JP2019075241A - Electrode sheet cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極シート切断装置に関する。 The present invention relates to an electrode sheet cutting device.
特許文献1には、次のような二次電池の製造方法が開示されている。まず、電池ケースの蓋部と正極端子部材と負極端子部材とが組み付けられて一体となった端子付き蓋部材を用意する。また、帯状の負極と帯状のセパレータと帯状の正極と帯状のセパレータとが扁平形状に捲回された電極体を用意する。この電極体では、正極のうち、正極集電箔の第1面上及び第2面上に正極合材層が塗工されていない正極合材層未塗工部と、負極のうち、負極集電箔の第1面上及び第2面上に負極合材層が塗工されていない負極合材層未塗工部とが、幅方向について互いに反対側に配置されている。 Patent Document 1 discloses the following method of manufacturing a secondary battery. First, a terminal-attached lid member in which a lid portion of a battery case, a positive electrode terminal member, and a negative electrode terminal member are assembled and integrated is prepared. Further, an electrode assembly is prepared in which a strip-shaped negative electrode, a strip-shaped separator, a strip-shaped positive electrode, and a strip-shaped separator are wound into a flat shape. In this electrode body, of the positive electrode, a positive electrode mixture layer uncoated portion on which the positive electrode mixture layer is not coated on the first surface and the second surface of the positive electrode current collector foil; A negative electrode mixture layer uncoated portion on which the negative electrode mixture layer is not coated on the first surface and the second surface of the foil is disposed on the opposite side in the width direction.
詳細には、この電極体は、電極体の幅方向の一方端部に、正極集電箔の一部である矩形状をなす金属箔部が、複数、積層方向(電極体の厚み方向)に積層された金属箔積層部を有し、且つ、電極体の幅方向の他方端部に、負極集電箔の一部である矩形状をなす金属箔部が、複数、積層方向(電極体の厚み方向)に積層された金属箔積層部を有している。 More specifically, in the electrode body, a plurality of rectangular metal foil portions which are a part of the positive electrode current collector foil are disposed at one end in the width direction of the electrode body in the lamination direction (thickness direction of the electrode body) A plurality of rectangular metal foil portions, which are a part of the negative electrode current collector foil, have a laminated metal foil laminated portion and at the other end in the width direction of the electrode body. Metal foil laminated portion laminated in the thickness direction).
次いで、電極体のうち負極合材層未塗工部の金属箔積層部に、端子付き蓋部材に含まれる板状の負極集電端子を、抵抗溶接により接合する。具体的には、抵抗溶接機の第1電極チップの先端面と第2電極チップの先端面との間に、金属箔積層部と負極集電端子とを積層方向に積層した(重ね合わせた)積層体を挟んで荷重をかけた状態とする。この状態で、第1電極チップと第2電極チップとの間に、一定時間、一定の大きさの電流を流す。この通電により発生する抵抗熱(ジュール熱)により、積層体(金属箔積層部と負極集電端子)のうち、第1電極チップと第2電極チップとの間に挟まれている部位を溶融させて、金属箔積層部と負極集電端子を溶接する。 Subsequently, the plate-like negative electrode current collection terminal contained in a lid member with a terminal is joined to the metal foil laminated part of the negative electrode compound material layer uncoated part among electrode bodies by resistance welding. Specifically, the metal foil laminated portion and the negative electrode current collector terminal were laminated in the laminating direction (superposed) between the front end surface of the first electrode tip of the resistance welder and the front end surface of the second electrode tip. A load is applied across the laminate. In this state, a current of a fixed magnitude is passed between the first electrode tip and the second electrode tip for a fixed time. The resistance heat (Joule heat) generated by this energization melts the portion sandwiched between the first electrode tip and the second electrode tip in the laminate (the metal foil laminated portion and the negative electrode current collector terminal) And weld the metal foil laminated portion and the negative electrode current collector terminal.
ところで、上述のような抵抗溶接を行ったとき、金属箔積層部のうち第1電極チップの先端面に対向するチップ対向面の一部に溶接電流が集中し、スパッタが発生することがあった。これに対し、特許文献1では、第1電極チップのうち金属箔積層部に接触する先端面を、凹凸形状を有する凹凸面としている。これにより、金属箔積層部のチップ対向面の一部に溶接電流が集中することを抑制し、スパッタの発生を抑制している。 By the way, when the above-described resistance welding is performed, the welding current may be concentrated on a part of the chip opposing surface facing the tip surface of the first electrode tip in the metal foil laminated portion, and spatter may occur. . On the other hand, in patent document 1, the front end surface which contacts metal foil lamination | stacking part among 1st electrode chips is made into the uneven surface which has uneven | corrugated shape. As a result, concentration of the welding current on a part of the chip-facing surface of the metal foil laminated portion is suppressed, and generation of spatter is suppressed.
しかしながら、特許文献1の手法では、抵抗溶接機の使用に伴って(抵抗溶接の回数を重ねるうちに)、第1電極チップの先端面である凹凸面(凸部)が摩耗したり、凹凸面の凹部内に溶融した金属箔の一部が入り込んだりして、先端面の凹凸が低減してゆき、スパッタの発生を抑制することができなくなる虞があった。これに対し、本願発明者は、電極チップの先端面を凹凸形状にしなくても、金属箔積層部を構成する未塗工部を凹凸形状にすることで、抵抗溶接時におけるスパッタの発生を抑制できると考えた。 However, in the method of Patent Document 1, with the use of a resistance welding machine (while increasing the number of times of resistance welding), the uneven surface (convex portion) which is the tip surface of the first electrode tip is worn or uneven surface A part of the molten metal foil intrudes into the concave part of the concave part, and the unevenness of the tip surface is reduced, which may make it impossible to suppress the occurrence of sputtering. On the other hand, the inventor of the present invention suppresses the occurrence of spattering at the time of resistance welding by making the uncoated portion constituting the metal foil laminated portion uneven as well, without making the tip surface of the electrode tip uneven. I thought I could.
そこで、本願発明者は、第1面及び第2面を有する帯状の集電箔と、集電箔の第1面上及び第2面上に塗工された帯状の電極合材層と、を有する帯状の電極シートを、その長さ方向に切断して、長さ方向に延びる帯状の2枚の電極を作製するときに、切断と同時に、2枚の電極の未塗工部(未塗工部となる部位)を凹凸形状にすることを考えた。このようにすれば、電極シートを切断する工程(装置)とは別に、電極合材層未塗工部を凹凸形状に変形させる工程(装置)を設ける場合に比べて、製造時間を短縮することができると共に、製造コストも低減することができるからである。 Therefore, the inventor of the present invention has a band-like current collector foil having a first surface and a second surface, and a band-like electrode mixture layer coated on the first surface and the second surface of the current collector foil. When the strip-like electrode sheet having the strip is cut in the length direction to produce two strip-like electrodes extending in the length direction, uncoated portions of the two sheets (uncoated at the same time as the cut) I thought about making uneven part the part which becomes a part. In this way, the manufacturing time can be shortened as compared with the case of providing the step (apparatus) of deforming the uncoated portion of the electrode mixture layer into the uneven shape separately from the step (apparatus) of cutting the electrode sheet. Manufacturing cost can also be reduced.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、帯状の電極シートをその長さ方向に切断することで、長さ方向に延びる帯状の2枚の電極を作製しつつ、2枚の電極の未塗工部(未塗工部となる部位)を凹凸形状に変形させることができる電極シート切断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and by cutting a strip-shaped electrode sheet in the length direction, two strip-shaped electrodes extending in the length direction are produced. An object of the present invention is to provide an electrode sheet cutting device capable of deforming a non-coated portion (a portion to be a non-coated portion) of an electrode into a concavo-convex shape.
本発明の一態様は、第1面及び第2面を有する帯状の集電箔と、前記集電箔の前記第1面上及び前記第2面上に塗工された帯状の電極合材層と、を有する帯状の電極シートを、その長さ方向に切断して、前記長さ方向に延びる帯状の2枚の電極を作製する電極シート切断装置であって、前記電極シートは、前記集電箔の前記第1面上及び前記第2面上に前記電極合材層が塗工されている2つの塗工部であって、前記長さ方向に延びる帯状をなし、前記長さ方向に直交する幅方向について離間して位置する2つの塗工部と、前記集電箔の前記第1面上及び前記第2面上に前記電極合材層が塗工されていない未塗工部であって、前記長さ方向に延びる帯状をなし、前記2つの塗工部の間に位置する未塗工部と、を有し、前記電極シート切断装置は、前記未塗工部を構成する前記集電箔に対して前記第1面側に配置される第1切断ロールであって、当該第1切断ロールの軸線である第1軸線が延びる第1軸線方向を前記電極シートの前記幅方向に一致させて、前記第1軸線の周りに回転する第1切断ロールと、前記未塗工部を構成する前記集電箔に対して前記第2面側に配置される第2切断ロールであって、当該第2切断ロールの軸線である第2軸線が延びる第2軸線方向を前記電極シートの前記幅方向に一致させて、前記第2軸線の周りに回転する第2切断ロールと、を備え、前記第1切断ロールは、前記第1軸線方向について当該第1切断ロールの一端側に位置し、当該第1切断ロールの外周面の全周にわたって周方向に延びる円環状の第1刃部と、前記第1刃部に対し前記第1軸線方向の他端側に隣接する円筒状の第1凹凸部であって、その外周面が凹凸面である第1凹凸部と、を備え、前記第2切断ロールは、前記第2軸線方向について当該第2切断ロールの他端側に位置し、当該第2切断ロールの外周面の全周にわたって周方向に延びる円環状の第2刃部と、前記第2刃部に対し前記第2軸線方向の一端側に隣接する円筒状の第2凹凸部であって、その外周面が凹凸面である第2凹凸部と、を備え、前記電極シート切断装置は、前記長さ方向に移動する前記電極シートのうち前記未塗工部を、前記第1軸線の周りに回転する前記第1切断ロールの前記第1刃部と、前記第2軸線の周りに回転する前記第2切断ロールの前記第2刃部とによって挟むようにして、前記未塗工部を構成する前記集電箔を切断位置で切断するときに、前記未塗工部を構成する前記集電箔のうち前記幅方向について前記切断位置よりも他端側に位置する他端側部位の前記第1面に、前記第1凹凸部の前記凹凸面が前記第1軸線の周りに回転しながら押し当てられると共に、前記未塗工部を構成する前記集電箔のうち前記幅方向について前記切断位置よりも一端側に位置する一端側部位の前記第2面に、前記第2凹凸部の前記凹凸面が前記第2軸線の周りに回転しながら押し当てられるように構成されており、前記長さ方向に移動する前記電極シートのうち前記未塗工部を、前記第1軸線の周りに回転する前記第1刃部と前記第2軸線の周りに回転する前記第2刃部とによって挟むようにして、前記未塗工部を構成する前記集電箔を前記切断位置で切断しつつ、前記未塗工部を構成する前記集電箔の前記他端側部位の前記第1面に、前記第1軸線の周りに回転する前記第1凹凸部の前記凹凸面を押し当てることで、前記集電箔の前記他端側部位を凹凸形状に変形させると共に、前記未塗工部を構成する前記集電箔の前記一端側部位の前記第2面に、前記第2軸線の周りに回転する前記第2凹凸部の前記凹凸面を押し当てることで、前記集電箔の前記一端側部位を凹凸形状に変形させる電極シート切断装置である。 One aspect of the present invention is a strip-shaped current collector foil having a first surface and a second surface, and a strip-shaped electrode mixture layer coated on the first surface and the second surface of the current collector foil. And a strip-shaped electrode sheet having the strip, cut in the longitudinal direction thereof to produce two strip-like electrodes extending in the longitudinal direction, the electrode sheet being the current collector Two coated portions in which the electrode mixture layer is coated on the first surface and the second surface of the foil, and in the form of a strip extending in the longitudinal direction, which is orthogonal to the longitudinal direction Two coated parts located apart from each other in the width direction, and an uncoated part where the electrode mixture layer is not coated on the first surface and the second surface of the current collector foil. A strip extending in the longitudinal direction, and an uncoated portion positioned between the two coated portions; It is a 1st cutting roll arrange | positioned with respect to the said current collection foil which comprises the said uncoated part at the said 1st surface side, Comprising: The 1st axial direction which the 1st axis line which is an axis of the said 1st cutting roll extends And the first cutting roll that rotates around the first axis with the width direction of the electrode sheet aligned, and the second surface side with respect to the current collector foil that constitutes the uncoated portion. A second cutting roll, wherein a second axial direction in which a second axis which is an axis of the second cutting roll extends is made to coincide with the width direction of the electrode sheet, and is rotated about the second axial A second cutting roll, the first cutting roll being positioned on one end side of the first cutting roll with respect to the first axial direction, and extending in the circumferential direction all around the outer peripheral surface of the first cutting roll An annular first blade portion; and the first axis relative to the first blade portion And a first uneven portion whose outer peripheral surface is an uneven surface, and the second cutting roll has the second axial direction. An annular second blade located on the other end side of the second cutting roll and extending in the circumferential direction all around the outer circumferential surface of the second cutting roll, and the second blade in the second axial direction with respect to the second blade The electrode sheet cutting apparatus according to the present invention is provided with a second uneven portion having a cylindrical second uneven portion adjacent to one end side, the outer peripheral surface of which is an uneven surface, and the electrode sheet cutting device moves in the length direction The first blade portion of the first cutting roll that rotates the uncoated portion around the first axis, and the second blade of the second cutting roll that rotates around the second axis. When the current collector foil constituting the uncoated part is cut at a cutting position by being sandwiched by the parts At the same time, on the first surface of the other end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion located on the other end side with respect to the cutting position in the width direction, the first concavo-convex portion The uneven surface is pressed while being rotated about the first axis, and at one end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion, which is located on one end side with respect to the cutting position in the width direction The concavo-convex surface of the second concavo-convex portion is configured to be pressed against the second surface while being rotated about the second axis, and in the electrode sheet moving in the length direction, The current collecting member constituting the uncoated part is sandwiched between the first blade rotating about the first axis and the second blade rotating about the second axis. Before cutting the uncoated part while cutting the foil at the cutting position The uneven surface of the first uneven portion rotating around the first axis is pressed against the first surface of the other end of the current collector foil, whereby the other end of the current collector foil To the second surface of the one end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion, and the second uneven surface of the second uneven portion rotates around the second axis. It is an electrode sheet cutting device which deform | transforms the said one end side site | part of the said current collection foil into uneven | corrugated shape by pressing.
上述の電極シート切断装置は、第1面及び第2面を有する帯状の集電箔と、集電箔の第1面上及び第2面上に塗工された帯状の電極合材層と、を有する帯状の電極シートを、その長さ方向に切断して、電極シートの長さ方向に延びる帯状の2枚の電極を作製する電極シート切断装置である。切断対象である電極シートは、集電箔の第1面上及び第2面上に電極合材層が塗工されている2つの塗工部であって、電極シートの長さ方向に延びる帯状をなし、電極シートの長さ方向に直交する幅方向について離間して位置する2つの塗工部と、集電箔の第1面上及び第2面上に電極合材層が塗工されていない未塗工部であって、電極シートの長さ方向に延びる帯状をなし、幅方向について2つの塗工部の間に位置する未塗工部とを有する。 The above-mentioned electrode sheet cutting device comprises a strip-like current collector foil having a first surface and a second surface, and a strip-shaped electrode mixture layer coated on the first surface and the second surface of the current collector foil, A strip-shaped electrode sheet having the above is cut in the length direction thereof to produce two strip-shaped electrodes extending in the length direction of the electrode sheet. The electrode sheets to be cut are two coated parts in which the electrode mixture layer is coated on the first surface and the second surface of the current collector foil, and a strip extending in the length direction of the electrode sheet The electrode mixture layer is coated on the two coated portions positioned apart from each other in the width direction orthogonal to the length direction of the electrode sheet, and on the first and second surfaces of the current collector foil. There is no uncoated portion, a strip extending in the length direction of the electrode sheet, and an uncoated portion positioned between two coated portions in the width direction.
さらに、上述の電極シート切断装置は、電極シートの未塗工部を構成する集電箔に対して第1面側に配置される第1切断ロールであって、当該第1切断ロールの軸線である第1軸線が延びる方向(これを第1軸線方向という)を電極シートの幅方向に一致させて配置されて、第1軸線の周りに回転する第1切断ロールを備える。さらに、上述の電極シート切断装置は、電極シートの未塗工部を構成する集電箔に対して第2面側に配置される第2切断ロールであって、当該第2切断ロールの軸線である第2軸線が延びる方向(これを第2軸線方向という)を電極シートの幅方向に一致させて配置されて、第2軸線の周りに回転する第2切断ロールを備える。 Furthermore, the above-mentioned electrode sheet cutting device is the 1st cutting roll arranged on the 1st side to current collection foil which constitutes the uncoated part of an electrode sheet, and the axis of the 1st cutting roll concerned A direction in which a certain first axis extends (referred to as a first axial direction) is arranged to coincide with the width direction of the electrode sheet, and a first cutting roll that rotates about the first axis is provided. Furthermore, the above-mentioned electrode sheet cutting device is a second cutting roll disposed on the second surface side with respect to the current collector foil that constitutes the uncoated portion of the electrode sheet, and the axis line of the second cutting roll A second cutting roll is provided, which is disposed with the direction in which a second axis extends (referred to as the second axis) in the width direction of the electrode sheet, and which rotates about the second axis.
このうち、第1切断ロールは、第1軸線方向について当該第1切断ロールの一端側に位置し、当該第1切断ロールの外周面の全周にわたって周方向に延びる円環状の第1刃部と、この第1刃部に対し第1軸線方向の他端側に隣接する円筒状の第1凹凸部であって、その外周面が凹凸面である第1凹凸部とを備える。また、第2切断ロールは、第2軸線方向について当該第2切断ロールの他端側に位置し、当該第2切断ロールの外周面の全周にわたって周方向に延びる円環状の第2刃部と、この第2刃部に対し第2軸線方向の一端側に隣接する円筒状の第2凹凸部であって、その外周面が凹凸面である第2凹凸部とを備える。 Among them, the first cutting roll is positioned on one end side of the first cutting roll in the first axial direction, and has an annular first blade portion extending in the circumferential direction all around the outer peripheral surface of the first cutting roll It is a cylindrical 1st uneven part adjacent to the other end side of the 1st axial direction to this 1st blade part, and the 1st uneven part whose outer peripheral surface is an uneven surface is provided. The second cutting roll is located on the other end side of the second cutting roll in the second axial direction, and has an annular second blade that extends in the circumferential direction all around the outer circumferential surface of the second cutting roll. It is a cylindrical second concavo-convex part adjacent to one end side in the second axial direction with respect to the second blade part, and the outer circumferential surface thereof is provided with the second concavo-convex part as a concavo-convex surface.
この電極シート切断装置は、長さ方向に移動する(搬送される)電極シートのうち未塗工部を、第1軸線の周りに回転する第1切断ロールの第1刃部と、第2軸線の周りに回転する第2切断ロールの第2刃部とによって挟むようにして(第1軸線の周りに回転する第1刃部と第2軸線の周りに回転する第2刃部とが電極シートの幅方向について重なり合う位置で)、未塗工部を構成する集電箔を切断位置で切断するように構成されている。 The electrode sheet cutting device includes: a first blade portion of a first cutting roll that rotates an uncoated portion of an electrode sheet moving (conveyed) in a length direction around a first axis; and a second axis (The first blade rotating around the first axis and the second blade rotating around the second axis sandwiching the width of the electrode sheet) with the second blade of the second cutting roll rotating around At the overlapping position in the direction), the current collector foil constituting the uncoated portion is configured to be cut at the cutting position.
さらに、この電極シート切断装置は、上述のようにして未塗工部を構成する集電箔を切断位置で切断するときに、未塗工部を構成する集電箔のうち幅方向について切断位置よりも他端側に位置する他端側部位の第1面に、第1凹凸部の凹凸面が第1軸線の周りに回転しながら押し当てられると共に、未塗工部を構成する集電箔のうち幅方向について切断位置よりも一端側に位置する一端側部位の第2面に、第2凹凸部の凹凸面が第2軸線の周りに回転しながら押し当てられるように構成されている。 Furthermore, when the electrode sheet cutting device cuts the current collector foil constituting the uncoated portion at the cutting position as described above, the cutting position in the width direction of the current collector foil constituting the uncoated portion The current collecting foil constituting the uncoated portion, in which the concavo-convex surface of the first concavo-convex portion is pressed while rotating around the first axis on the first surface of the other end side portion positioned closer to the other end The uneven surface of the second uneven portion is configured to be pressed against the second surface of the one end side portion located at one end side of the cutting position in the width direction, while rotating around the second axis.
従って、上述の電極シート切断装置では、長さ方向に移動する電極シートのうち未塗工部を、第1軸線の周りに回転する第1刃部と第2軸線の周りに回転する第2刃部とによって、未塗工部を構成する集電箔を切断位置において切断しつつ、未塗工部を構成する集電箔の他端側部位の第1面に対し、第1軸線の周りに回転する第1凹凸部の凹凸面を押し当てることで、未塗工部を構成する集電箔の他端側部位を凹凸形状に変形させてゆくと共に、未塗工部を構成する集電箔の一端側部位の第2面に、第2軸線の周りに回転する第2凹凸部の凹凸面を押し当てることで、未塗工部を構成する集電箔の一端側部位を凹凸形状に変形させてゆくことができる。 Therefore, in the above-described electrode sheet cutting device, the first blade portion rotating about the first axis and the second blade rotating about the second axis among the uncoated portions of the electrode sheet moving in the length direction And cutting the current collector foil constituting the uncoated portion at the cutting position, with respect to the first surface of the other end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion, around the first axis. By pressing the uneven surface of the rotating first uneven portion, the other end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion is deformed into the uneven shape, and the current collector foil constituting the uncoated portion The uneven surface of the second uneven portion, which rotates around the second axis, is pressed against the second surface of the one end portion of the first portion to deform the first end portion of the current collector foil constituting the uncoated portion into an uneven shape I can do it.
ここで、電極シートの未塗工部を構成する集電箔の一端側部位は、帯状の電極シートを切断することによって作製される2枚の電極のうち、一方の電極の未塗工部となる部位である。また、電極シートの未塗工部を構成する集電箔の他端側部位は、帯状の電極シートを切断することによって作製される2枚の電極のうち、他方の電極の未塗工部となる部位である。従って、上述の電極シート切断装置によれば、帯状の電極シートをその長さ方向に切断することで、長さ方向に延びる帯状の2枚の電極を作製しつつ、2枚の電極の未塗工部(未塗工部となる部位)を凹凸形状に変形させることができる。 Here, one end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion of the electrode sheet is the uncoated portion of one of the two electrodes produced by cutting the strip-shaped electrode sheet, and Part of the Moreover, the other end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion of the electrode sheet is the uncoated portion of the other of the two electrodes produced by cutting the strip-shaped electrode sheet Part of the Therefore, according to the above-described electrode sheet cutting apparatus, by cutting the strip-shaped electrode sheet in the length direction, while preparing the strip-like two electrodes extending in the length direction, the uncoated two electrodes are produced. The machined portion (the portion to be an uncoated portion) can be deformed into a concavo-convex shape.
まず、本実施形態にかかる電極シート切断装置10について説明する前に、電極シート切断装置10を用いて作製される負極156、及び、この負極156を用いて作製される二次電池100について説明する。
二次電池100は、図1に示すように、直方体形状の電池ケース110と、正極外部端子121と、負極外部端子131とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース110は、直方体形状の収容空間をなす金属製の角形収容部111と金属製の蓋部112とを有するハードケースである。電池ケース110(角形収容部111)の内部には、電極体150などが収容されている。
First, before describing the electrode
As shown in FIG. 1, the
電極体150は、帯状の正極155と帯状の負極156とを、正極155と負極156との間にセパレータ157が介在するようにして扁平形状に捲回した扁平捲回型電極体である(図2参照)。
The
正極155は、図3及び図4に示すように、長さ方向DAに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極集電箔151と、この正極集電箔151の両面(第1面151bと第2面151c)の一部に塗工された正極合材層152とを有している。正極合材層152は、正極活物質153と、導電材(例えば、アセチレンブラック)と、バインダーとを含んでいる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
正極155のうち、正極合材層152が塗工されている部位を、正極合材層塗工部155cという。一方、正極合材層152が塗工されていない部位(すなわち、正極集電箔151のみからなる部位)を、正極合材層未塗工部155bという。正極合材層未塗工部155bは、正極集電箔151(正極155)の幅方向DB(図3において左右方向)の端部(図3において左端部)に位置し、正極集電箔151(正極155)の一方長辺に沿って、正極集電箔151(正極155)の長さ方向DAに帯状に延びている。
A portion of the
正極合材層未塗工部155bは、電極体150の幅方向DBの一方端部(図1及び図2において右端部)において、扁平形状に捲回されている。この正極合材層未塗工部155bは、矩形状をなす複数の金属箔部155b1と、弧状をなす複数の上側弧状部155b2と、弧状をなす複数の下側弧状部155b3とにより構成されている(図2参照)。矩形状をなす複数の金属箔部155b1は、電極体150の厚み方向(積層方向DC)に並んで、金属箔積層部155dを構成している。従って、電極体150は、電極体150の幅方向DBの一方端部(図1及び図2において右端部)に、正極集電箔151の一部である矩形状をなす金属箔部155b1が、複数、積層方向DC(電極体150の厚み方向)に積層された金属箔積層部155dを有している。
The positive electrode mixture layer
また、負極156(電極)は、図5及び図6に示すように、長さ方向DAに延びる帯状で銅箔からなる負極集電箔158と、この負極集電箔158の両面(第1面158bと第2面158c)の一部に塗工された負極合材層159,159とを有している。負極合材層159は、負極活物質154と、バインダー(例えば、SBR)と、増粘剤(例えば、CMC)とを含んでいる。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the negative electrode 156 (electrode) is a strip-like negative electrode
負極156のうち、負極合材層159が塗工されている部位を、負極合材層塗工部156cという。一方、負極156のうち、負極合材層159が塗工されていない部位(すなわち、負極集電箔158のみからなる部位)を、負極合材層未塗工部156bという。負極合材層未塗工部156bは、負極集電箔158(負極156)の一方長辺に沿って、負極集電箔158(負極156)の長さ方向DA(図5において上下方向)に帯状に延びている。なお、本実施形態では、負極合材層未塗工部156bの表面(第1面158bと第2面158c)は、凹凸形状をなす凹凸面となっている。
A portion of the
負極合材層未塗工部156bは、電極体150の幅方向DBの他方端部(図1及び図2において左端部)において、扁平形状に捲回されている。この負極合材層未塗工部156bは、矩形状をなす複数の金属箔部156b1と、弧状をなす複数の上側弧状部156b2と、弧状をなす複数の下側弧状部156b3とにより構成されている(図2参照)。矩形状をなす複数の金属箔部156b1は、電極体150の厚み方向(積層方向DC)に並んで、金属箔積層部156dを構成している。従って、電極体150は、電極体150の幅方向DBの他方端部(図1及び図2において左端部)に、負極集電箔158の一部である矩形状をなす金属箔部156b1が、複数、積層方向DC(電極体150の厚み方向)に積層された金属箔積層部156dを有している。
The negative electrode composite material layer
また、正極合材層未塗工部155bの金属箔積層部155dには、アルミニウム製の板状の正極集電端子122が、超音波溶接により接合されている。これにより、正極合材層未塗工部155b(正極155)は、正極集電端子122を通じて、正極外部端子121に電気的に接続されている(図1参照)。
Further, a plate-like positive electrode
また、負極合材層未塗工部156bの金属箔積層部156dには、銅製の板状の負極集電端子132が、抵抗溶接により接合されている。これにより、負極合材層未塗工部156b(負極156)は、負極集電端子132を通じて、負極外部端子131に電気的に接続されている(図1参照)。
In addition, a plate-like negative electrode
なお、本実施形態では、正極外部端子121と正極集電端子122とは一体に形成され、正極端子部材120を構成している。また、負極外部端子131と負極集電端子132とは一体に形成され、負極端子部材130を構成している。
In the present embodiment, the positive electrode
セパレータ157は、電気絶縁性を有する樹脂フィルムからなるセパレータである。このセパレータ157は、正極155と負極156との間に介在して、これらを離間させている。セパレータ157には、リチウムイオンを有する非水電解液140が含浸している。
The
次に、本実施形態にかかる電極シート切断装置10、及び、電極シート切断装置10を用いた負極156の製造方法、並びに、二次電池100の製造方法について説明する。
まず、負極シート56(電極シート)を用意する。負極シート56は、図7及び図8に示すように、第1面58b及び第2面58cを有する帯状の集電箔58と、集電箔58の第1面58b上及び第2面58c上に塗工された帯状の負極合材層59,59(電極合材層)とを有する。
Next, an electrode
First, the negative electrode sheet 56 (electrode sheet) is prepared. As shown in FIGS. 7 and 8, the
この負極シート56は、集電箔58の第1面58b上及び第2面58c上に負極合材層59,59が塗工されている2つの塗工部56c,56cを有する。この2つの塗工部56c,56cは、負極シート56の長さ方向DA(図7において上下方向)に延びる帯状をなし、負極シート56の長さ方向DAに直交する幅方向DB(図7において左右方向)について離間して位置している。さらに、負極シート56は、集電箔58の第1面58b上及び第2面58c上に負極合材層59,59が塗工されていない未塗工部56bを有する。この未塗工部56bは、負極シート56の長さ方向DAに延びる帯状をなし、負極シート56の幅方向DBについて2つの塗工部56c,56cの間に位置している。
The
次に、電極シート切断装置10を用いて、負極シート56を、長さ方向DAに切断して、長さ方向DAに延びる帯状の2枚の負極156を作製する。
ここで、本実施形態の電極シート切断装置10について、詳細に説明する。図9は、電極シート切断装置10の正面視概略図である。図10は、電極シート切断装置10の側面視概略図である。なお、図10では、電極シート切断装置10によって負極シート56を切断するときの、負極シート56の搬送方向(移動方向)を、搬送方向DMとして矢印で示している。
Next, the
Here, the electrode
電極シート切断装置10は、図9及び図10に示すように、第1回転軸11と、この第1回転軸11の外周面に固着された第1切断ロール20と、第2回転軸15と、この第2回転軸15の外周面に固着された第2切断ロール30と、第1回転軸11及び第2回転軸15を回転させる回転駆動装置40と、切断対象である負極シート56を搬送する搬送装置(図示なし)とを備える。なお、負極シート56は、図10において左向きの矢印で示すように、第1切断ロール20と第2切断ロール30との間を通過するようにして、搬送方向DM(図10において右から左に向かう方向)に搬送される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the electrode
第1回転軸11は、第1軸線方向DX1(第1切断ロール20の軸線である第1軸線AX1が延びる方向)に延びる円柱形状をなし、回転駆動装置40の駆動により、当該第1回転軸11の軸線(中心軸)である第1軸線AX1の周りに、第1回転方向DR1(図10において時計回り)に回転する。
また、第2回転軸15は、第2軸線方向DX2(第2切断ロール30の軸線である第2軸線AX2が延びる方向)に延びる円柱形状をなし、回転駆動装置40の駆動により、当該第2回転軸15の軸線(中心軸)である第2軸線AX2の周りに、第2回転方向DR2(図10において反時計回り)に回転する。
The
The
なお、第1回転軸11と第2回転軸15は、図10に矢印で示すように、回転方向が互いに逆方向となるように回転する。すなわち、第1回転方向DR1は、第2回転方向DR2と逆向きの回転方向とされている。これにより、第1切断ロール20と第2切断ロール30は、回転方向が互いに逆方向となるように回転する。
The
第1切断ロール20は、負極シート56の未塗工部56bを構成する集電箔58に対して、第1面58b側(図10において上側)に配置される。この第1切断ロール20は、当該第1切断ロール20の軸線である第1軸線AX1が延びる方向(第1軸線方向DX1)を、負極シート56の幅方向DBに一致させて配置されて、第1回転軸11と共に第1軸線AX1の周りに回転する。
The
第2切断ロール30は、負極シート56の未塗工部56bを構成する集電箔58に対して、第2面58c側(図10において下側)に配置される。この第2切断ロール30は、当該第1切断ロール20の軸線である第2軸線AX2が延びる方向(第2軸線方向DX2)を、負極シート56の幅方向DBに一致させて配置されて、第2回転軸15と共に第2軸線AX2の周りに回転する。
The
なお、第1切断ロール20と第2切断ロール30は、第1切断ロール20の一部(図9及び図10において下方に位置する部位)と第2切断ロール30の一部(図9及び図10において上方に位置する部位)が、幅方向DBについて重なるように配置されている。そして、第1切断ロール20と第2切断ロール30が幅方向DBについて重なる位置において、第1切断ロール20の第1回転方向DR1と第2切断ロール30の第2回転方向DR2とが、負極シート56の搬送方向DMと同一方向(図10において右から左に向かう方向)となるように設定されている。
The
また、第1切断ロール20は、第1軸線方向DX1について当該第1切断ロール20の一端側(図9において右端側)に位置し、当該第1切断ロール20の外周面20dの全周にわたって周方向(第1回転方向DR1に沿った方向)に延びる円環状の第1刃部25を有する。なお、本実施形態では、第1刃部25が、第1軸線方向DX1について第1切断ロール20の一端(図9において右端)に位置している。
In addition, the first cutting
さらに、第1切断ロール20は、この第1刃部25に対し第1軸線方向DX1の他端側(図9において左端側)に隣接する円筒状の第1凹凸部21であって、その外周面が凹凸面21dである第1凹凸部21を有する。第1凹凸部21は、図11に示すように、複数の凸部21bと複数の凹部21cとにより構成されている。なお、図11は、電極シート切断装置10による負極シート56の切断方法を説明する図であり、第1切断ロール20と第2切断ロール30とによって負極シート56を切断したときの様子を、第1軸線AX1及び第2軸線AX2を通る位置の縦断面図として、図9のE部に相当する(対応する)位置で拡大して示している。
Furthermore, the first cutting
また、本実施形態では、第1凹凸部21は、格子状に形成された複数の凸部21b(図9において交差する線で示す部位)と、凸部21bに囲まれた平面視四角形の複数の凹部21c(図9において交差する線で囲まれた部位)とにより構成されており、凸部21bと凹部21cとが規則正しく配置されている。凸部21bと凹部21cとの高低差(凸部21bの突出高さ)は、15〜25μmの範囲内とするのが好ましい。また、凹部21cを挟んで隣り合う凸部21bの間隔(凸部21bにより形成される格子の間隔)は、例えば、0.2mm程度にするのが好ましい。
Further, in the present embodiment, the first
また、第2切断ロール30は、第2軸線方向DX2について当該第2切断ロール30の他端側(図9において左端側)に位置し、当該第2切断ロール30の外周面30dの全周にわたって周方向(第2回転方向DR2に沿った方向)に延びる円環状の第2刃部35を有する。なお、本実施形態では、第2刃部35が、第2軸線方向DX2について第2切断ロール30の他端(図9において左端)に位置している。
Further, the
さらに、第2切断ロール30は、この第2刃部35に対し第2軸線方向DX2の一端側(図9において右端側)に隣接する円筒状の第2凹凸部31であって、その外周面が凹凸面31dである第2凹凸部31を有する。第2凹凸部31は、図11に示すように、複数の凸部31bと複数の凹部31cとにより構成されている。なお、本実施形態では、第2凹凸部31は、第1凹凸部21と同等(同等の寸法形状)にされている。
Furthermore, the
具体的には、第2凹凸部31は、格子状に形成された複数の凸部31b(図9において交差する線で示す部位)と、凸部31bに囲まれた平面視四角形の複数の凹部31c(図9において交差する線で囲まれた部位)とにより構成されており、凸部31bと凹部31cとが規則正しく配置されている。なお、凸部31bと凹部31cとの高低差(凸部31bの突出高さ)は、第1切断ロール20と同様に、15〜25μmの範囲内とするのが好ましい。また、凹部31cを挟んで隣り合う凸部31bの間隔(凸部31bにより形成される格子の間隔)も、第1切断ロール20と同様に、例えば、0.2mm程度にするのが好ましい。
Specifically, the second concavo-
負極シート56は、その長さ方向DAについて張力が付与された状態で、図示しない搬送装置によって、図10において左向きの矢印で示すように、第1切断ロール20と第2切断ロール30との間を通過するようにして、搬送方向DM(図10において右から左に向かう方向)に搬送される。
The
電極シート切断装置10は、上述のようにして長さ方向DAに移動する(搬送される)負極シート56のうち未塗工部56bを、第1軸線AX1の周りに回転する第1切断ロール20の第1刃部25と、第2軸線AX2の周りに回転する第2切断ロール30の第2刃部35とによって挟むようにして(第1軸線AX1の周りに回転する第1刃部25と第2軸線AX2の周りに回転する第2刃部35とが負極シート56の幅方向DBについて重なり合う位置で)、未塗工部56bを構成する集電箔58を切断位置C(図7及び図8参照)で切断する。
The electrode
なお、図7及び図8に示すように、切断位置Cは、負極シート56のうち幅方向DBの中心の位置であって、未塗工部56bのうち幅方向DBの中心(中心線)の位置である。従って、本実施形態では、電極シート切断装置10によって、負極シート56及び未塗工部56bを、幅方向DBについて2等分に切断することができる。換言すれば、1枚の負極シート56から、同等な(未塗工部56b及び塗工部56cが共に同等である)2枚の負極156を作製することができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the cutting position C is a position at the center of the
さらに、本実施形態の電極シート切断装置10は、上述のようにして未塗工部56bを構成する集電箔58を切断位置Cで切断するときに、未塗工部56bを構成する集電箔58のうち幅方向DBについて切断位置Cよりも他端側(図7及び図8において左端側)に位置する他端側部位58fの第1面58bに、第1凹凸部21の凹凸面21d(外周面)が第1軸線AX1の周りに回転しながら押し当てられると共に、未塗工部56bを構成する集電箔58のうち幅方向DBについて切断位置Cよりも一端側(図7及び図8において右端側)に位置する一端側部位58gの第2面58cに、第2凹凸部31の凹凸面31d(外周面)が第2軸線AX2の周りに回転しながら押し当てられるように構成されている(図9〜図11参照)。
Furthermore, the electrode
従って、本実施形態の電極シート切断装置10では、長さ方向DAに移動する(搬送される)負極シート56のうち未塗工部56bを、図11に示すように、第1軸線AX1の周りに回転する第1刃部25(上刃)と第2軸線AX2の周りに回転する第2刃部35(下刃)とによって、未塗工部56bを構成する集電箔58を切断位置Cにおいて切断しつつ、未塗工部56bを構成する集電箔58の他端側部位58fの第1面58bに対し、第1軸線AX1の周りに回転する第1凹凸部21の凹凸面21d(外周面、詳細には凸部21b)を押し当てることで、未塗工部56bを構成する集電箔58の他端側部位58fを凹凸形状に変形させてゆくと共に、未塗工部56bを構成する集電箔58の一端側部位58gの第2面58cに、第2軸線AX2の周りに回転する第2凹凸部31の凹凸面31d(外周面、詳細には凸部31b)を押し当てることで、未塗工部56bを構成する集電箔58の一端側部位58gを凹凸形状に変形させてゆくことができる。
Therefore, in the electrode
ここで、負極シート56の未塗工部56bを構成する集電箔58の一端側部位58gは、負極シート56を切断することによって作製される2枚の負極156のうち、一方の負極156(図11において右側の負極156)の負極合材層未塗工部156bとなる部位である。また、負極シート56の未塗工部56bを構成する集電箔58の他端側部位58fは、負極シート56を切断することによって作製される2枚の負極156のうち、他方の負極156(図11において左側の負極156)の負極合材層未塗工部156bとなる部位である。
Here, one
従って、本実施形態の電極シート切断装置10によれば、帯状の負極シート56をその長さ方向DAに切断することで、長さ方向DAに延びる帯状の2枚の負極156を作製しつつ、2枚の負極156の負極合材層未塗工部156b(負極合材層未塗工部156bとなる部位)を凹凸形状に変形させることができる。これにより、負極156として、負極合材層未塗工部156bの表面(第1面158bと第2面158c)が凹凸形状をなす凹凸面である負極156を得ることができる。
Therefore, according to the electrode
なお、本実施形態の電極シート切断装置10では、第1切断ロール20に対して負極シート56の搬送方向DMの下流側(図10において左側)に隣接する位置であって、搬送される負極シート56の集電箔58の第1面58b側(図10において上側)、及び、第2切断ロール30に対して負極シート56の搬送方向DMの下流側(図10において左側)に隣接する位置であって、搬送される負極シート56の集電箔58の第2面58c側(図10において下側)に、図示しない集塵機の集塵口が配置されている。
In addition, in the electrode
これにより、電極シート切断装置10の第1刃部25と第2刃部35とによって負極シート56の未塗工部56bを切断したときに、金属粉などの異物が発生した場合でも、この異物を集塵機によって吸引して除去することができる。さらには、電極シート切断装置10の第1凹凸部21と第2凹凸部31とによって負極シート56の未塗工部56bを凹凸形状に変形させたときに、金属粉などの異物が発生した場合でも、この異物を集塵機によって吸引して除去することができる。
As a result, when the
以上説明したように、本実施形態の電極シート切断装置10では、負極シート56の切断と同時に、未塗工部56b(切断後に、2枚の負極156の負極合材層未塗工部156bとなる部位)を凹凸形状に変形させることができる。これにより、負極シート56を切断する工程(装置)とは別に、負極合材層未塗工部156b(未塗工部56b)を凹凸形状に変形させる工程(装置)を設ける場合に比べて、製造時間を短縮することができると共に、製造コストも低減することができる。
As described above, in the electrode
また、負極シート56を切断する切断工程(切断装置)とは別に、負極合材層未塗工部156b(未塗工部56b)を凹凸形状に変形させる変形工程(変形装置)を設ける場合には、切断工程(切断装置)の集塵機とは別に、変形工程(変形装置)の集塵機を設ける必要がある。
In addition to the cutting step (cutting device) for cutting the
これに対し、本実施形態では、前述のように、負極シート56の切断と未塗工部56bの変形とを同時に(1つの電極シート切断装置10によって)行っているので、負極シート56の未塗工部56bを切断したときに生じる金属粉などの異物を吸引して除去するための集塵機によって、負極シート56の未塗工部56bを凹凸形状に変形させたときに生じる金属粉などの異物も吸引して除去することができる。すなわち、本実施形態では、負極シート56の未塗工部56bを切断したときに生じる金属粉などの異物を吸引して除去するための集塵機を、負極シート56の未塗工部56bを凹凸形状に変形させたときに生じる金属粉などの異物を吸引して除去する集塵機としても兼用している。このため、切断工程(切断装置)の集塵機とは別に、変形工程(変形装置)の集塵機を設ける場合に比べて、設備費用を低減することができ、低コストとなる。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the cutting of the
次に、上述のようにして作製した負極156と、正極155と、セパレータ157とを用いて、電極体150を作製する。具体的には、図12に示すように、負極156、セパレータ157、正極155、及びセパレータ157を、この順に重ねるようにして捲回する。詳細には、正極155の正極合材層未塗工部155bと負極156の負極合材層未塗工部156bとが、幅方向DB(図12において左右方向)について互いに反対側に位置するようにして、負極156、セパレータ157、正極155、及びセパレータ157を扁平形状に捲回して、電極体150を形成する(図2参照)。
Next, an
この電極体150は、電極体150の幅方向DBの一方端部(図1及び図2において右端部)に、正極集電箔151(正極合材層未塗工部155b)の一部である矩形状をなす金属箔部155b1が、複数、積層方向DC(電極体150の厚み方向)に積層された金属箔積層部155dを有し、且つ、電極体150の幅方向DBの他方端部(図1及び図2において左端部)に、負極集電箔158(負極合材層未塗工部156b)の一部である矩形状をなす金属箔部156b1が、複数、積層方向DC(電極体150の厚み方向)に積層された金属箔積層部156dを有している。
The
また、端子付き蓋部材160(図13参照)を作製する。具体的には、蓋部112と、正極端子部材120と、負極端子部材130とを用意して、これらを組み付けて一体にする。これにより、図13に示すような、蓋部112と正極端子部材120と負極端子部材130とを有する端子付き蓋部材160を得る。
Further, the terminal-attached lid member 160 (see FIG. 13) is manufactured. Specifically, the
次に、電極体150のうち負極合材層未塗工部156bの金属箔積層部156dに、端子付き蓋部材160に含まれる板状の負極集電端子132(金属板)を、抵抗溶接により接合する。本実施形態で用いる抵抗溶接機60は、図14に示すように、第1電極チップ70と第2電極チップ80とを有する。
Next, the metal foil laminated
第1電極チップ70と第2電極チップ80は、一対の電極チップであり、両者の間に金属箔積層部156dと負極集電端子132とを積層方向DCに積層した(重ね合わせた)積層体181を挟んで加圧した状態とし、積層体181に溶接電流を流すための部材である。なお、第1電極チップ70は、積層方向DC(図14において上下方向)に移動可能とされている。一方、第2電極チップ80は固定されており、不動である。ここで、積層方向DCのうち、金属箔積層部156d側から負極集電端子132側に向かう方向(図14において下方)を、第1積層方向DC1とする。
The
本実施形態では、まず、第1電極チップ70と第2電極チップ80との間に積層体181を配置した状態で、第1電極チップ70によって、金属箔積層部156dに対し、第1積層方向DC1(図14において下方)に一定(規定)の圧縮荷重F1をかけることで、第1電極チップ70と第2電極チップ80とにより、積層体181(金属箔積層部156dと負極集電端子132)を一定の圧縮荷重F1で積層方向DCに加圧(圧接)した状態とする。この状態で、第1電極チップ70と第2電極チップ80との間に、一定時間(例えば、20ms)、一定の大きさの電流を流して、金属箔積層部156dと負極集電端子132(積層体181)を抵抗溶接する。
In the present embodiment, first, in a state where the laminate 181 is disposed between the
ところで、従来、上述のような抵抗溶接を行うとき、金属箔積層部のうち第1電極チップ70の先端面に対向するチップ対向面の一部(チップ対向面のうちの狭い範囲)のみが第1電極チップ70の先端面に密着し、金属箔積層部のチップ対向面の一部(チップ対向面のうちの狭い範囲)に溶接電流が集中して、スパッタが発生することがあった。
Conventionally, when resistance welding as described above is performed, only a part (a narrow range of the chip opposing surfaces) of the chip opposing surface facing the tip surface of the
これに対し、本実施形態では、前述したように、金属箔積層部156dを構成する負極合材層未塗工部156bの表面(第1面158bと第2面158c)を、凹凸形状をなす凹凸面としている(図11及び図14参照)。このため、金属箔積層部156dのうち第1電極チップ70の先端面70bに対向するチップ対向面156fは、第1電極チップ70の先端面70b側に突出する負極集電箔158の凸部が、多数(複数)、当該チップ対向面156fの全体にわたって分散して配置された形態となる(図14参照)。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the surface (the
これにより、抵抗溶接時に、金属箔積層部156dのチップ対向面156fのうち、少なくとも第1電極チップ70の先端面70b側に突出する多数の(複数の)凸部を、第1電極チップ70の先端面70bに密着させることができる。これにより、金属箔積層部156dのチップ対向面156fの全体にわたって溶接電流を分散する(すなわち、溶接電流がチップ対向面156fの狭い範囲に集中するのを抑制する)ことができ、抵抗溶接時におけるスパッタの発生を抑制することができる。
Thereby, at the time of resistance welding, among the
従って、本実施形態では、特許文献1とは異なり、第1電極チップのうち金属箔積層部に接触する先端面を凹凸形状にすることなく、抵抗溶接時におけるスパッタの発生を抑制することができる。このため、本実施形態では、特許文献1とは異なり、「抵抗溶接機の使用に伴って(抵抗溶接の回数を重ねるうちに)、第1電極チップの先端面である凹凸面(凸部)が摩耗したり、凹凸面の凹部内に溶融した金属箔の一部が入り込んだりして、先端面の凹凸が低減してゆき、スパッタの発生を抑制することができなくなる」不具合が生じることがないので、特許文献1に比べて、第1電極チップを長期間にわたって使用することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, unlike in Patent Document 1, it is possible to suppress the occurrence of spattering at the time of resistance welding without making the tip surface of the first electrode tip in contact with the metal foil laminated portion uneven. . For this reason, in the present embodiment, unlike the patent document 1, "the uneven surface (convex portion) which is the tip surface of the first electrode tip according to the use of the resistance welding machine (while increasing the number of times of resistance welding) May be worn away, or a part of the molten metal foil may be intruded into the concaves and concaves of the uneven surface to reduce the unevenness of the tip surface, and the occurrence of sputtering can not be suppressed. Since it does not exist, it becomes possible to use a 1st electrode tip over a long period of time compared with patent document 1. FIG.
次に、電極体150の正極合材層未塗工部155bの金属箔積層部155dに、端子付き蓋部材160に含まれる板状の正極集電端子122を、超音波溶接により接合する。具体的には、図示しない超音波アンビルと超音波ホーンとにより、金属箔積層部155dと正極集電端子122を挟んで圧接する。この状態で、超音波ホーンを超音波振動させて、正極集電端子122を金属箔積層部155dに接合する。これにより、図15に示すように、正極端子部材120と正極155とが電気的に接続され、且つ、負極端子部材130と負極156とが電気的に接続されると共に、端子付き蓋部材160と電極体150とが一体にされた端子付き電極体170が完成する。
Next, the plate-like positive electrode
その後、端子付き電極体170の電極体150を、角形収容部111内に収容すると共に、蓋部112で角形収容部111の開口を閉塞する。次いで、蓋部112と角形収容部111とを溶接する。なお、蓋部112の中央には、蓋部112を貫通する注液孔112bが形成されている(図1参照)。次いで、電池ケース110の注液孔112bを通じて、非水電解液140を電池ケース110内に注入して、非水電解液140を電極体150内に含浸させる。その後、注液蓋114によって注液孔112bを封止することで、二次電池100が完成する(図1参照)。
Thereafter, the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。 Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the invention.
例えば、実施形態では、第1切断ロール20の第1凹凸部21の凹凸面21d形態を、格子状に形成された複数の凸部21bと、凸部21bに囲まれた平面視四角形の複数の凹部21cとが、第1切断ロール20の外周面に沿って規則的に交互に配置された形態とした。また、第2切断ロール30の第2凹凸部31の凹凸面31dについても、これと同様の形態とした。しかしながら、第1凹凸部の凹凸面の形態、及び、第2凹凸部の凹凸面の形態は、このような形態に限定されるものではなく、いずれの形態であっても良い。但し、第1切断ロール及び第2切断ロールの外周面に沿って、凸部と凹部とが規則的に(交互に)配置された形態とするのが好ましい。
For example, in the embodiment, the
また、実施形態では、電極体として、扁平捲回型の電極体150を作製し、抵抗溶接の対象となる金属箔積層部として、扁平捲回型の電極体150を構成する負極集電箔158の端部(負極合材層未塗工部156b)のうち、積層方向DCに並ぶ矩形状の部位(これが金属箔部に相当する)が、複数、積層方向DCに積層されたものを例示した。しかしながら、電極体及び金属箔積層部は、これらに限定されるものではない。
In the embodiment, a flat
具体的には、例えば、電極体として、短冊状の正極と短冊状の負極と短冊状のセパレータを、複数枚ずつ用い、正極と負極とをセパレータを挟んで交互に積層した積層型の電極体を作製するようにしても良い。そして、金属箔積層部は、積層型電極体を構成する電極の集電箔(正極集電箔または負極集電箔)の端部(金属箔のみからなる合材層未塗工部、これが金属箔部に相当する)が、複数、積層方向に積層されたものであっても良い。 Specifically, for example, a stack-type electrode assembly in which a plurality of strip-like positive electrodes, strip-like negative electrodes, and strip-like separators are used as an electrode body, and the positive electrode and the negative electrode are alternately stacked with the separator interposed therebetween. May be produced. The metal foil laminated portion is an uncoated portion of the electrode layer (positive electrode current collector foil or negative electrode current collector foil) of the current collector foil of the electrode constituting the laminated electrode body (a composite layer uncoated portion made of only metal foil) A plurality of foil portions may be stacked in the stacking direction).
この場合、電極シート切断装置10によって、負極シート56の切断と同時に未塗工部56bを凹凸形状に変形させて、2枚の負極156を作製した後、各々の負極156を一定の間隔で切断して、一定の長さを有する平面視矩形状(短冊状)の負極を、多数作製するようにすれば良い。
In this case, the
また、実施形態では、電極シート切断装置10によって切断する電極シートとして、負極シート56を使用した例を示した。しかしながら、本発明は、電極シートとして正極シートを切断する場合にも適用することができる。すなわち、長さ方向に移動する正極シートのうち未塗工部を、第1軸線の周りに回転する第1刃部と第2軸線の周りに回転する第2刃部とによって、未塗工部を構成する集電箔を切断位置において切断しつつ、未塗工部を構成する集電箔の他端側部位の第1面に対し、第1軸線の周りに回転する第1凹凸部の凹凸面を押し当てることで、未塗工部を構成する集電箔の他端側部位を凹凸形状に変形させると共に、未塗工部を構成する集電箔の一端側部位の第2面に、第2軸線の周りに回転する第2凹凸部の凹凸面を押し当てることで、未塗工部を構成する集電箔の一端側部位を凹凸形状に変形させるようにしても良い。
Moreover, in the embodiment, an example in which the
10 電極シート切断装置
20 第1切断ロール
21 第1凹凸部
21b,31b 凸部
21c,31c 凹部
21d 凹凸面
25 第1刃部
30 第2切断ロール
31 第2凹凸部
31d 凹凸面
35 第2刃部
56 負極シート(電極シート)
56b 未塗工部
56c 塗工部
58b 第1面
58c 第2面
58 集電箔
58f 他端側部位
58g 一端側部位
59 負極合材層(電極合材層)
60 抵抗溶接機
70 第1電極チップ
80 第2電極チップ
100 二次電池
110 電池ケース
112 蓋部
130 負極端子部材
132 負極集電端子
150 電極体
155 正極
156 負極(電極)
156b 負極合材層未塗工部
156c 負極合材層塗工部
156d 金属箔積層部
157 セパレータ
158 負極集電箔(金属箔)
159 負極合材層
160 端子付き蓋部材
170 端子付き電極体
181 積層体
AX1 第1軸線
AX2 第2軸線
C 切断位置
DA 長さ方向
DB 幅方向
DC 積層方向
DX1 第1軸線方向
DX2 第2軸線方向
DESCRIPTION OF
56b
60
156b negative electrode mixture layer
159 Negative
Claims (1)
前記電極シートは、
前記集電箔の前記第1面上及び前記第2面上に前記電極合材層が塗工されている2つの塗工部であって、前記長さ方向に延びる帯状をなし、前記長さ方向に直交する幅方向について離間して位置する2つの塗工部と、
前記集電箔の前記第1面上及び前記第2面上に前記電極合材層が塗工されていない未塗工部であって、前記長さ方向に延びる帯状をなし、前記2つの塗工部の間に位置する未塗工部と、を有し、
前記電極シート切断装置は、
前記未塗工部を構成する前記集電箔に対して前記第1面側に配置される第1切断ロールであって、当該第1切断ロールの軸線である第1軸線が延びる第1軸線方向を前記電極シートの前記幅方向に一致させて、前記第1軸線の周りに回転する第1切断ロールと、
前記未塗工部を構成する前記集電箔に対して前記第2面側に配置される第2切断ロールであって、当該第2切断ロールの軸線である第2軸線が延びる第2軸線方向を前記電極シートの前記幅方向に一致させて、前記第2軸線の周りに回転する第2切断ロールと、を備え、
前記第1切断ロールは、
前記第1軸線方向について当該第1切断ロールの一端側に位置し、当該第1切断ロールの外周面の全周にわたって周方向に延びる円環状の第1刃部と、
前記第1刃部に対し前記第1軸線方向の他端側に隣接する円筒状の第1凹凸部であって、その外周面が凹凸面である第1凹凸部と、を備え、
前記第2切断ロールは、
前記第2軸線方向について当該第2切断ロールの他端側に位置し、当該第2切断ロールの外周面の全周にわたって周方向に延びる円環状の第2刃部と、
前記第2刃部に対し前記第2軸線方向の一端側に隣接する円筒状の第2凹凸部であって、その外周面が凹凸面である第2凹凸部と、を備え、
前記電極シート切断装置は、
前記長さ方向に移動する前記電極シートのうち前記未塗工部を、前記第1軸線の周りに回転する前記第1切断ロールの前記第1刃部と、前記第2軸線の周りに回転する前記第2切断ロールの前記第2刃部とによって挟むようにして、前記未塗工部を構成する前記集電箔を切断位置で切断するときに、前記未塗工部を構成する前記集電箔のうち前記幅方向について前記切断位置よりも他端側に位置する他端側部位の前記第1面に、前記第1凹凸部の前記凹凸面が前記第1軸線の周りに回転しながら押し当てられると共に、前記未塗工部を構成する前記集電箔のうち前記幅方向について前記切断位置よりも一端側に位置する一端側部位の前記第2面に、前記第2凹凸部の前記凹凸面が前記第2軸線の周りに回転しながら押し当てられるように構成されており、
前記長さ方向に移動する前記電極シートのうち前記未塗工部を、前記第1軸線の周りに回転する前記第1刃部と前記第2軸線の周りに回転する前記第2刃部とによって挟むようにして、前記未塗工部を構成する前記集電箔を前記切断位置で切断しつつ、前記未塗工部を構成する前記集電箔の前記他端側部位の前記第1面に、前記第1軸線の周りに回転する前記第1凹凸部の前記凹凸面を押し当てることで、前記集電箔の前記他端側部位を凹凸形状に変形させると共に、前記未塗工部を構成する前記集電箔の前記一端側部位の前記第2面に、前記第2軸線の周りに回転する前記第2凹凸部の前記凹凸面を押し当てることで、前記集電箔の前記一端側部位を凹凸形状に変形させる
電極シート切断装置。 A strip-shaped electrode having a strip-shaped current collector foil having a first surface and a second surface, and a strip-shaped electrode mixture layer coated on the first surface and the second surface of the current collector foil An electrode sheet cutting apparatus for cutting a sheet in its length direction to produce two strip-like electrodes extending in the length direction, wherein
The electrode sheet is
Two coated portions in which the electrode mixture layer is coated on the first surface and the second surface of the current collector foil, and in the form of a strip extending in the length direction, the length Two coated parts spaced apart in the width direction orthogonal to the direction;
An uncoated portion in which the electrode mixture layer is not coated on the first surface and the second surface of the current collector foil, and in the form of a strip extending in the length direction, the two coatings And an uncoated part located between the working parts;
The electrode sheet cutting device is
It is a 1st cutting roll arrange | positioned with respect to the said current collection foil which comprises the said uncoated part at the said 1st surface side, Comprising: The 1st axial direction which the 1st axis line which is an axis of the said 1st cutting roll extends A first cutting roll that rotates about the first axis with the second sheet in the width direction of the electrode sheet;
A second cutting roll disposed on the second surface side with respect to the current collector foil constituting the uncoated portion, wherein a second axis line extending the axis of the second cutting roll extends And a second cutting roll that rotates about the second axis with the second sheet in the width direction of the electrode sheet,
The first cutting roll is
An annular first blade portion positioned on one end side of the first cutting roll in the first axial direction and extending in the circumferential direction all around the outer peripheral surface of the first cutting roll;
And a first uneven portion which is a cylindrical first uneven portion adjacent to the other end side in the first axial direction with respect to the first blade portion, and whose outer peripheral surface is an uneven surface,
The second cutting roll is
An annular second blade portion located on the other end side of the second cutting roll in the second axial direction and extending in the circumferential direction all around the outer peripheral surface of the second cutting roll;
A second uneven portion having a cylindrical shape and being adjacent to one end side in the second axial direction with respect to the second blade portion, wherein an outer peripheral surface thereof is an uneven surface;
The electrode sheet cutting device is
The uncoated portion of the electrode sheet moving in the length direction is rotated around the first axis of the first cutting roll, which rotates around the first axis, and the second axis. When the current collector foil constituting the uncoated portion is cut at a cutting position so as to be sandwiched by the second blade portion of the second cutting roll, the current collector foil constituting the uncoated portion The uneven surface of the first uneven portion is pressed against the first surface of the other end side portion located on the other end side than the cutting position in the width direction while rotating around the first axis. At the same time, the uneven surface of the second uneven portion is provided on the second surface of the one end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion, which is located closer to the one end than the cutting position in the width direction. Configured to be pressed while being rotated about the second axis It has been,
Of the electrode sheet moving in the length direction, the uncoated portion is rotated by the first blade rotating around the first axis and the second blade rotating around the second axis. In a manner such that the current collector foil constituting the uncoated portion is cut at the cutting position in a sandwiching manner, the first surface of the other end side portion of the current collector foil constituting the uncoated portion is By pressing the uneven surface of the first uneven portion rotating around a first axis, the other end side portion of the current collector foil is deformed into an uneven shape, and the uncoated portion is configured. The uneven surface of the second uneven portion rotating around the second axis is pressed against the second surface of the one end side portion of the current collector foil, whereby the one end side portion of the current collector foil is roughened An electrode sheet cutting device that deforms into a shape.
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