JP2015106434A - Method of manufacturing electrode for power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電装置用電極の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a power storage device.
リチウムイオン二次電池等の蓄電装置には、本体部及びタブ部を有する電極が用いられる。従来、この電極は、導電箔の表面の一部のみに活物質層を形成したシートを用意し、当該シートを、型抜きや、打ち抜き等の方法により、主として活物質層が形成されていない部分がタブ部となり、主として活物質層が形成された部分が本体部となるように切り抜くことにより製造されていた。 An electrode having a main body portion and a tab portion is used for a power storage device such as a lithium ion secondary battery. Conventionally, for this electrode, a sheet in which an active material layer is formed only on a part of the surface of the conductive foil is prepared, and the sheet is a part where the active material layer is not mainly formed by a method such as die cutting or punching. Has been produced by cutting out so that the portion where the active material layer is formed becomes the main body portion.
しかしながら、従来の方法では、シートから電極を切り抜く際に電極間に必ず所定の切り代部分が必要となり、切り代の部分は電極として利用できずシートの利用率が悪かった。 However, in the conventional method, when the electrodes are cut out from the sheet, a predetermined cutting margin portion is always required between the electrodes, and the cutting margin portion cannot be used as an electrode, and the sheet utilization rate is poor.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、蓄電装置用電極製造時の材料の利用率を向上させることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at improving the utilization factor of the material at the time of the electrode for electrical storage apparatuses.
本発明に係る蓄電装置用電極の製造方法は、長尺な導電箔の少なくとも一方の表面にかつ前記導電箔の長さ方向に活物質層を設けるとともに、前記導電箔の前記少なくとも一方の表面において前記導電箔の少なくとも一方の縁に沿って前記長さ方向に活物質層非形成領域を形成して電極帯を得る電極帯準備工程と、
前記電極帯の長さ方向の端部を、前記長さ方向と直交する方向に沿って切断して電極帯片を得る電極帯切断第1工程と、
前記電極帯片の前記活物質層非形成領域の一部を切断してタブ部を形成するタブ部形成工程と、を備える。
In the method for manufacturing an electrode for a power storage device according to the present invention, an active material layer is provided on at least one surface of a long conductive foil and in the length direction of the conductive foil, and on the at least one surface of the conductive foil An electrode band preparing step of obtaining an electrode band by forming an active material layer non-formation region in the length direction along at least one edge of the conductive foil;
A first step of cutting an electrode strip to obtain an electrode strip by cutting an end portion in the length direction of the electrode strip along a direction orthogonal to the length direction;
A tab portion forming step of cutting a part of the active material layer non-formation region of the electrode strip to form a tab portion.
本発明によれば、従来のように、電極帯から電極形状を型抜き及び打ち抜きする場合に比べて、電極帯の長さ方向における電極間の切り代が不要になるため、電極製造時に無駄になる材料を少なくすることができる。 According to the present invention, as compared with the conventional case of punching and punching the electrode shape from the electrode strip, the cutting margin between the electrodes in the length direction of the electrode strip is not required, which is wasted when manufacturing the electrode. Less material.
ここで、前記電極帯の前記活物質層非形成領域は、前記導電箔の前記少なくとも一方の表面において前記導電箔の両方の縁に沿って前記長さ方向に設けられており、前記方法は、更に、前記電極帯片を前記長さ方向に沿って切断する工程を備えることが好ましい。これによれば、一度に2つの電極を得ることが出来る。 Here, the active material layer non-formation region of the electrode strip is provided in the length direction along both edges of the conductive foil on the at least one surface of the conductive foil, and the method includes: Furthermore, it is preferable to include a step of cutting the electrode strip along the length direction. According to this, two electrodes can be obtained at a time.
また、本発明に係る他の蓄電装置用電極の製造方法は、長尺な導電箔の少なくとも一方の表面に複数の活物質層を形成すると共に、前記導電箔の前記少なくとも一方の表面において前記活物質層間にそれぞれ前記導電箔の幅方向に沿って活物質層非形成領域を形成して電極帯を得る電極帯準備工程と、
前記電極帯の長さ方向の端部を、前記長さ方向と直交する方向に沿って切断して、前記活物質層非形成領域の少なくとも一部及び前記活物質層の少なくとも一部を有する電極帯片を得る電極帯切断第1工程と、
前記電極帯片の前記活物質層非形成領域の一部を切断してタブ部を形成するタブ部形成工程と、を備える。
In another method for manufacturing an electrode for a power storage device according to the present invention, a plurality of active material layers are formed on at least one surface of a long conductive foil, and the active material layer is formed on the at least one surface of the conductive foil. An electrode band preparing step for obtaining an electrode band by forming an active material layer non-formation region along the width direction of the conductive foil between the material layers,
An electrode having at least a part of the active material layer non-formation region and at least a part of the active material layer by cutting an end portion in the length direction of the electrode strip along a direction orthogonal to the length direction An electrode band cutting first step for obtaining a strip;
A tab portion forming step of cutting a part of the active material layer non-formation region of the electrode strip to form a tab portion.
本発明によれば、従来のように、電極帯から電極形状を型抜きする場合に比べて、電極帯の幅方向における切り代が不要になるため、電極製造時に無駄になる部分を少なくすることができる。 According to the present invention, as compared with the conventional case where the electrode shape is punched from the electrode strip, the cutting margin in the width direction of the electrode strip is not required, and therefore, the portion that is wasted when manufacturing the electrode is reduced. Can do.
ここで、前記電極帯の幅の2倍以上の幅を有する幅広電極帯をその長さ方向に沿って切断して2つ以上の前記電極帯を用意することができる。これにより、効率よく大量の電極が製造できる。 Here, it is possible to prepare two or more electrode strips by cutting a wide electrode strip having a width twice or more the width of the electrode strip along the length direction. Thereby, a lot of electrodes can be manufactured efficiently.
ここで、上述の各発明に関して、前記タブ部を形成する工程において、前記電極帯片を厚み方向に一対の板でプレスすることができる。これにより、電極帯片の反りを減らすことが可能であり、切断された電極の形状及び/又は寸法精度が向上する。 Here, in each of the above-described inventions, in the step of forming the tab portion, the electrode strip can be pressed in a thickness direction with a pair of plates. Thereby, it is possible to reduce the curvature of an electrode strip, and the shape and / or dimensional accuracy of the cut | disconnected electrode improve.
また、前記一対の板の内の少なくとも一方の板は、前記電極帯片と接触する面に開口した吸引管を有し、前記タブ部を形成する工程において、前記吸引管内を減圧にして前記電極帯片を前記少なくとも一方の板に押しつけることもできる。これによっても、電極帯片の反りを減らすことが可能であり、切断された電極の形状及び/又は寸法精度が向上する。 Further, at least one of the pair of plates has a suction tube opened on a surface in contact with the electrode strip, and in the step of forming the tab portion, the suction tube is evacuated to reduce the electrode. A strip may be pressed against the at least one plate. This can also reduce the warpage of the electrode strip and improve the shape and / or dimensional accuracy of the cut electrode.
また、前記一対の板の内の少なくとも一方の板は、前記活物質層と接触する部分に、前記活物質層非形成領域と接触する部分よりも窪んでいる窪部を有することもできる。これによっても、切断された電極の形状及び/又は寸法精度が向上する。 In addition, at least one of the pair of plates may have a recessed portion that is recessed in a portion in contact with the active material layer than in a portion in contact with the active material layer non-formation region. This also improves the shape and / or dimensional accuracy of the cut electrode.
本発明によれば、蓄電装置用電極製造時の材料の利用率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the utilization factor of the material at the time of manufacture of the electrode for electrical storage apparatuses can be improved.
図面を参照しながら本発明の実施形態にかかる蓄電装置用電極の製造方法の一例について説明する。 An example of a method for manufacturing an electrode for a power storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1の(a)及び(b)に示すような電極帯40を用意する。電極帯40は、導電箔42及び活物質層44を備える。導電箔42は、導電性を有する長尺な箔である。導電性を有すれば導電箔の材質に制限はないが、正極の場合の導電材料の例は、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、アルミニウムなどの金属材料又は導電性樹脂である。負極の場合の導電材料の例は、銅である。
(First embodiment)
First, an
導電箔42の厚みは特に限定されないが、例えば、5〜30μmとすることができる。
Although the thickness of the
導電箔42の幅Bは、後述する図2の(a)の(距離L1+距離L2+距離L3)×2+距離L0と同じ、または、これよりも大きければよい。また、導電箔42の長さ方向の全長は特に限定されず、例えば、300m以上とすることが出来る。
The width B of the
活物質層44は、導電箔42の両面にそれぞれ設けられており、導電箔42の長さ方向に延びている。本実施形態では、活物質層44の幅Aは、導電箔42の幅Bよりも小さくされており、導電箔42の両面において、導電箔42の両方の縁42e(長さ方向に延びる縁)に沿って、活物質層44が形成されていない活物質層非形成領域42aが形成されている。活物質層44の幅Aは、後述する図2の(a)の距離L1+距離L1+距離L0とすればよい。また、活物質層非形成領域42aの幅A’は、図2の(a)のL2+L3と同じ、又は、これよりも大きければよい。
The
活物質層44の厚みも特に限定されないが、例えば、5〜200μmとすることが出来る。
The thickness of the
正極の場合の活物質層44は、正極活物質、及び、バインダーを含む。正極活物質の例は、リチウム含有遷移金属酸化物である。リチウム含有遷移金属酸化物の例は、Ni、Mn及びCoから成る群から選択される少なくとも1つの元素及びLiを含む複合酸化物である。上記複合酸化物の例は、リチウムコバルト複合酸化物LiCoO2、リチウムニッケル複合酸化物LiNiO2、リチウムマンガン複合酸化物LiMnO2,LiMn2O4、リチウムニッケルコバルト複合酸化物LiNiaCobO2(a+b=1、0<a<1、0<b<1)、リチウムマンガンコバルト複合酸化物LiMnaCobO2(a+b=1、0<a<1、0<b<1)、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物LiCopNiqMnrO2(p+q+r=1、0<p<1、0<q<1、0<r<1)である。上記複合酸化物の例は、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.5CO0.2Mn0.3O2、LiCoO2、LiNi0.8Co0.2O2、LiCoMnO2である。
In the case of the positive electrode, the
また、正極活物質は、一般式:LiCopNiqMnrDsO2(p+q+r+s=1、0<p≦1、0≦q<1、0≦r<1、0<s<1)で表されるリチウム含有遷移金属酸化物であることもできる。Dは、Al,Mg,Ti,Sn,Zn,W,Zr,Mo,Fe,Naから成る群から選択される少なくとも1つの元素である。 The positive electrode active material has a general formula: LiCo p Ni q Mn r D S O 2 (p + q + r + s = 1, 0 <p ≦ 1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1, 0 <s <1) It can also be a lithium-containing transition metal oxide represented. D is at least one element selected from the group consisting of Al, Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, Fe, and Na.
また、正極活物質は、Li2MnO3、LiFePO4、LiMnPO4、Li2FeP2O7、Li2FeSiO4、Li2MnSiO4、LiNi0.5Mn1.5O4、および前述の酸化物のいずれかを含む酸化物固溶体であることができる。 The positive electrode active material is Li 2 MnO 3 , LiFePO 4 , LiMnPO 4 , Li 2 FeP 2 O 7 , Li 2 FeSiO 4 , Li 2 MnSiO 4 , LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , and the above-described oxidation It can be an oxide solid solution containing any of the above.
バインダーは、活物質を導電箔に固定するために配合される樹脂である。バインダーの例は、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂である。バインダーの量は、活物質100質量部に対して、1〜30質量部とすることができる。 The binder is a resin blended to fix the active material to the conductive foil. Examples of the binder are fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, and alkoxysilyl group-containing resins. The quantity of a binder can be 1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of active materials.
活物質層44は、必用に応じて、さらに導電助剤を含むことができる。導電助剤の例は、カーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック(AB)、ケッチェンブラック(登録商標)(KB)、気相法炭素繊維(VaporGrown Carbon Fiber:VGCF)等の炭素系粒子である。これらは、単独で、又は2種以上組み合わせて添加することができる。導電助剤の使用量については、特に限定されないが、例えば、100質量部の活物質に対して、1〜30質量部とすることができる。
The
負極の場合の活物質層44は、正極活物質に代えて負極活物質を有する。負極の場合も、活物質層44は、必用に応じて導電助剤を含んでも良い。バインダーや導電助剤の例は、正極の場合と同様とすることができる。バインダーの量は、例えば、100質量部の負極活物質に対して、1〜30質量部とすることができる。導電助剤の量は、100質量部の負極活物質に対して、1〜30質量部とすることができる。
The
負極活物質の例は、黒鉛、難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)、易黒鉛化性炭素(ソフトカーボン)、Sn、Sn合金、Si、Si合金、SiOx(0<x<2)、Ge、Ge合金、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーである。これらの負極活物質の内の任意の複数の組合せを用いることも出来る。 Examples of the negative electrode active material include graphite, non-graphitizable carbon (hard carbon), graphitizable carbon (soft carbon), Sn, Sn alloy, Si, Si alloy, SiO x (0 <x <2), Ge Ge alloys, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. Any combination of these negative electrode active materials can also be used.
続いて、電極帯40の長さ方向の先端部分を長さ方向と直交する方向(幅方向)に延びるC1−C1仮想線に沿って切断して、図1の(c)に示すような、長さ方向の距離がWとされた矩形形状の電極帯片40tを得る。切断装置は特に限定されないが、例えば、シャーを利用できる。
Subsequently, the distal end portion in the length direction of the
続いて、図2の(a)に示す仮想線C2−C2、C3−C3,C4−C4、及びC5−C5に沿って、電極帯片40tを切断し、図2の(b)に示す2つの電極20を得る。仮想線C2−C2及び仮想線C5−C5は、それぞれ一方側及び他方側の活物質層非形成領域42a上にあり、タブ部42ctの形状及びタブ部42ctを有する側の辺42cceの形状を規定する。仮想線C3−C3、及び仮想線C4−C4はそれぞれ活物質層44の上にあり、電極20におけるタブ部42ctを有する側とは反対側の辺の形状を規定する。
Subsequently, the
得られる電極20は、導電箔42c及び導電箔42cの両面に設けられた活物質層44cを有する。導電箔42cは、W×(L1+L2)の大きさの矩形形状の本体部42cc、及び、本体部42ccの1つの辺から距離L3及び幅TWで突出するタブ部42ctを有する。
The obtained
活物質層44cは、本体部42ccの内のタブ部42ctが形成されていない3つの辺のそれぞれの縁までに亘って形成されている。また、活物質層44cは、本体部42ccにおけるタブ部42ctが設けられた辺42cce及びその延長線から距離L2だけ後退したところまでしか形成されていない。
The
図2の(a)に戻って、電極帯片40tを切断する際の仮想線C2−C2、仮想線C3−C3、仮想線C4−C4、及び、仮想線C5−C5の位置及び形状は、製造する電極20に合わせて適宜設定できる。
Returning to (a) of FIG. 2, the positions and shapes of the imaginary line C2-C2, the imaginary line C3-C3, the imaginary line C4-C4, and the imaginary line C5-C5 when cutting the
例えば、辺42cceから活物質層44cまでの距離L2は、5〜100mmとすることが出来る。また、タブ部42ctが突出する距離L3は、例えば、5〜100mmとすることが出来る。また、タブ部42ctの幅TWは、例えば、5〜100mmとすることが出来る。また、電極20の幅である距離Wは、100〜200mmとすることが出来る。さらに、活物質層44の距離L1(距離Wと直交する方向における)は、5〜200mmとすることが出来る。また、仮想線C3−C3と仮想線C4−C4との間の距離L0は、例えば、0〜100mmとすることが出来る。L0は、ゼロでもよい。
For example, the distance L2 from the side 42cce to the
電極帯片40tを切断してこのような電極20を製造する際に、図3に示す切断装置200を用いて切断することができる。
When manufacturing the
この切断装置200は、台座100、押さえ板120、及び、刃ユニット130を主として備える。
The
台座100は、図3の(a)に示すように、電極帯片40tが載置される上面100uを有する。上面100uの中央部には窪部100udが形成されている、窪部100udの大きさ及び深さは、図2に示す電極帯片40tの活物質層44cと同一とされている。
As shown in FIG. 3A, the
台座100は、上面100uにおける電極帯片40tと接触する部分、例えば、活物質層非形成領域42a及び活物質層44c、に対して開口する複数の吸引管100pを有し、吸引管100pの他端は集合管100qを介して、図示しない外部のポンプに接続されている。
The
押さえ板120は、台座100の上面100uの上方に配置され、上面100uと対向する下面120uを有している。押さえ板120は、図示しない移動機構によって、台座100の上面100uに対して、進退可能とされ、さらに、上面100uの上に載置された電極帯片40tに対して圧力を加えて上面100uに対して押しつけることができるようになっている。
The holding
押さえ板120の下面120uの中央部には窪部120udが形成されている。窪部100udの大きさ及び深さは、図2に示す電極帯片40tの活物質層44cと同一とされ、窪部120udの位置は台座100の上面100uの窪部100udと対向する位置に設定されている。
A recess 120ud is formed at the center of the
刃ユニット130は、図2の(a)に示す仮想線C2−C2、仮想線C3−C3、仮想線C4−C4は、及び、仮想線C5−C5にそれぞれ対応する刃132、133、134、135を有しており、これらが刃台座138に固定されている。押さえ板120には、刃132〜135を上下方向に通過させることが出来る貫通孔120thが形成されている。また、刃台座136は、図示しない移動機構によって、押さえ板120とは独立に、台座100の上面100uに対して進退可能とされ、上面100uの上に載置された電極帯片40tに対して刃を押しつけて電極帯片40tを切断可能となっている。
The
次に、電極帯片40tの切断方法について説明する。まず、図3の(b)に示すように、台座100の上面100u上に、電極帯片40tを載置する。このとき、電極帯片40tの活物質層44cが窪部100ud内に入るように載置する。
Next, a method for cutting the
続いて、押さえ板120を下降させて、押さえ板120の下面120dで電極帯片40tを台座100の上面100uに対して押さえつける。このとき、押さえ板120の窪部120ud内に活物質層44cが入る。さらに、吸引管100p内のガスを排気して、大気圧によっても電極帯片40tを台座100に対して押しつける。
Subsequently, the
続いて、押さえ板120での押圧、及び、吸引管100pによる減圧を続けながら、刃ユニット130を下方に降下させて、仮想線C2−C2、仮想線C3−C3、仮想線C4−C4、及び、仮想線C5−C5に沿って、電極帯片40tの、前回の切断とは異なる両端部を切断し、上述の電極20が得られる。
Subsequently, while continuing the pressing by the holding
本実施形態によれば、長さ方向に活物質層非形成領域42aを有する長尺な電極帯40を幅方向に切断して矩形形状の電極帯片40tを形成し、その後、活物質層非形成領域42aを切断してタブ部42ctを形成している。したがって、電極20における距離Wは、最初の切断工程での距離Wにより規定される。このため、従来のように、電極帯40からタブ付き電極を型抜きや打ち抜きで形成する場合に比べて、長さ方向における切り代が不要となり、電極帯40の利用効率が上がる。
According to the present embodiment, the
また、本実施形態では、電極帯40の両方の縁42eに沿って活物質層非形成領域42aが形成されているため、電極帯40の活物質層44の幅Aを電極20の活物質層の距離L1の2倍以上とすることにより、1回の操作で2つの電極を形成することができて効率が向上する。
In this embodiment, since the active material
さらに、本実施形態では、押さえ板120及び台座100により電極帯片40tを厚み方向にプレスすると共に、吸引管100pによりガスを吸引して電極帯片40tを台座100に強く押しつけているので、切断された電極20の形状及び/又は寸法の精度が向上する。特に、電極帯40がロール状態で保管されていることが多いこと、及び/又は、電極帯40を仮想線C1−C1で切断する際に応力がかかること等により、電極帯片40tが反ってしまうことが多い。反ったまま切断すると、電極帯片40tの仮想線の位置がずれて、得られる電極の形状及び/又は寸法の精度、特に、距離L2が変動しやすいが、本実施形態では特に高精度の形状及び/又は寸法の電極が得られる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、台座100及び押さえ板120がそれぞれ窪部100ud、120udを有しているので、電極帯片40tの位置決めが容易である上に、電極帯片40tをその形状に合わせてプレスできるため反りの低減がより一層効果的に行われるので、電極の形状及び/又は寸法の精度がより一層向上する。
Furthermore, in this embodiment, since the
(第2実施形態)
続いて、第2実施形態に係る方法について説明する。まず、図4の(a)に示すような幅広電極帯50を用意する。幅広電極帯50は、導電箔42及び複数の活物質層44を有する。導電箔42及び活物質層44の材料、及び、導電箔42の形状は第1実施形態と同様であるが、本実施形態では、活物質層44の形態が第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
Subsequently, a method according to the second embodiment will be described. First, a
本実施形態の活物質層44は、それぞれ、長尺な導電箔42の幅方向に一端から他端までに亘って形成されている。また、活物質層44は、長さ方向に多数配置され、活物質層44間には、活物質層44が形成されていない矩形状の活物質層非形成領域42aがそれぞれ形成されている。幅広電極帯50の幅2Wは、後述する図4の(e)に示す電極20の幅である距離Wの2倍である。また、活物質層44の導電箔42の長さ方向の距離L4は、後述する電極20の活物質層44cの距離L1(幅広電極帯の長さ方向における距離)より長くすることができる。さらに、活物質層非形成領域42aの長さ方向の距離Eは、図4の(e)の距離L3、距離L2、及び距離L5に応じて、すなわち、L2+L3−L5に応じて適宜設定できる。また、活物質層44は、導電箔42の両面に互いに対向する位置に設けられている。
Each of the active material layers 44 of the present embodiment is formed from one end to the other end in the width direction of the long
続いて、図4の(a)の仮想線D1−D1に沿って、幅広電極帯50を長さ方向に沿って切断して、幅Wを有する2枚の電極帯51を得る。電極帯51においても、活物質層44はその幅方向に一端から他端まで形成されている。また、活物質層44間には、幅方向に延びる活物質層非形成領域42aが形成されている。
Subsequently, the
続いて、図4の(c)に示すように、幅Wの電極帯51の長さ方向の端部を、電極帯51の長さ方向と直交する方向(電極帯51の幅方向)に延びる仮想線D2−D2に沿って順次切断し、図4の(d)に示すような複数の矩形形状の電極帯片51tを得る。このとき、図4の(c)に示すように、仮想線D2−D2は、活物質層非形成領域42aの上ではなく、活物質層44の端部の上に配置される。活物質層44の先端と仮想線D2−D2との距離L5は2〜200μmとすることが出来る。したがって、電極帯片51tは、1つの活物質層44の一部である長さ方向の距離L6の活物質層44’と、1つの活物質層非形成領域42aの全部と、1つの活物質層44の一部である長さ方向の距離L5の活物質層44’’を含む。得られる電極帯片51tの活物質層44cの距離L6(前記長さ方向における)は、電極帯51の活物質層44の長さ方向の距離L4よりも距離L5だけ小さい。電極帯片51tは、活物質層非形成領域42aをその矩形の長さ方向において一辺側に偏って配置している。
Subsequently, as shown in FIG. 4C, the end in the length direction of the
続いて、仮想線D3−D3及び仮想線D4−D4に沿って、電極帯片51tを切断して、図4の(e)に示す電極20を得る。仮想線D4−D4は、活物質層44’における、活物質層非形成領域42aとは反対側の端部の上に配置され、電極帯片51tの一部を切断して、電極20の活物質層44cの長さ方向の距離L1を所定の値に設定する。仮想線D4−D4と電極帯片51tの端部との距離L7は、例えば、1〜200mmとすることが出来る。また、仮想線D3−D3は、活物質層非形成領域42aから活物質層44’’の上に亘るように配置され、タブ部42ctの幅TWを規定すると共に、導電箔42cの本体部42ccのタブ部42ct側の辺42cce及び、辺42cceと活物質層44cとの間の距離L2を規定する。
Subsequently, the
電極の各距離L1、距離L2、距離L3、幅TW、幅Wは、第1実施形態と同様にすることが出来る。 Each distance L1, distance L2, distance L3, width TW, and width W of the electrodes can be the same as in the first embodiment.
なお、仮想線D4−D4及びD3−D3で電極帯片51tを切断する方法としては、第1実施形態と同様の切断装置200を用いることが出来る。具体的には、図5に示すように、台座100及び押さえ板120は、活物質層44c及び活物質層44’’に対応する窪部100ud及び窪部120udを有し、さらに、台座100は吸引管100pを有し、電極帯片51tのプレス及び吸引をすることが出来る。また、刃ユニット130は、仮想線D3−D3に対応する刃137、仮想線D4−D4に対応する刃137、及び、これらを固定する刃台座138を備える。
As a method of cutting the
本実施形態によれば、幅方向に亘って形成された複数の活物質層44、及び、これらの間に配置された複数の活物質層非形成領域42aを有する長尺な電極帯51を幅方向に切断して、活物質層44の一部及び活物質層非形成領域42aの全部を有する矩形形状の電極帯片51tを形成し、その後、活物質層非形成領域42aを切断してタブ部42ctを形成している。したがって、電極20における幅Wは、電極帯51の幅Wにより規定される。このため、従来のように、電極帯からタブ付き電極を型抜きや打ち抜きでする場合に比べて、幅方向における切り代が不要となり、電極帯40の利用効率が上がる。
According to the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、押さえ板120により電極帯片51tをプレスすると共に、吸引管100pによりガスを吸引して電極帯片51tを台座100に強く押しつけるので、切断された電極の形状及び/又は寸法の精度が向上する。特に、電極帯51及び/又は幅広電極帯50がロール状態で保管されていることが多いこと、及び/又は、幅広電極帯50を仮想線D1−D1切断する際や、電極帯51を仮想線D2−D2で切断する際に応力がかかること等により、電極帯片51tが反ってしまうことが多い。反ったまま切断すると、電極帯片51tの仮想線の位置がずれて、得られる電極の形状及び/又は寸法の精度、特に、距離L2や距離L1が変動しやすいが、本実施形態では特に高精度の形状及び/又は寸法の電極が得られる。
Furthermore, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、台座100及び押さえ板120がそれぞれ窪部100ud、120udを有しているので、電極帯片51tの位置決めが容易である上に、電極帯片51tをその形状に合わせてプレスできるために電極帯片51tの反りの低減がより一層効果的に行われるので、電極の形状及び/又は寸法の精度がより一層向上する。
Furthermore, in this embodiment, since the
本発明は、上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では、導電箔の両方の表面に活物質層が形成された電極帯を採用しているが、導電箔の片方の表面にのみ活物質層が形成された電極帯を採用することができ、その場合、片面のみに活物質層を有する電極が得られる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the electrode strip in which the active material layer is formed on both surfaces of the conductive foil is adopted, but the electrode strip in which the active material layer is formed only on one surface of the conductive foil is adopted. In that case, an electrode having an active material layer only on one side is obtained.
また、電極帯片を厚み方向にプレスする一対の板として、押さえ板120及び台座100を採用しているが、押さえ板120及び台座100の形態は特に限定されない。また、電極帯片の反りが少ない場合には、プレス動作を採用しなくても実施可能である。
Moreover, although the
また、上記実施形態では台座100にのみ吸引管100pが形成されているが、吸引管100pが、押さえ板120のみに設けられていても良いし、吸引管100pが台座100及び押さえ板120の両方に設けられていても良い。また、吸引管100pが台座100及び押さえ板120のいずれにも設けられていない場合でも実施は可能である。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、押さえ板120及び台座100の両方に窪部100ud、120udが形成されているが、窪み部がいずれか一方のみに形成されてでも実施可能であり、また、活物質層の厚みによっては押さえ板120及び台座100のいずれにも窪部が形成されていなくても実施は可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the recessed parts 100ud and 120ud are formed in both the holding | suppressing
また、第2実施形態では、幅広電極帯50の幅が2Wであるが、3Wや4Wなどの2以外の整数倍でもよく、この場合、多数の電極帯を製造できる。また、幅広電極帯50の幅がWの整数倍でなくても実施は可能である。また、第2実施形態では、幅広電極帯50を切断して電極帯51を形成しているが、これに限られず、幅Wの導電箔42を用意し、これに複数の活物質層44を形成することにより電極帯51を形成しても良い。
In the second embodiment, the width of the
また、第2実施形態では、仮想線D2−D2が、活物質層44の上にあるが、活物質層44と活物質層非形成領域42aとの境界上にあってもよく、活物質層非形成領域42aの上にあっても良い。ただ、仮想線D2−D2が、活物質層44の上にあると、プレス時に刃と導電箔とが溶着することを防止できるという効果がある。仮想線D2−D2が活物質層44と活物質層非形成領域42aとの境界上にある場合には、電極帯片51tは、活物質層44の全部及び活物質層非形成領域42aの全部を有する。また、仮想線D2−D2が活物質層非形成領域42aの上にあると、電極帯片51tは、活物質層非形成領域42aの一部、活物質層44の全部、活物質層非形成領域42aの一部を有する。
In the second embodiment, the virtual line D2-D2 is on the
本実施形態のようにして得られた電極20は、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電装置用電極として好適に利用できる。
The
20…電極、40、51…電極帯、40t、51t…電極帯片、42…導電箔、42a…活物質層非形成領域、42ct…タブ部、42e…縁、44…活物質層、50…幅広電極帯、100…台座(板)、100ud、120ud…窪部、120…押さえ板(板)。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記導電箔の前記少なくとも一方の表面において前記導電箔の少なくとも一方の縁に沿って前記長さ方向に活物質層非形成領域を形成して電極帯を得る電極帯準備工程と、
前記電極帯の長さ方向の端部を、前記長さ方向と直交する方向に沿って切断して電極帯片を得る電極帯切断第1工程と、
前記電極帯片の前記活物質層非形成領域の一部を切断してタブ部を形成するタブ部形成工程と、を備える、蓄電装置用電極の製造方法。 While forming an active material layer on at least one surface of the long conductive foil and in the length direction of the conductive foil,
An electrode band preparation step for obtaining an electrode band by forming an active material layer non-formation region in the length direction along at least one edge of the conductive foil on the at least one surface of the conductive foil;
A first step of cutting an electrode strip to obtain an electrode strip by cutting an end portion in the length direction of the electrode strip along a direction orthogonal to the length direction;
A tab part forming step of cutting a part of the active material layer non-formation region of the electrode strip to form a tab part.
前記方法は、更に、前記電極帯片を前記長さ方向に沿って切断する電極帯切断第2工程と、を備える請求項1記載の方法。 The active material layer non-formation region of the electrode strip is formed in the length direction along both edges of the conductive foil on the at least one surface of the conductive foil,
The method according to claim 1, further comprising an electrode strip cutting second step of cutting the electrode strip along the length direction.
前記電極帯の長さ方向の端部を、前記長さ方向と直交する方向に沿って切断して、前記活物質層非形成領域の少なくとも一部及び前記活物質層の少なくとも一部を有する電極帯片を得る電極帯切断第1工程と、
前記電極帯片の前記活物質層非形成領域の一部を切断してタブ部を形成するタブ部形成工程と、を備える、蓄電装置用電極の製造方法。 A plurality of active material layers are formed on at least one surface of the long conductive foil, and the active material layer is not disposed along the width direction of the conductive foil between the active material layers on the at least one surface of the conductive foil. An electrode band preparation step of forming a formation region to obtain an electrode band; and
An electrode having at least a part of the active material layer non-formation region and at least a part of the active material layer by cutting an end portion in the length direction of the electrode strip along a direction orthogonal to the length direction An electrode band cutting first step for obtaining a strip;
A tab part forming step of cutting a part of the active material layer non-formation region of the electrode strip to form a tab part.
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