JP2016021283A - Winding device and manufacturing method of electrode - Google Patents

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文隆 早川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winding device capable of generation of creases and lateral displacement even when winding an electrode material in which a coated part with an active material layer disposed on the surface thereof and a non-coated part where no active material layer is disposed are mixed, and a manufacturing method of an electrode.SOLUTION: A winding device 10 includes: an unwinding roll 11 for unwinding an electrode material 70; a winding roll 13 for winding the electrode material; a discrimination section 30 for mutually discriminating a product part 77 in which the active material layer is disposed and a lead part 73 where the active material layer is not disposed, on a surface of a metal foil 71 of the electrode material; and a dancer roll 15 of which the swing position is controlled in such a manner that, when winding the lead part around the winding roll, a tensile force to be applied to the electrode material becomes smaller in comparison with winding the product part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、巻取装置及び電極の製造方法に関する。   The present invention relates to a winding device and an electrode manufacturing method.

リチウムイオン電池などの二次電池及び電気二重層キャパシタなどに使用される電極の製造工程では、塗工工程、プレス工程、検査工程及び打抜工程などの各工程を経て、電極が製造される。製造工程では、基材又は基材上に活物質層が形成された電極材料を巻出しし、搬送し、巻取りをする、少なくとも一対のロールを備える巻取装置が用いられる。基材または電極材料は、一度巻き出されると、一つ又は複数の工程を経た後、再度ロールに巻き取られ、次の工程に運搬される。   In the manufacturing process of electrodes used for secondary batteries such as lithium ion batteries and electric double layer capacitors, electrodes are manufactured through various processes such as a coating process, a pressing process, an inspection process, and a punching process. In the manufacturing process, a winding device including at least a pair of rolls that unwinds, conveys, and winds a substrate or an electrode material on which an active material layer is formed is used. Once the substrate or electrode material is unwound, it passes through one or a plurality of steps, is then wound around a roll again, and is transported to the next step.

このような巻取装置では、基材の巻取時における、ロールの回転軸方向へのずれなど、いわゆる「巻ずれ」を防止することが求められており、例えば、巻き取りをするロールの姿勢を制御することが知られている。また、巻ずれの原因の一つとして、過度の巻き締まりによるものも知られている。これは、外側が固く巻かれたときに、内側の巻取り済の電極材料が、外周側の応力に負けて、滑ることに起因する。例えば、特許文献1には、巻取りコイルのコイル径の変化に伴いニップロールの押付け力を変更し、過度の巻き締まりを防止することが記載されている。   In such a winding device, it is required to prevent so-called “winding deviation” such as deviation of the roll in the rotation axis direction at the time of winding the base material. For example, the posture of the roll for winding It is known to control. In addition, one of the causes of winding slip is also known to be due to excessive tightening. This is due to the fact that the wound electrode material on the inner side slides against the stress on the outer peripheral side when the outer side is tightly wound. For example, Patent Document 1 describes that the pressing force of the nip roll is changed with the change of the coil diameter of the winding coil to prevent excessive winding tightening.

特開2012−129147号公報JP 2012-129147 A

上記従来の巻取装置の他に、巻取りをするロールの姿勢を制御することで、比較的小さい張力でも、巻ずれを防止しながら巻き取ることが可能な巻取装置も知られている。しかしながら、電極材料のずれは、巻ずれ以外でも発生する。プレス工程後の電極材料は、活物質層が形成された塗工部において、その表面が、プレス工程前よりも滑りやすい状態となっている。このため、プレス工程後のロールを巻取り、運搬すると、プレス工程前の巻取りロールと同じ張力で巻き取っていても、比較的弱い衝撃で、容易に電極材料の軸方向のずれ(以後、このようなずれを「横ずれ」と称する。)を生じる。このような横ずれは、巻き取り時の張力を上げることで抑制できる。しかし、横ずれを完全に防止できるほどに張力を上げると、塗工部との硬さの違いに起因する皺が未塗工部に発生する。電極材料は、連続塗工により塗工部が形成されていても、少なくとも前端と後端には未塗工部(後述するリード部)を有する。このような皺は、製品には含まれないが、製造工程中の巻出しと巻取りの繰り返しにより、電極材料の破断の起点になりやすい為、好ましくない。また、極力、巻取り回数を減らし、理想的には、一度巻き出した基材について、巻き取ることなく打抜工程まで行うことも考えられる。しかし、このような工程は、設備設計上の制約が大きい。   In addition to the above-described conventional winding device, there is also known a winding device capable of winding while preventing winding slippage even with a relatively small tension by controlling the posture of the roll for winding. However, displacement of the electrode material also occurs other than winding displacement. The electrode material after the pressing step has a surface that is more slippery at the coated portion where the active material layer is formed than before the pressing step. For this reason, when the roll after the pressing process is wound and transported, even if it is wound with the same tension as that of the winding roll before the pressing process, the axial displacement of the electrode material easily (hereinafter, Such a shift is referred to as “lateral shift”). Such a lateral shift can be suppressed by increasing the tension during winding. However, if the tension is increased to the extent that lateral displacement can be completely prevented, wrinkles due to the difference in hardness from the coated part occur in the uncoated part. The electrode material has an uncoated portion (lead portion to be described later) at least at the front end and the rear end even if the coated portion is formed by continuous coating. Such wrinkles are not included in the product, but are not preferable because they tend to be the starting point of the electrode material due to repeated unwinding and winding during the manufacturing process. Further, it is possible to reduce the number of windings as much as possible and ideally perform the punching process without winding the base material once unwound. However, such a process has a great restriction on facility design.

そこで、本発明は、表面に活物質層が配置された塗工部と活物質層が配置されない未塗工部とが混在する電極材料を巻き取る場合であっても、皺の発生及び横ずれを抑制することできる巻取装置及び電極の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention eliminates wrinkles and lateral displacement even when winding an electrode material in which a coated portion where an active material layer is disposed on the surface and an uncoated portion where no active material layer is disposed are wound. An object of the present invention is to provide a winding device and an electrode manufacturing method that can be suppressed.

本発明の巻取装置は、電極材料を巻き出す巻出す巻出ロールと、電極材料を巻き取る巻取ロールと、電極材料の基材上において活物質層の配置された塗工部と活物質層の配置されていない未塗工部とを互いに判別する判別部と、未塗工部が巻取ロールに巻き取られるときには、塗工部が巻き取られるときと比べて、電極材料に付与される張力が小さくなるように張力を切り替える張力切替部と、を備える。   The winding device of the present invention includes an unwinding roll for unwinding an electrode material, a winding roll for winding the electrode material, and a coating portion and an active material in which an active material layer is disposed on a base material of the electrode material The discriminating unit for discriminating between the uncoated portion where the layer is not disposed and the uncoated portion when the uncoated portion is wound on the take-up roll are applied to the electrode material compared to when the coated portion is wound. A tension switching unit that switches the tension so that the tension to be reduced.

本発明の電極材料の巻取方法は、電極材料における基材の表面に活物質層が配置されていない未塗工部を巻き取るときには、活物質層が配置されている塗工部を巻き取るときと比べて、電極材料に付与される張力を小さくして電極材料を巻き取る。   In the method for winding an electrode material according to the present invention, when winding an uncoated portion where the active material layer is not disposed on the surface of the base material in the electrode material, the coated portion where the active material layer is disposed is wound. Compared to the case, the tension applied to the electrode material is reduced and the electrode material is wound up.

この構成の巻取装置では、巻取ロールに巻き取られる電極材料と既に巻き取られた電極材料(一回り前の電極材料)との間の滑りやすさに応じて、巻取ロールに電極材料を巻き取る際の電極材料に付加する張力を切り替えている。すなわち、張力切替部は、既に巻き取られた電極材料に対して滑りやすくなる塗工部が巻き取られるときには、未塗工部が巻き取られるときと比べて、電極材料に大きな張力が付与されるようしている。これにより、電極材料の運搬時における横ずれを抑制し、また、塗工部との硬さの違いに起因する皺が、未塗工部に発生することを抑制することができる。   In the winding device of this configuration, the electrode material is applied to the take-up roll according to the slipperiness between the electrode material taken up by the take-up roll and the electrode material that has already been taken up (the electrode material immediately before). The tension applied to the electrode material when winding up is switched. In other words, the tension switching unit applies a greater tension to the electrode material when the coated portion that is slippery with respect to the already wound electrode material is wound than when the uncoated portion is wound. It seems to be. Thereby, the lateral shift | offset | difference at the time of conveyance of electrode material can be suppressed, and it can suppress that the wrinkles resulting from the difference in hardness with a coating part generate | occur | produce in an uncoated part.

本発明の巻取装置では、張力切替部は、電極材料に巻き掛けられたダンサーロールを揺動することにより張力を切り替えてもよい。   In the winding device of the present invention, the tension switching unit may switch the tension by swinging a dancer roll wound around the electrode material.

この構成の巻取装置では、簡易な構成で電極材料に付与される張力の切り換えが可能になる。   In the winding device having this configuration, the tension applied to the electrode material can be switched with a simple configuration.

本発明の電極の製造方法は、基材上に活物質層が配置された塗工部と、活物質層が配置されていない未塗工部と、を有する帯状の電極材料を形成する電極の製造方法において、電極材料はロール状に巻き取られ、未塗工部を巻き取るときには、塗工部を巻き取るときと比べて、電極材料に付与される張力を小さくして巻き取る。   The electrode manufacturing method of the present invention is an electrode that forms a strip-shaped electrode material having a coated portion in which an active material layer is disposed on a substrate and an uncoated portion in which no active material layer is disposed. In the manufacturing method, the electrode material is wound up in a roll shape, and when the uncoated portion is wound, the tension applied to the electrode material is reduced compared to when the coated portion is wound.

この電極の製造方法では、既に巻き取られた電極材料に対して滑りやすくなる塗工部が巻き取られるときには、未塗工部が巻き取られるときと比べて、電極材料に大きな張力が付与されるようしている。これにより、電極材料の運搬時における横ずれを抑制し、また、塗工部との硬さの違いに起因する皺が、未塗工部に発生することを抑制することができる。   In this electrode manufacturing method, when a coated part that is slippery with respect to an already wound electrode material is wound, a greater tension is applied to the electrode material than when an uncoated part is wound. It seems to be. Thereby, the lateral shift | offset | difference at the time of conveyance of electrode material can be suppressed, and it can suppress that the wrinkles resulting from the difference in hardness with a coating part generate | occur | produce in an uncoated part.

本発明の電極の製造方法は、活物質合剤を基材上に塗工する塗工工程と、電極材料をロールプレスするプレス工程とを有し、少なくともプレス工程後の巻取時に、塗工部を巻き取るときと比べて、未塗工部を巻き取るときの張力を小さくしてもよい。   The method for producing an electrode of the present invention includes a coating process for coating an active material mixture on a substrate and a pressing process for roll pressing an electrode material, and at least at the time of winding after the pressing process The tension when winding the uncoated portion may be made smaller than when winding the portion.

この電極の製造方法では、電極材料をプレスすることにより塗工部表面の摩擦係数が小さくなっている状態においても、運搬時における横ずれを抑制することができる。   In this electrode manufacturing method, lateral displacement during transportation can be suppressed even in a state where the friction coefficient of the coated portion surface is reduced by pressing the electrode material.

本発明の電極の製造方法は、電極材料をロールプレスするプレス工程後に検査工程を有し、検査工程の巻取時に、塗工部を巻き取るときと比べて、未塗工部を巻き取るときの張力を小さくしてもよい。   The electrode manufacturing method of the present invention has an inspection step after the pressing step of roll-pressing the electrode material, and when winding the uncoated portion, compared to winding the coated portion during winding of the inspection step The tension may be reduced.

この電極の製造方法では、電極材料をプレスすることにより塗工部表面の摩擦係数が小さくなっている状態においても、運搬時における横ずれを抑制することができる。   In this electrode manufacturing method, lateral displacement during transportation can be suppressed even in a state where the friction coefficient of the coated portion surface is reduced by pressing the electrode material.

本発明によれば、表面に活物質層が配置された塗工部と活物質層が配置されない未塗工部とが混在する電極材料を巻き取る場合であっても、皺の発生及び横ずれを抑制することできる。   According to the present invention, even when the electrode material in which the coated portion where the active material layer is disposed on the surface and the uncoated portion where the active material layer is not disposed is wound, wrinkles are generated and laterally shifted. Can be suppressed.

一実施形態に係る巻取装置を含む検査装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view showing the schematic structure of the inspection device containing the winding device concerning one embodiment. 図1の巻取装置における機能ブロック図である。It is a functional block diagram in the winding device of FIG. 図1の巻取装置によって巻き出し及び巻き取りされる電極材料の展開図である。It is an expanded view of the electrode material unwound and wound up by the winding apparatus of FIG.

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.

以下の実施形態の電極材料は、二次電池及び電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の電極の製造に用いられる。電極の製造工程は、少なくとも塗工工程、プレス工程、及び検査工程を含む。塗工工程は、ダイコート方式などの公知の塗工装置により、長尺帯状をなす基材上に、後述する電極合剤を塗工し、塗工部を有する電極材料を形成する。電極材料は、乾燥装置を通過することで塗工部より溶媒が除去される。プレス工程では、ロールプレス機に電極材料を通すことで、塗工部の活物質密度を高められ、活物質層が形成される。検査工程では、電極材料を検査装置に順次通すことで、表面への異物の付着、又は活物質の部分的な剥離など、欠陥の有無が検査される。製造工程においては、基材又は電極材料を巻出しし、搬送し、巻取りをする、少なくとも一対のロールを備える巻取装置が用いられる。巻き出された基材又は電極材料は、一つ又は複数の工程を経た後、再度、ロールに巻き取られる。ロールに巻き取られた電極材料は、搬送手段により運搬され、次工程の巻き出し位置まで運搬される。塗工部の表面は、プレス工程にてロールプレス機を通過することで滑らかになり、摩擦係数が小さな、滑りやすい状態となる。   The electrode material of the following embodiment is used for manufacturing electrodes of power storage devices such as secondary batteries and electric double layer capacitors. The electrode manufacturing process includes at least a coating process, a pressing process, and an inspection process. In the coating process, an electrode material described later is coated on a long belt-shaped substrate by a known coating apparatus such as a die coating method to form an electrode material having a coating part. As for the electrode material, the solvent is removed from the coating part by passing through the drying device. In the pressing step, by passing the electrode material through a roll press machine, the active material density of the coated part can be increased and an active material layer is formed. In the inspection process, the presence or absence of defects such as adhesion of foreign matters to the surface or partial peeling of the active material is inspected by sequentially passing the electrode material through the inspection apparatus. In the manufacturing process, a winding device including at least a pair of rolls that unwinds, conveys, and winds a base material or an electrode material is used. The substrate or electrode material that has been unwound is subjected to one or a plurality of steps, and then wound around a roll again. The electrode material wound on the roll is transported by the transport means and transported to the unwinding position in the next process. The surface of the coating part becomes smooth by passing through a roll press in the pressing process, and becomes a slippery state with a small friction coefficient.

以下にて、検査工程に用いる巻取装置10を備える検査装置1について説明する。検査装置1は、電極材料70を搬送させながら、電極材料70の表面における欠陥の有無を検査する装置である。図1に示すように、検査装置1は、巻取装置10と、検査部40と、を備えている。   Below, the inspection apparatus 1 provided with the winding device 10 used for an inspection process is demonstrated. The inspection apparatus 1 is an apparatus that inspects the presence or absence of defects on the surface of the electrode material 70 while conveying the electrode material 70. As shown in FIG. 1, the inspection device 1 includes a winding device 10 and an inspection unit 40.

巻取装置10は、巻出ロール11と、巻取ロール13と、ダンサーロール(張力切替部)15と、従動ロール17と、判別部30と、制御部35(図2参照)と、を有している。巻出ロール11は、軸芯に巻き付けられた状態の電極材料70(図3参照)を巻き出す。巻取ロール13は、上流側から送り出されてくる電極材料70を軸芯に巻き取る。巻出ロール11及び巻取ロール13は、後段にて詳述する制御部35によって制御される。   The winding device 10 includes an unwinding roll 11, a winding roll 13, a dancer roll (tension switching unit) 15, a driven roll 17, a determination unit 30, and a control unit 35 (see FIG. 2). doing. The unwinding roll 11 unwinds the electrode material 70 (refer FIG. 3) in the state wound around the shaft core. The winding roll 13 winds the electrode material 70 fed from the upstream side around the shaft core. The unwinding roll 11 and the winding roll 13 are controlled by a control unit 35 described in detail later.

電極材料70の搬送経路において巻出ロール11と巻取ロール13との間には、複数の従動ロール17と、ダンサーロール15とが配置されている。従動ロール17は、主に、電極材料70の搬送経路を形成する。ダンサーロール15は、回動軸15Aを中心に、図1に示す左右方向に揺動可能に構成されている。電極材料70は、ダンサーロール15の揺動によって搬送経路の一部が変えられる。これにより、電極材料70に付与される張力を切り替えることができる。ダンサーロール15は、後段にて詳述する制御部35によって制御される。   A plurality of driven rolls 17 and dancer rolls 15 are arranged between the unwinding roll 11 and the winding roll 13 in the conveyance path of the electrode material 70. The driven roll 17 mainly forms a transport path for the electrode material 70. The dancer roll 15 is configured to be swingable in the left-right direction shown in FIG. 1 about the rotation shaft 15A. In the electrode material 70, a part of the conveyance path is changed by the swing of the dancer roll 15. Thereby, the tension | tensile_strength provided to the electrode material 70 can be switched. The dancer roll 15 is controlled by the control unit 35 described in detail later.

ここで、巻取装置10によって、巻き出し、搬送及び巻き取りが行われる電極材料70について、図3を参照しながら説明する。図3は、巻出ロール11に装着される巻回状態の電極材料70を展開して示した展開図である。ここでは、負極電極に用いられる電極材料70を例に挙げて説明する。   Here, an electrode material 70 that is unwound, conveyed, and wound by the winding device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a developed view showing the wound electrode material 70 mounted on the unwinding roll 11. Here, the electrode material 70 used for the negative electrode will be described as an example.

図3に示すように、電極材料70は、第1端部71Aから第2端部71Bまで延在する帯状の部材である。第1端部71Aは、巻出ロール11に装着時に巻芯側の位置する端部である。第2端部71Bは、巻出ロール11に装着時に最外層に位置する端部である。したがって、電極材料70が巻出ロール11から巻き出されて搬送されていく際には、第2端部71Bを先頭に巻き出され、第2端部71Bを先頭に搬送されていく。   As shown in FIG. 3, the electrode material 70 is a belt-like member extending from the first end 71A to the second end 71B. The first end portion 71 </ b> A is an end portion that is located on the winding core side when attached to the unwinding roll 11. The second end portion 71 </ b> B is an end portion located in the outermost layer when mounted on the unwinding roll 11. Therefore, when the electrode material 70 is unwound from the unwinding roll 11 and is transported, the second end 71B is unwound at the head, and the second end 71B is transported at the head.

電極材料70は、一方向に延在する金属箔(基材)71の一部の両面に活物質層75が配置された帯状の材料である。金属箔71は、例えば、銅箔である。活物質層75は、活物質,結着剤(バインダ),導電助材よりなる。活物質の例には、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボンなどのカーボン、リチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属、金属化合物、SiOx(0.5≦x≦1.5)などの金属酸化物、ホウ素添加炭素などが含まれる。活物質層75は、活物質、バインダ、導電助材及び溶媒よりなる活物質合剤を、塗工工程において基材上に塗工した後、乾燥装置で溶媒を除去することで形成される。   The electrode material 70 is a belt-like material in which an active material layer 75 is disposed on both surfaces of a part of a metal foil (base material) 71 extending in one direction. The metal foil 71 is, for example, a copper foil. The active material layer 75 is made of an active material, a binder (binder), and a conductive additive. Examples of the active material include carbon such as graphite, highly oriented graphite, mesocarbon microbeads, hard carbon, and soft carbon, alkali metals such as lithium and sodium, metal compounds, SiOx (0.5 ≦ x ≦ 1.5 ) And the like, and boron-added carbon. The active material layer 75 is formed by applying an active material mixture composed of an active material, a binder, a conductive additive, and a solvent onto a substrate in a coating process, and then removing the solvent with a drying device.

電極材料70は、電極材料70の延在方向と直交する幅方向において活物質層75が配置されている部分と、活物質層75が配置されていない部分を有している。ここでは、前者を製品部(塗工部)77と称し、後者をリード部(未塗工部)73と称する。製品部77は、所定の工程を経た後、負極電極として用いられる部分である。電極材料70は、両端部に所定の長さのリード部73を有している。   The electrode material 70 has a portion where the active material layer 75 is disposed in a width direction orthogonal to the extending direction of the electrode material 70 and a portion where the active material layer 75 is not disposed. Here, the former is referred to as a product part (coating part) 77 and the latter is referred to as a lead part (uncoated part) 73. The product part 77 is a part used as a negative electrode after passing through a predetermined process. The electrode material 70 has lead portions 73 having a predetermined length at both ends.

図1に示す判別部30は、巻出ロール11から巻き出しされる電極材料70における金属箔71の表面に活物質層75が配置されているか否かを判別する部分である。すなわち、判別部30は、電極材料70が巻出ロール11から巻き出される巻出位置P1の近傍に配置されており、巻出ロール11からちょうど巻き出された電極材料70がリード部73であるか製品部77であるかを判別する。判別部30は、例えば、金属箔71の色と金属箔71に配置された活物質層75の色とを判別できる色検知センサを用いることができる。判別部30は、電極材料70がリード部73であるか製品部77であるかという判別情報を制御部35に送出する。   The determining unit 30 shown in FIG. 1 is a part that determines whether or not the active material layer 75 is disposed on the surface of the metal foil 71 in the electrode material 70 unwound from the unwinding roll 11. That is, the determination unit 30 is arranged in the vicinity of the unwinding position P1 where the electrode material 70 is unwound from the unwinding roll 11, and the electrode material 70 just unwound from the unwinding roll 11 is the lead portion 73. Or product part 77. For example, the determination unit 30 can use a color detection sensor that can determine the color of the metal foil 71 and the color of the active material layer 75 disposed on the metal foil 71. The determination unit 30 sends determination information indicating whether the electrode material 70 is the lead unit 73 or the product unit 77 to the control unit 35.

図2に示す制御部35は、巻取装置10における動作の各種制御処理を実行する部分であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)及びハードディスクなどで構成される。制御部35における各種制御処理は、例えばROMに格納されているプログラムがRAM上にロードされてCPUで実行されるソフトウェアにて行われる。なお、制御部35における各種制御処理は、電子回路などによるハードウェアによって実行されてもよい。   The control unit 35 shown in FIG. 2 is a part that executes various control processes of the operation of the winding device 10, such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a hard disk. Consists of. Various control processes in the control unit 35 are performed by, for example, software in which a program stored in the ROM is loaded onto the RAM and executed by the CPU. Various control processes in the control unit 35 may be executed by hardware such as an electronic circuit.

制御部35は、巻出ロール11及び巻取ロール13の駆動を制御する。また、制御部35は、リード部73が巻取ロール13に巻き取られるときには、製品部77が巻取ロール13に巻き取られるときと比べて、電極材料70に付与される張力が小さくなるように張力を切り替える。具体的には、制御部35は、判別部30から送られてくる判別情報、電極材料70の搬送速度、巻出位置P1(図1参照)と巻取位置P2(図1参照)との間の搬送距離などの情報に基づいて、巻取位置P2を通過する電極材料70がリード部73であるか製品部77であるかを判断する。制御部35は、リード部73が巻取ロール13に巻き取られるときには、製品部77が巻取ロール13に巻き取られるときと比べて、電極材料70に付与される張力が小さくなるように、ダンサーロール15の揺動を制御する。   The control unit 35 controls driving of the unwinding roll 11 and the winding roll 13. Further, the control unit 35 causes the tension applied to the electrode material 70 to be smaller when the lead portion 73 is wound around the winding roll 13 than when the product portion 77 is wound around the winding roll 13. Switch the tension to. Specifically, the control unit 35 determines the discrimination information sent from the discrimination unit 30, the conveyance speed of the electrode material 70, and between the unwinding position P1 (see FIG. 1) and the winding position P2 (see FIG. 1). Whether the electrode material 70 passing through the winding position P2 is the lead portion 73 or the product portion 77 is determined based on the information such as the transport distance. When the lead part 73 is taken up by the take-up roll 13, the control unit 35 is configured so that the tension applied to the electrode material 70 is smaller than when the product part 77 is taken up by the take-up roll 13. The swing of the dancer roll 15 is controlled.

検査部40は、電極材料70の表面における欠陥の有無を検査する部分である。検査部40は、電極材料70の表面に欠陥を検知した場合には、その旨の情報を制御部35に送出する。   The inspection unit 40 is a part that inspects the presence or absence of defects on the surface of the electrode material 70. When the inspection unit 40 detects a defect on the surface of the electrode material 70, the inspection unit 40 sends information to that effect to the control unit 35.

次に、図1を参照しながら巻取装置10の動作について説明する。作業者によって軸芯に巻回された状態の電極材料70が巻出ロール11に装着されると、巻出ロール11は、電極材料70の巻き出しを開始する。判別部30は、巻出ロール11から巻き出される電極材料70がリード部73であるか製品部77であるかを判別し、判別した判別情報を制御部35に送出する。   Next, the operation of the winding device 10 will be described with reference to FIG. When the electrode material 70 wound around the shaft core by the operator is attached to the unwinding roll 11, the unwinding roll 11 starts unwinding of the electrode material 70. The determination unit 30 determines whether the electrode material 70 unwound from the unwinding roll 11 is the lead portion 73 or the product portion 77, and sends the determined determination information to the control unit 35.

巻出ロール11から送り出された電極材料70は、従動ロール17及びダンサーロール15によって検査部40に誘導され、表面検査がなされる。検査部40において表面検査がなされた電極材料70は、従動ロール17よって巻取ロール13に検査部40に誘導され、巻取ロール13によって巻き取られる。制御部35は、巻取位置P2を通過する電極材料70がリード部73であるときは、製品部77であるときと比べて、電極材料70に付与される張力が20%〜30%程度小さくなるようにダンサーロール15の揺動を制御する。   The electrode material 70 fed from the unwinding roll 11 is guided to the inspection unit 40 by the driven roll 17 and the dancer roll 15 and subjected to surface inspection. The electrode material 70 subjected to the surface inspection in the inspection unit 40 is guided to the winding unit 13 by the driven roll 17 and is taken up by the winding roller 13. When the electrode material 70 passing through the winding position P2 is the lead portion 73, the control unit 35 has a tension applied to the electrode material 70 that is about 20% to 30% smaller than that of the product portion 77. Thus, the swing of the dancer roll 15 is controlled.

上記実施形態の巻取装置10では、巻取ロール13に巻き取られる電極材料70と既に巻き取られた電極材料70(一回り前の電極材料70)との間の滑りやすさに応じて、巻取ロール13に電極材料70を巻き取る際の電極材料70に付加する張力を切り替えている。すなわち、制御部35は、既に巻き取られた電極材料70に対して滑りやすくなる製品部77が巻き取られるときには、リード部73が巻き取られるときと比べて、電極材料70に大きな張力が付加されるようにダンサーロール15を揺動している。これにより、電極材料70の搬送時に加わる衝撃などに起因する横ずれを抑制することができる。   In the winding device 10 of the above-described embodiment, according to the slipperiness between the electrode material 70 wound around the winding roll 13 and the electrode material 70 that has already been wound (the electrode material 70 before one turn), The tension applied to the electrode material 70 when the electrode material 70 is wound around the winding roll 13 is switched. In other words, the control unit 35 applies a greater tension to the electrode material 70 when the product portion 77 that becomes slippery with respect to the already wound electrode material 70 is wound than when the lead portion 73 is wound. As shown, the dancer roll 15 is swung. Thereby, it is possible to suppress a lateral shift due to an impact applied when the electrode material 70 is conveyed.

ここで、横ずれを抑制するためには、一律に張力を高めることが考えられる。しかしながらこの方法では、図3に示すように、硬さの違いにより、リード部73に皺70Aが発生してしまう。リード部73は、製品(電極)には用いられない部分である。しかし、皺70Aは、製造工程において、巻き出しと巻き取りを繰り返す場合に、電極材料の破断の起点になることがあり、好ましくない。この点、本実施形態では、製品部77とリード部73とを区別して、それぞれを巻き取る際に適切な張力が付与されるように切り替えるので、電極材料70における皺70Aの発生及び横ずれを抑制することができる。   Here, in order to suppress the lateral displacement, it is conceivable to increase the tension uniformly. However, in this method, as shown in FIG. 3, the wrinkles 70 </ b> A are generated in the lead portion 73 due to the difference in hardness. The lead portion 73 is a portion that is not used for a product (electrode). However, the collar 70A is not preferable because it may become a starting point of breakage of the electrode material when unwinding and winding are repeated in the manufacturing process. In this respect, in the present embodiment, the product portion 77 and the lead portion 73 are distinguished from each other, and switching is performed so that appropriate tension is applied when winding each of the product portion 77 and the lead portion 73. can do.

以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

上記実施形態では、検査装置1に備えられた巻取装置10を例に挙げ説明したが、本発明はこれに限定されない。ロールプレス装置によってプレスされた電極材料70における製品部77の表面は滑らかになるので、リード部73と製品部77との間での摩擦抵抗の違いが大きくなる。したがって、ロールプレス後の電極材料70を巻き取るプレス工程後の巻取り時に、本発明の巻取装置を適用することも有効である。   In the above embodiment, the winding device 10 provided in the inspection device 1 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Since the surface of the product part 77 in the electrode material 70 pressed by the roll press apparatus becomes smooth, the difference in frictional resistance between the lead part 73 and the product part 77 increases. Therefore, it is also effective to apply the winding device of the present invention at the time of winding after the pressing step of winding the electrode material 70 after roll pressing.

上記実施形態の巻取装置10では、金属箔71の色と金属箔71に配置された活物質層75の色とを判別できる色検知センサを用いて、リード部73と製品部77とを判別する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、金属箔の側端にバーコードなどをマーキングして、金属箔の位置を管理してもよい。すなわち、金属箔の位置を管理するマークに従って塗工部(製品部)及び未塗工部(リード部)の位置を判別し、張力を変更してもよい。   In the winding device 10 of the above embodiment, the lead portion 73 and the product portion 77 are discriminated using a color detection sensor that can discriminate the color of the metal foil 71 and the color of the active material layer 75 disposed on the metal foil 71. However, the present invention is not limited to this. For example, the position of the metal foil may be managed by marking a bar code or the like on the side edge of the metal foil. That is, the position of the coated part (product part) and the uncoated part (lead part) may be determined according to a mark for managing the position of the metal foil, and the tension may be changed.

上記実施形態の巻取装置10では、判別部30が巻出位置P1の近傍に配置される例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、電極材料70の搬送経路近傍の任意の位置であってよい。   In the winding device 10 of the above embodiment, the example in which the determination unit 30 is disposed in the vicinity of the unwinding position P1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the conveyance path of the electrode material 70 It may be an arbitrary position in the vicinity.

1…検査装置、10…巻取装置、11…巻出ロール、13…巻取ロール、15…ダンサーロール(張力切替部)、17…従動ロール、30…判別部、35…制御部、40…検査部、70…電極材料、71…金属箔(基材)、73…リード部(未塗工部)、75…活物質層、77…製品部(塗工部)、P1…巻出位置、P2…巻取位置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection apparatus, 10 ... Winding device, 11 ... Unwinding roll, 13 ... Winding roll, 15 ... Dancer roll (tension switching part), 17 ... Follower roll, 30 ... Discriminating part, 35 ... Control part, 40 ... Inspection part, 70 ... electrode material, 71 ... metal foil (base material), 73 ... lead part (uncoated part), 75 ... active material layer, 77 ... product part (coated part), P1 ... unwinding position, P2: Winding position.

Claims (5)

電極材料を巻き出す巻出す巻出ロールと、
前記電極材料を巻き取る巻取ロールと、
前記電極材料の基材上において活物質層の配置された塗工部と前記活物質層の配置されていない未塗工部とを互いに判別する判別部と、
前記未塗工部が前記巻取ロールに巻き取られるときには、前記塗工部が巻き取られるときと比べて、前記電極材料に付与される張力が小さくなるように前記張力を切り替える張力切替部と、
を備える、巻取装置。
An unwinding roll for unwinding the electrode material;
A winding roll for winding the electrode material;
A discriminating unit for discriminating between a coated part in which an active material layer is disposed on an electrode material base material and an uncoated part in which the active material layer is not disposed;
A tension switching unit that switches the tension so that the tension applied to the electrode material is smaller when the uncoated part is wound around the winding roll than when the coated part is wound; ,
A winding device comprising:
前記張力切替部は、前記電極材料に巻き掛けられたダンサーロールを揺動することにより前記張力を切り替える、請求項1に記載の巻取装置。   The winding device according to claim 1, wherein the tension switching unit switches the tension by swinging a dancer roll wound around the electrode material. 基材上に活物質層が配置された塗工部と、活物質層が配置されていない未塗工部と、を有する帯状の電極材料を形成する電極の製造方法において、
前記電極材料はロール状に巻き取られ、前記未塗工部を巻き取るときには、前記塗工部を巻き取るときと比べて、前記電極材料に付与される張力を小さくして巻き取る、電極の製造方法。
In a method for producing an electrode, which forms a strip-shaped electrode material having a coated part in which an active material layer is disposed on a substrate and an uncoated part in which an active material layer is not disposed,
The electrode material is wound in a roll shape, and when winding the uncoated part, the tension applied to the electrode material is reduced compared to when winding the coated part. Production method.
前記製造方法は、活物質合剤を基材上に塗工する塗工工程と、電極材料をロールプレスするプレス工程とを有し、少なくとも前記プレス工程後の巻取時に、前記塗工部を巻き取るときと比べて、前記未塗工部を巻き取るときの張力を小さくする、請求項3に記載の電極の製造方法。   The manufacturing method includes a coating step of coating an active material mixture on a base material, and a pressing step of roll-pressing an electrode material, and at least at the time of winding after the pressing step, The manufacturing method of the electrode of Claim 3 which makes tension | tensile_strength when winding the said uncoated part small compared with the time of winding. 前記製造方法は、電極材料をロールプレスするプレス工程後に検査工程を有し、前記検査工程の巻取時に、前記塗工部を巻き取るときと比べて、前記未塗工部を巻き取るときの張力を小さくする、請求項3又は4に記載の電極の製造方法。   The manufacturing method has an inspection process after a pressing process of roll-pressing an electrode material, and when winding the uncoated part compared to winding the coated part when winding the inspection process. The manufacturing method of the electrode of Claim 3 or 4 which makes tension | tensile_strength small.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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