開口部30は、四角形状であり、開口部30の4つの縁部(内周面)31〜34のうち、基材Bの長尺方向L1に対向する一対の縁部31,33は、基材Bの幅方向W1に延在している。開口部30の幅方向中心部O1は、基材Bの幅方向中心部O2に位置する(合致する)。
加工工程を行うことにより、幅方向W1の両端部から均等となる位置に、幅方向W1を長辺とする四角形状の開口部30が形成された基材Bが得られる。
ここで、開口部30は、四角形状であり、開口部30の4つの縁部(内周面)31〜34のうち、基材Bの長尺方向L1に対向する一対の縁部31,33は、基材Bの幅方向W1に延在している。開口部30の幅方向中心部O1は、基材Bの幅方向中心部O2に位置する(合致する)。
加工工程を行うことにより、幅方向W1の両端部から均等となる位置に、幅方向W1を長辺とする四角形状の開口部30が形成された基材Bが得られる。
次に、図4(b)に示すように、基材Bの開口部30の幅方向W1の両側部分のそれぞれにマスキングテープ37を貼り付ける(貼付工程)。貼り付ける際には、複数の開口部30と交差するように(跨るように)、縁部32,34に沿って、基材Bの長尺方向L1にマスキングテープ37を(切れ目なく)貼り付ける。
貼り付けにあたっては、例えば、テープ繰り出し装置を用いて、基材Bの片面につき、2本のマスキングテープ(両面で4本のマスキングテープ)37を引き出し、これらを基材Bの開口部30を除く幅方向W1の両側部分にあてて、基材Bを長尺方向L1に移動させる操作を行うことで貼り付ける。これにより、基材Bの長さ方向に亘ってマスキングテープ37が貼り付けられる。
なお、マスキングテープ37としては、例えば、日東電工株式会社製「エレップマスキングテープN−300」が挙げられる。
貼り付けにあたっては、例えば、テープ繰り出し装置を用いて、基材Bの片面につき、2本のマスキングテープ(両面で4本のマスキングテープ)37を引き出し、これらを基材Bの開口部30を除く幅方向W1の両側部分にあてて、基材Bを長尺方向L1に移動させる操作を行うことで貼り付ける。これにより、基材Bの長さ方向に亘ってマスキングテープ37が貼り付けられる。
なお、マスキングテープ37としては、例えば、日東電工株式会社製「エレップマスキングテープN−300」が挙げられる。
その後、マスキングテープ37でマスキングされた基材Bをニッケルめっき処理する(めっき工程、図5(a)参照)。
メッキ処理にあたっては、まず、アルカリ脱脂とエッチングによる前処理を行う。そして、25℃の市販のジンケート浴(例えば、上村工業株式会社製)に30秒浸漬する。その後、25℃の20質量%の硝酸に30秒浸漬して亜鉛を剥離する。そして、再び、ジンケート浴に30秒浸漬して亜鉛置換層を形成する。
その後、市販の無電解ニッケルめっき処理液(pH:4.5、浴温度:92℃、時間:5分間)にて、無電解めっきを施し、ニッケルめっき皮膜2hを形成する(めっき工程)。
ところで、ニッケルめっきコーティングは、電解めっき、無電解めっき、蒸着法、溶射、コールドスプレー等、既存の方法であれば特に限定されることはないが、作業効率を考慮した場合に、電解めっきや無電解めっきが好ましい。
メッキ処理にあたっては、まず、アルカリ脱脂とエッチングによる前処理を行う。そして、25℃の市販のジンケート浴(例えば、上村工業株式会社製)に30秒浸漬する。その後、25℃の20質量%の硝酸に30秒浸漬して亜鉛を剥離する。そして、再び、ジンケート浴に30秒浸漬して亜鉛置換層を形成する。
その後、市販の無電解ニッケルめっき処理液(pH:4.5、浴温度:92℃、時間:5分間)にて、無電解めっきを施し、ニッケルめっき皮膜2hを形成する(めっき工程)。
ところで、ニッケルめっきコーティングは、電解めっき、無電解めっき、蒸着法、溶射、コールドスプレー等、既存の方法であれば特に限定されることはないが、作業効率を考慮した場合に、電解めっきや無電解めっきが好ましい。
めっき処理後、全てのマスキングテープ37を剥離する(剥離工程)。
これにより、図5(b)に示すように、めっき領域2と縁部31〜34の内周全体にニッケルめっき(ニッケルめっき皮膜2h)が施された基材Bが得られる。マスキングテープ37が貼られていた基材Bの表裏面の両側部は、非めっき領域3となり、非めっき領域3は、長尺方向L1に切れ目なく連続する。
これにより、図5(b)に示すように、めっき領域2と縁部31〜34の内周全体にニッケルめっき(ニッケルめっき皮膜2h)が施された基材Bが得られる。マスキングテープ37が貼られていた基材Bの表裏面の両側部は、非めっき領域3となり、非めっき領域3は、長尺方向L1に切れ目なく連続する。
そして、このようにして形成された基材Bを巻き付けることで、図6に示す長尺帯状のフープ材Fが得られる。つまり、フープ材Fは、タブリード材1を形成するために必要なめっき領域2と、幅方向W1の両端部分に長尺方向L1に連続して延びる非めっき領域3と、を予め備えたものとして構成される。
このようなフープ材Fとすることにより、長尺帯状の基材Bを容易にストックしておくことができ、生産状況に応じて適宜フープ材Fから後記するようにしてタブリード材1を加工することができる。
このようなフープ材Fとすることにより、長尺帯状の基材Bを容易にストックしておくことができ、生産状況に応じて適宜フープ材Fから後記するようにしてタブリード材1を加工することができる。
次に、前記したフープ材Fからタブリード材1を製造する製造方法について説明する。なお、基材Bをフープ状に巻かないでタブリード材1を製造する場合にも以下と同様の工程を経てタブリード材1が製造される。
まず、フープ材F(基材B、以下同じ)を幅方向W1に切断する加工を行う。この場合、フープ材Fを所定長さ引き出し、開口部30の縁部31,33に沿って幅方向W1に切断する(切断工程)。図7(a)に示す一点鎖線は、切断位置を示す仮想線である。これにより、幅方向W1を長辺とする長方形状の板片35が得られる(図7(b)参照)。
なお、切断位置は、図7(a)に二点鎖線で示すように、開口部30の縁部32,34にかかる位置としてもよい。このように開口部30の縁部32,34にかかる位置で切断することにより、切断時にこすれて、縁部31,33に施されためっきが剥がれるおそれがない。
まず、フープ材F(基材B、以下同じ)を幅方向W1に切断する加工を行う。この場合、フープ材Fを所定長さ引き出し、開口部30の縁部31,33に沿って幅方向W1に切断する(切断工程)。図7(a)に示す一点鎖線は、切断位置を示す仮想線である。これにより、幅方向W1を長辺とする長方形状の板片35が得られる(図7(b)参照)。
なお、切断位置は、図7(a)に二点鎖線で示すように、開口部30の縁部32,34にかかる位置としてもよい。このように開口部30の縁部32,34にかかる位置で切断することにより、切断時にこすれて、縁部31,33に施されためっきが剥がれるおそれがない。
その後、図8(a)に示すように、板片35の幅方向中心部O2を通る切断線L2(長尺方向L1に沿う切断線L2)に沿って板片35を切断し、図8(b)に示すように、2つのタブリード素片36,36に分離する(分離工程)。これにより、1つの板片35から2つのタブリード素片36,36が得られる。
その後、タブリード素片36に対して耐食性のコーティングを施す(コーティング工程)。具体的には、次に述べるように、タブリード素片36の表面へ化成処理を行い、クロメート皮膜を形成する。例えば、クロム酸0.4質量%、二クロム酸ナトリウム0.3質量%、およびフッ化ナトリウム0.08質量%の水溶液を30℃に加熱し、その温度を維持した状態でタブリード素片36を1分間浸漬させ、クロメート皮膜を形成する。
なお、耐食性のコーティングは、ベーマイト処理、金属酸化物によるコーティング等、既存の方法であれば特に限定されない。
また、めっき領域2を除く部分のみのコーティングであれば、陽極酸化処理によるコーティングであってもよい。
なお、耐食性のコーティングは、ベーマイト処理、金属酸化物によるコーティング等、既存の方法であれば特に限定されない。
また、めっき領域2を除く部分のみのコーティングであれば、陽極酸化処理によるコーティングであってもよい。
酸化膜の形成後、図8(c)に示すように、タブリード素片36のめっき領域2と非めっき領域3との境界部分(境界上)4に絶縁テープ5(ポリプロピレンフィルム)を熱圧着により貼り付ける(仕上げ工程)。絶縁テープ5は、タブリード素片36の表裏両面の境界部分4に貼り付ける。貼り付けにあたっては、例えば、図示しないテープ繰り出し機を用いて、2本の絶縁テープ5,5を引き出し、表裏両面の境界部分4にそれぞれ当てて貼り付ける。
絶縁テープ5の貼り付け後、上下方向から治具で絶縁テープ5をプレスし、側端面2c,2cに絶縁テープ5を密着させる。これにより、側端面2c,2cに対する絶縁テープ5の隙間が塞がれ前記したストロー現象が抑制される。
その後、絶縁テープ5を熱圧着する。この場合、温度および圧力の条件として、例えば、温度:130℃、圧力:0.5MPaの条件下で加熱加圧し、ヒートロールにより熱圧着する。
その後、絶縁テープ5を熱圧着する。この場合、温度および圧力の条件として、例えば、温度:130℃、圧力:0.5MPaの条件下で加熱加圧し、ヒートロールにより熱圧着する。
その後、余った絶縁テープ5を切断し、図1(a)(b)に示すようなタブリード材1が形成される。
以上説明した本実施形態によれば、長尺方向L1に連続するようにマスキングテープ37を非めっき領域3に貼り付けることができるフープ材Fが得られる。また、開口部30の縁部31,33は、切断加工時の目安となるので、タブリード材1の製造が容易である。これにより、タブリード材1を容易かつ低コストで加工するのに好適なフープ材Fが得られる。
また、隣り合う開口部30,30同士の間にめっき領域2が備わり、めっき領域2および開口部30の縁部31,33にニッケルめっきコーティングが施されているので、フープ材Fの段階で予め必要な部分にニッケルめっきコーティングが施され、フープ材Fの切断加工後に、個々の板片35(タブリード素片36)に対するめっきコーティングを省くことができる。
また、タブリード材1の側端面2c,2c(開口部30の縁部31,33)にもニッケルめっきコーティングが施されるので、タブリード材1としてリチウムイオン電池Dに組み込んだ場合に、この側端面2c,2cにおいて腐食が生じ難くなり、その後の工程でめっき領域2と非めっき領域3との境界上に貼り付けられる絶縁テープ5への腐食生成物の浸入が防止される。
また、タブリード材1の側端面2c,2c(開口部30の縁部31,33)にもニッケルめっきコーティングが施されるので、タブリード材1としてリチウムイオン電池Dに組み込んだ場合に、この側端面2c,2cにおいて腐食が生じ難くなり、その後の工程でめっき領域2と非めっき領域3との境界上に貼り付けられる絶縁テープ5への腐食生成物の浸入が防止される。
また、開口部30が、四角形状であり、開口部30の4つの縁部31〜34のうち、対向する一対の縁部31,33が幅方向W1となるように、かつ、開口部30の幅方向中心部O1がフープ材Fの幅方向中心部O2に位置するように配置されているので、フープ材Fの幅方向中心部O2を長尺方向L1に切断した際に、めっき領域2と非めっき領域3との面積比が所定の面積比とされたタブリード材1を一度に倍増して加工することができる。
また、基材Bをアルミニウムまたはアルミニウム合金とすることで加工が容易となるので、フープ材Fを高精度に容易に製造することができる。アルミニウムまたはアルミニウム合金は、電気伝導性に優れており、また、リチウムイオン電池D等の蓄電デバイスの正極の電位に対して安全な金属である。したがって、基材Bをアルミニウムまたはアルミニウム合金とすれば、耐食コートを施すだけで安定した集電体として使用することができる。より好ましくは1000系等の高純度のアルミニウムで構成するのがよい。アルミニウムを使用する場合は、加工性やリサイクル性に優れたタブリード材1とすることができる。
また、フープ材Fの製造方法によれば、パンチング加工により間隔を空けて形成された開口部30を利用して、切断加工時の目安とすることができ、切断作業が容易となる。また、長尺のマスキングテープ37をそのまま基材Bに貼り付けることができるとともに基材Bから剥離をすることができるため、ニッケルめっきコーティングにおける作業効率を向上させ、加工コストを低減することができる。
また、フープ材Fの製造方法によれば、タブリード材1の側端面2c,2cとなる部位にもニッケルめっきコーティングされるので、蓄電デバイスにタブリード材1を組み込んだ後に、この周縁部において腐食が生じ難くなり、絶縁テープ5へ腐食生成物の浸入が防止される。
また、フープ材Fの製造方法によれば、開口部30の縁部31,33に沿ってフープ材Fを切断すると、開口部30の縁部31,33がタブリード材1の側端面2c,2cとなる板片35が得られる。そして、板片35をフープ材Fの長尺方向L1に切断することにより、側端面2c,2cにもニッケルめっきコーティングが施されたタブリード素片36が得られる。また、板片35をフープ材Fの長尺方向L1に切断することで、板片35から2つのタブリード素片36が得られるので、少ない切断加工手順でより多くのタブリード素片36を得ることができ、生産効率が向上する。また、タブリード材1の製造における歩留まり率も向上する。
なお、耐食性のコーティングは、クロメート処理、化成処理、陽極酸化処理、ベーマイト処理または金属酸化物によるコーティングで行われるので、タブリード材1の耐食性を向上させることができる。
次に、基材B(長尺帯状の金属部材)からタブリード材1を製造する製造装置40について図9を参照して説明する。図9に示す製造装置40は、前記したタブリード材1を製造するための製造工程を備えて構成されている。
図9に示すように、製造装置40は、パンチング加工部41と、マスキングテープ貼付部42と、切断部43と、めっき処理部44と、マスキングテープ剥離部45と、板片切断部46と、板片分離部47と、コーティング部48と、絶縁テープ貼付部49と、絶縁テーププレス部50と、熱圧着部51と、絶縁テープ裁断部52と、を備えて構成されている。なお、製造装置40に供給される基材Bは、フープ状に巻き付けられたものを使用している。
図9に示すように、製造装置40は、パンチング加工部41と、マスキングテープ貼付部42と、切断部43と、めっき処理部44と、マスキングテープ剥離部45と、板片切断部46と、板片分離部47と、コーティング部48と、絶縁テープ貼付部49と、絶縁テーププレス部50と、熱圧着部51と、絶縁テープ裁断部52と、を備えて構成されている。なお、製造装置40に供給される基材Bは、フープ状に巻き付けられたものを使用している。
パンチング加工部41は、前記した加工工程に相当する工程として、送られてきた基材Bにパンチングにより四角形状の開口部30(図4(a)参照)を形成する。開口部30は、基材Bの長尺方向L1に間隔を空けて複数形成され、開口部30の4つの縁部31〜34のうち、基材Bの長尺方向L1に対向する一対の縁部31,33が、基材Bの幅方向W1となるように、かつ、開口部30の幅方向中心部O1が基材Bの幅方向中心部O2に位置するように形成される(図4(a)参照)。
マスキングテープ貼付部42は、前記した貼付工程に相当する工程として、テープ繰り出し装置42aを用い、基材Bの表裏両面における開口部30の幅方向W1の両側部分に、基材Bの長尺方向L1に亘るようにマスキングテープ37を貼り付ける(図4(b)参照)。なお、マスキングテープ37は、ガイドローラ42bを介して幅方向W1の両側部分に導かれる。
切断部43は、切断歯43a,43aにより、次工程のめっき処理部44のめっき槽44aに浸漬される長さに基材Bを切断する。
めっき処理部44は、前記しためっき工程に相当する工程として、めっき槽44aを備え、マスキングテープ37でマスキングされた基材Bをニッケルめっき処理する(図5(a)参照)。なお、めっき処理にあたっては、前処理を行う図示しないめっき前処理槽や、めっき前処理後の基材Bを水洗する図示しない水洗槽、めっき後の基材Bを水洗する図示しない水洗槽等を備える。
マスキングテープ剥離部45は、前記した剥離工程に相当する工程として、テープ巻き取り装置45aを用い、めっき後の基材Bから全てのマスキングテープ37を巻き取る(図5(b)参照)。なお、マスキングテープ37は、ガイドローラ45bを介して巻き取り装置45aに巻き取られる。
板片切断部46は、前記した切断工程に相当する工程として、切断歯46a,46aにより開口部30の縁部31,33に沿って基材Bを幅方向W1に切断し、幅方向W1に連なる板片35を得る(図7(a)(b)参照)。
板片分離部47は、前記した分離工程に相当する工程として、切断歯47a,47aにより板片35の幅方向中心部O2を通る切断線L2に沿って板片35を切断し(図8(a)参照)、2つのタブリード素片36,36に分離する(図8(b)参照)。
コーティング部48は、前記したコーティング工程に相当する工程として、コーティング槽48aにタブリード素片36を浸漬し、タブリード素片36に対して耐食性のコーティングを施す。
絶縁テープ貼付部49は、前記した仕上げ工程に相当する工程として、テープ繰り出し装置49aを用い、タブリード素片36の表裏両面における境界部分4に絶縁テープ5を貼り付ける(図8(c)参照)。なお、絶縁テープ5は、ガイドローラ49bを介して幅方向W1の両側部分に導かれる。
絶縁テーププレス部50は、前記した仕上げ工程に相当する工程として、治具で絶縁テープ5をプレスし、側端面2c,2cに絶縁テープ5を密着させる。
熱圧着部51は、前記した仕上げ工程に相当する工程として、離型フィルム51aを介在させてヒートロール51bにより絶縁テープ5を熱圧着する。
絶縁テープ裁断部52は、切断歯52a,52bを備え、絶縁テープ5の余った部分を裁断する。これにより、タブリード材1が製造される。
以上説明した製造装置40によれば、タブリード材1を容易に製造することができる。
以上説明した製造装置40によれば、タブリード材1を容易に製造することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、図10に示すように、幅方向W1の片側に非めっき領域3を形成し、非めっき領域3の幅方向W1の反対側となる金属部材の端部2d側から切欠くことで開口部30を形成してもよい。
このようなフープ材F1によれば、長尺方向L1に亘って非めっき領域3にマスキングテープ37を貼り付けることができる。また、開口部30の縁部31,33は、切断加工時の目安となるので、タブリード材1(図1(a)(b)参照)の製造が容易である。これにより、タブリード材1を容易かつ低コストで加工するのに好適なフープ材F1が得られる。
さらに、金属部材の端部2dから切欠くことで開口部30を簡単に形成することができ、製造が容易である。
なお、このフープ材F1によれば、非めっき領域3と反対側となる一方の側の端部2dにもめっきを施すことができる。
さらに、金属部材の端部2dから切欠くことで開口部30を簡単に形成することができ、製造が容易である。
なお、このフープ材F1によれば、非めっき領域3と反対側となる一方の側の端部2dにもめっきを施すことができる。
1 タブリード材
2 めっき領域
3 非めっき領域
4 境界部分
5 絶縁テープ
30 開口部
31〜34 縁部
35 板片
36 タブリード素片
37 マスキングテープ
40 製造装置
B 基材
D リチウムイオン電池
F フープ材(タブリード材用基材)
F1 フープ材(タブリード材用基材)
L1 長尺方向
O1 開口部の幅方向中心部
O2 基材の幅方向中心部
W1 幅方向
2 めっき領域
3 非めっき領域
4 境界部分
5 絶縁テープ
30 開口部
31〜34 縁部
35 板片
36 タブリード素片
37 マスキングテープ
40 製造装置
B 基材
D リチウムイオン電池
F フープ材(タブリード材用基材)
F1 フープ材(タブリード材用基材)
L1 長尺方向
O1 開口部の幅方向中心部
O2 基材の幅方向中心部
W1 幅方向
Claims (8)
- タブリード材を形成するための長尺帯状の金属部材からなるタブリード材用基材であって、
前記金属部材の長尺方向に間隔を空けて形成された複数の開口部と、
前記金属部材の表裏両面のそれぞれにおいて、前記各開口部の幅方向両側に形成された非めっき領域と、を備え、
前記非めっき領域は前記金属部材の長尺方向に連続して延びていることを特徴とするタブリード材用基材。 - 請求項1に記載のタブリード材用基材において、
隣り合う前記開口部同士の間にめっき領域が備わり、
前記めっき領域および前記開口部の縁部にニッケルめっきコーティングが施されていることを特徴とするタブリード材用基材。 - 請求項1または請求項2に記載のタブリード材用基材において、
前記開口部は、四角形状であり、前記開口部の4つの縁部のうち、対向する一対の縁部が前記金属部材の幅方向となるように、かつ、前記開口部の幅方向中心部が前記金属部材の幅方向中心部に位置するように配置されていることを特徴とするタブリード材用基材。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のタブリード材用基材において、
前記金属部材はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とするタブリード材用基材。 - 長尺帯状の金属部材の長尺方向に間隔を空けて複数の開口部をパンチング加工により形成する加工工程と、
前記金属部材の表裏両面のそれぞれにおける前記開口部の幅方向両側において、前記金属部材の長尺方向に亘るようにマスキングテープを貼り付けるテープ貼付工程と、
前記金属部材の幅方向両側の前記マスキングテープで挟まれる領域と前記開口部の縁部とをニッケルめっきコーティングするめっき工程と、
前記マスキングテープを剥離する剥離工程と、
を含むことを特徴とするタブリード材用基材の製造方法。 - 請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のタブリード材用基材からタブリード材を製造するタブリード材の製造方法であって、
前記開口部の縁部に沿って前記タブリード材用基材を幅方向に切断して板片を得る切断工程と、
前記板片を前記タブリード材用基材の長尺方向に切断して2つのタブリード素片に分離する分離工程と、
前記分離工程により得られたタブリード素片に耐食性のコーティングを施すコーティング工程と、
前記タブリード素片の前記めっき領域と前記非めっき領域との境界上に絶縁テープを貼り付ける仕上げ工程と、
を含むことを特徴とするタブリード材の製造方法。 - 請求項6に記載のタブリード材の製造方法において、
前記コーティング工程の耐食性のコーティングは、クロメート処理、化成処理、陽極酸化処理、ベーマイト処理または金属酸化物によるコーティングであることを特徴とするタブリード材の製造方法。 - タブリード材を形成するための長尺帯状の金属部材からなるタブリード材用基材であって、
前記金属部材の長尺方向に間隔を空けて形成された複数の開口部と、
前記金属部材の表裏両面のそれぞれにおいて、前記各開口部の幅方向片側に形成された非めっき領域と、を備え、
前記開口部は、前記非めっき領域の幅方向反対側となる前記金属部材の端部から切欠かれて形成されていることを特徴とするタブリード材用基材。
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- 2013-07-31 JP JP2013159426A patent/JP2015032377A/ja active Pending
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