JP2018018767A - 電極製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
これによれば、異物除去装置が、開口に対向するクッション材の表面上より異物を剥ぎ取るとともに、クッション材の表面に沿い落下する異物も、漏れなく吸引し、除去できる。
まず、電極を備える蓄電装置としての二次電池について説明する。
図1に示すように、二次電池10は外観が角型をなす角型電池である。二次電池10は、リチウムイオン二次電池である。二次電池10は、ケース12内に電極組立体11を備える。電極組立体11は、複数の正極の電極と、複数の負極の電極とが、両者の間を絶縁した状態で交互に積層されて構成された積層式である。
図4に示すように、電極材料17は、帯状集電体としての長尺金属箔18と、長尺金属箔18の両面に存在する塗工部19を備える。長尺金属箔18は、電極13の金属箔14となる部位である。また、塗工部19は、電極13の活物質層15となる部位である。電極材料17において、その塗工部19の面に沿い、かつ電極材料17の長手方向に直交する方向を短手方向Yとする。電極材料17は、短手方向Yの両端縁であり、長手方向に沿う両方の長縁に沿って露出部18aを備える。各露出部18aは、長尺金属箔18において各塗工部19によって覆われていない部位であり、長尺金属箔18が露出した部分である。そして、各露出部18aは、電極13が電極材料17から打ち抜かれた際に、未塗工部14a及びタブ14bとなる部位である。
電極の製造方法は、長尺金属箔18の表面に活物質合剤を連続して塗布して塗工部19を形成して電極材料17を形成する塗工工程、及び塗工工程に付随し、塗工部19を加熱して、活物質合剤に含まれる溶媒を蒸発させるとともにバインダを硬化させる乾燥工程を含む。塗工工程では、長尺金属箔18の両面に塗工部19が形成されるとともに、長尺金属箔18の一対の長縁部に沿って、長尺金属箔18の露出した露出部18aが形成される。また、電極の製造方法は、加圧により塗工部19を圧縮する加圧工程を経る。また、電極の製造方法は、電極材料17を電極13の形状に切断する切断工程を経る。そして、切断工程で電極材料17から電極13が切り出される。
生産設備20は、電極材料17を供給する供給部21を備える。供給部21は、ロール状に捲回された電極材料17を支持するホルダ22を備える。ホルダ22は、電極材料17の搬送速度にあわせて、電極材料17を送出する。生産設備20は、電極材料17を搬送する円柱状の搬送ロール23を、電極材料17を挟んで一対備える。搬送ロール23の軸心は、電極材料17の短手方向Yに沿って延びる。搬送ロール23は、図示しない駆動装置によって軸心まわりで回転する。
次に、電極製造装置30を含む生産設備20による電極13の製造方法を記載する。
その後、電極13は、搬送方向D1の下流側の端部が電極搬送装置60に乗ると、電極13が電極搬送装置60に引っ張られ、該電極搬送装置60に乗り移る。その一方で、電極材料17から電極13が切り出されて残った端材54は分離ローラ51によって搬送方向D2へ案内される。
(1)電極製造装置30は、ダイロール41の表面を覆うクッション材44に対向配置された吸引部46を備える。ダイロール41の刃型43によって電極材料17を切断したとき、異物Zが発生し、その異物Zがクッション材44にめり込んだ場合、クッション材44の圧縮が解除されても、異物Zが直ぐにクッション材44の表面に露出せず、分離しない場合があり得る。このように、クッション材44の圧縮解除直後に分離しない異物Zについても、さらにダイロール41が回転した位置で、吸引部46によって吸引し、クッション材44から除去できる。このため、クッション材44に付着した異物Zが、切断前の電極材料17上に落下することを抑制できる。その結果として、クッション材44から落下した異物Zがダイロール41の刃型43によって塗工部19に押し付けられて歪みが発生すること等を抑制でき、電極材料17を良好に切断できる。よって、ダイロール41のクッション材44に付着した異物Zの除去に適した電極製造装置30を提供することができる。
○ 実施形態では、吸引部46の長手方向への吸引口46aの寸法は、クッション材44の長手方向への寸法より長くしたが、吸引部46の長手方向への吸引口46aの寸法は、クッション材44の長手方向への寸法と同じでもよい。また、吸引口46aの形状は、実施形態に記載されたような長孔状に限らず、多数の小孔により形成されていてもよい。
○ 吸引部46は、電極材料17の搬送方向Xにおける切断場所Pより下流側に配置されていてもよい。
○ 吸引部46は、ダイロール41の周方向に複数並設されていてもよい。
○ クッション材44は、ダイロール41の周面のうち、刃型43以外の全てを覆っていなくてもよく、例えば、刃型43に沿う場所だけを覆っていてもよい。
○ 電極材料17は、長手方向に沿って塗工部19が間欠的に形成されたものでもよい。
○ ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に用いる電極の製造時に実施形態の電極製造装置30を採用してもよい。
Claims (4)
- 帯状集電体の表面に形成された活物質合剤の塗工部を備える電極材料を、個片の電極の形状に切断する電極製造装置であって、
刃型を周面に備えるダイロールと、
前記ダイロールの周面に対向して配置されたアンビルロールと、
前記ダイロールの周面に装着され、前記ダイロールの周面と前記アンビルロールとの間で圧縮されて弾性変形し、前記刃型を突出可能なスポンジ製のクッション材と、
前記クッション材の外面に対向配置された異物除去装置と、を備えることを特徴とする電極製造装置。 - 前記異物除去装置は、非接触方式であり、前記電極材料の搬送方向において前記刃型による前記電極材料の切断場所よりも上流側に配置されている請求項1に記載の電極製造装置。
- 前記異物除去装置は、前記クッション材に対向し、かつ開口する吸引口を有し、内部の負圧により空気とともに異物を吸引する請求項1又は請求項2に記載の電極製造装置。
- 前記電極材料の面方向に沿い、かつ長手方向に直交する方向を短手方向とすると、前記電極材料の短手方向への前記異物除去装置の寸法は、前記クッション材の前記短手方向への寸法より大きい請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の電極製造装置。
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