JP2019153500A - Manufacturing method of strip electrode - Google Patents

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Abstract

To restrain flexure occurring in a non-formation part.SOLUTION: A manufacturing method of strip electrode includes a step of pressing a strip collector foil, having an electrode mixture layer formed in the longitudinal direction, in the thickness direction of the electrode mixture layer, and a step of stretching a non-formation part, where the electrode mixture layer is not formed at both ends of the collector layer in the width direction but is exposed, by means of a stretching roll. The stretching roll has a first roll facing the electrode mixture layer formed on the collector foil and a pair of second and third rolls, placed at both ends of the first roll in the axial direction, and capable of changing the position of the revolving shaft independently for the non-formation part. Medial axis of the first roll is deviated from the medial axis of the pair of second and third rolls in the direction receding from the stretching collector foil, and before starting manufacture of strip electrode, different amounts of the first, second and third rolls are determined based on the curvature amount of the non-formation part, at the time of cutting the strip electrode, manufactured experimentally, with a prescribed length.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、帯状電極の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a strip electrode.

例えばリチウムイオン二次電池等に使用される帯状電極は、帯状の集電箔の表面に長手方向に沿って電極合材層が形成された構成を有している。ここで、集電箔は、電極合材層が形成された形成部と、幅方向両端部において集電箔が露出した非形成部とからなる。
特許文献1に開示されているように、このような帯状電極の製造方法では、電極合材層が形成された集電箔を厚さ方向にプレスする。このようなプレス工程によって、電極合材層が圧縮され、製造される帯状電極の電極密度を向上させることができる。
For example, a strip electrode used in a lithium ion secondary battery or the like has a configuration in which an electrode mixture layer is formed along the longitudinal direction on the surface of a strip-shaped current collector foil. Here, the current collector foil includes a formed portion where the electrode mixture layer is formed and a non-formed portion where the current collector foil is exposed at both ends in the width direction.
As disclosed in Patent Document 1, in such a method for manufacturing a strip electrode, the current collector foil on which the electrode mixture layer is formed is pressed in the thickness direction. By such a pressing step, the electrode mixture layer is compressed, and the electrode density of the manufactured strip electrode can be improved.

ところが、このプレス工程では、集電箔において電極合材層が形成された形成部は伸びるが、非形成部は伸びないため、そのままでは集電箔が湾曲してしまう。そこで、上述のプレス工程の後、非形成部を延伸する工程が必要となる。特許文献1に開示された帯状電極の製造方法では、形成部に形成された電極合材層に対向する小径部と非形成部に対向する大径部とを有する延伸ロールを用いて、非形成部を延伸している。   However, in this pressing step, the formation portion where the electrode mixture layer is formed in the current collector foil extends, but the non-formation portion does not extend, so the current collector foil is curved as it is. Therefore, a step of stretching the non-formed part is necessary after the above-described pressing step. In the manufacturing method of the strip-shaped electrode disclosed in Patent Document 1, non-formation is performed by using a drawing roll having a small-diameter portion facing the electrode mixture layer formed in the forming portion and a large-diameter portion facing the non-forming portion. The part is extended.

特開2014−116141号公報JP 2014-116141 A

発明者は、電極合材層が形成された集電箔をプレスした後、集電箔において電極合材層が形成されていない非形成部を延伸する帯状電極の製造方法に関し、以下の問題点を見出した。
特許文献1に開示された延伸ロールを用いて非形成部を延伸した場合、形成部の一端の非形成部と他端の非形成部とが不均一に湾曲するという問題が生じる。そして、このような非形成部すなわち集電箔に発生した湾曲部が起点となって、集電箔が破断してしまう虞があった。
The inventor relates to a method for manufacturing a strip electrode in which a current collector foil having an electrode mixture layer formed thereon is pressed and then a non-formed portion where the electrode mixture layer is not formed in the current collector foil is stretched. I found.
When the non-formed part is drawn using the drawing roll disclosed in Patent Document 1, there arises a problem that the non-formed part at one end of the formed part and the non-formed part at the other end are unevenly curved. And there existed a possibility that the current collector foil might fracture | rupture starting from such a non-formation part, ie, the curved part which generate | occur | produced in the current collector foil.

なお、電極密度を向上させるため形成部のプレス量を増加させると、それに伴って非形成部の延伸量も増加させる必要がある。このように、非形成部の延伸量が増加すると、非形成部の湾曲も大きくなる。   In addition, when the press amount of the formation part is increased in order to improve the electrode density, it is necessary to increase the stretch amount of the non-formation part accordingly. Thus, when the stretch amount of the non-formed part increases, the curvature of the non-formed part also increases.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、集電箔において電極合材層が形成されていない非形成部を延伸する際、非形成部に発生する湾曲を抑制可能な帯状電極の製造方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when extending a non-formed part in which the electrode composite material layer is not formed in the current collector foil, a belt-like shape capable of suppressing the curvature generated in the non-formed part An electrode manufacturing method is provided.

本発明に係る帯状電極の製造方法は、長手方向に沿って電極合材層が形成された帯状の集電箔を、前記電極合材層の厚さ方向にプレスする工程と、前記集電箔の幅方向両端部において前記電極合材層が形成されずに前記集電箔が露出した非形成部を、延伸ロールによって延伸する工程と、を備えた帯状電極の製造方法であって、前記延伸ロールは、前記集電箔に形成された前記電極合材層に対向する第1ロールと、前記第1ロールの軸方向両端に配置され、前記非形成部に対向しそれぞれ独立に回転軸の位置を変更可能な一対の第2ロール及び第3ロールと、を有しており、前記一対の第2ロール及び第3ロールの中心軸に対して前記第1ロールの中心軸が、延伸する前記集電箔から遠ざかる方向にずれており、前記帯状電極の製造を開始する前に、試験的に製造された前記帯状電極を所定の長さで切断した際の前記非形成部の湾曲量に基づいて、前記第1ロールと前記第2ロール及び前記第3ロールのそれぞれとの段差量を決定する。   The method for producing a strip electrode according to the present invention includes a step of pressing a strip-shaped current collector foil in which an electrode mixture layer is formed along a longitudinal direction in a thickness direction of the electrode mixture layer, and the current collector foil. Stretching the non-formed part where the current collector foil is exposed without forming the electrode mixture layer at both ends in the width direction by a stretching roll, and the stretching method, A roll is disposed at both ends of the first roll in the axial direction of the first roll facing the electrode mixture layer formed on the current collector foil, and is opposed to the non-forming portion and independently positioned at the rotation axis. A pair of second rolls and third rolls that can be changed, and the central axis of the first roll extends with respect to the central axes of the pair of second rolls and third rolls. It is shifted in a direction away from the foil, and production of the strip electrode is started. Each of the first roll, the second roll, and the third roll based on the amount of bending of the non-formed part when the strip-like electrode manufactured on a trial basis is cut to a predetermined length before. Determine the amount of step.

本発明にかかる帯状電極の製造方法では、帯状電極の製造を開始する前に、試験的に製造された帯状電極を所定の長さで切断した際の非形成部の湾曲量に基づいて、第1ロールと第2ロール及び第3ロールのそれぞれとの段差量を決定する。したがって、非形成部に発生する湾曲を抑制することができる。   In the method for manufacturing a strip electrode according to the present invention, before starting the manufacture of the strip electrode, based on the bending amount of the non-formed portion when the strip electrode manufactured on a trial basis is cut to a predetermined length, A step amount between one roll and each of the second roll and the third roll is determined. Therefore, the curvature which generate | occur | produces in a non-formation part can be suppressed.

本発明により、非形成部に発生する湾曲を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the bending that occurs in the non-formed part.

帯状電極40の平面図である。3 is a plan view of a strip electrode 40. FIG. 図1のII−II断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 実施の形態に係る帯状電極の製造装置の側面図である。It is a side view of the manufacturing apparatus of the strip | belt-shaped electrode which concerns on embodiment. 実施の形態に係る延伸ロール30の断面図である。It is sectional drawing of the extending | stretching roll 30 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る延伸ロール30の模式的側面図である。It is a typical side view of the extending | stretching roll 30 which concerns on embodiment. 実施の形態にかかる延伸ロール30、特に第2ロール32a及び第3ロール32bの段差量設定を決定する一連の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of flows which determine the amount of level | step difference settings of the extending | stretching roll 30 concerning embodiment, especially the 2nd roll 32a and the 3rd roll 32b. 実施の形態にかかる帯状電極40を所定の長さで切断して帯状電極40のサンプルを製造した際の非形成部41b1の湾曲量を示す平面図である。It is a top view which shows the curvature amount of the non-formation part 41b1 when the strip | belt-shaped electrode 40 concerning embodiment is cut | disconnected by predetermined length and the sample of the strip | belt-shaped electrode 40 is manufactured. 比較例に係る延伸ロール300の断面図である。It is sectional drawing of the extending | stretching roll 300 which concerns on a comparative example. 比較例に係る延伸ロール300の模式的側面図である。It is a typical side view of the extending | stretching roll 300 which concerns on a comparative example. 実施の形態に係る延伸ロール30及び比較例に係る延伸ロール300における位置による段差の変化を比較して示したグラフである。It is the graph which compared and showed the change of the level | step difference by the position in the extending | stretching roll 30 which concerns on embodiment, and the extending | stretching roll 300 which concerns on a comparative example. 湾曲量と段差補正量との検量線の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the calibration curve of curvature amount and level | step difference correction amount.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
なお、当然のことながら、図1、図2及びその他の図面に示した右手系xyz直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、z軸正向きが鉛直上向き、xy平面が水平面であり、図面間で共通である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As a matter of course, the right-handed xyz orthogonal coordinates shown in FIGS. 1 and 2 and other drawings are convenient for explaining the positional relationship of the components. Usually, the z-axis positive direction is vertically upward, and the xy plane is a horizontal plane, which is common between the drawings.

<実施の形態>
<帯状電極の構成>
まず、図1、図2を参照して、第1の実施形態に係る帯状電極の製造装置によって製造される帯状電極の構成について説明する。図1は、帯状電極40の平面図である。図2は、図1のII−II断面図であって、後述する図3のII−II断面図でもある。
<Embodiment>
<Configuration of strip electrode>
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the strip electrode manufactured by the strip electrode manufacturing apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view of the strip electrode 40. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and is also a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

帯状電極40は、例えばリチウムイオン二次電池等に使用される正極用もしくは負極用の帯状電極である。図1、図2に示すように、帯状電極40は、集電箔41と電極合材層42とを備えている。ここで、集電箔41は、電極合材層42が形成された形成部41aと、電極合材層42が形成されずに集電箔41の幅方向(y軸方向)両端部において集電箔41が露出した非形成部41b1及び41b2とを備えている。図2に示すように、電極合材層42は、集電箔41の両表面に形成されている。但し、電極合材層42は、集電箔41の一方の表面に形成されていてもよい。   The strip electrode 40 is a strip electrode for a positive electrode or a negative electrode used in, for example, a lithium ion secondary battery. As shown in FIGS. 1 and 2, the strip electrode 40 includes a current collector foil 41 and an electrode mixture layer 42. Here, the current collector foil 41 has a current collector at the both ends of the current collector foil 41 in the width direction (y-axis direction) and the forming portion 41a where the electrode material layer 42 is formed. Non-formation part 41b1 and 41b2 which foil 41 exposed are provided. As shown in FIG. 2, the electrode mixture layer 42 is formed on both surfaces of the current collector foil 41. However, the electrode mixture layer 42 may be formed on one surface of the current collector foil 41.

図1に示すように、電極合材層42は、帯状の集電箔41の長手方向(x軸方向)に沿って、集電箔41の表面に帯状に形成されている。他方、集電箔41の幅方向(y軸方向)両端部では、長手方向(x軸方向)に沿って集電箔41が帯状に露出している。そのため、集電箔41は、電極合材層42に対応して長手方向(x軸方向)に帯状に延びた形成部41aと、形成部41aを介して略平行に延びた一対の非形成部41b1及び41b2とから構成されている。すなわち、帯状電極40は中心線CLに対して線対称な構成を有している。一例として、形成部41aの幅は210mm程度、一対の非形成部41b1及び41b2の幅はそれぞれ15mm程度である。   As shown in FIG. 1, the electrode mixture layer 42 is formed in a band shape on the surface of the current collector foil 41 along the longitudinal direction (x-axis direction) of the belt-shaped current collector foil 41. On the other hand, at both ends of the current collector foil 41 in the width direction (y-axis direction), the current collector foil 41 is exposed in a strip shape along the longitudinal direction (x-axis direction). Therefore, the current collector foil 41 includes a forming portion 41a extending in a strip shape in the longitudinal direction (x-axis direction) corresponding to the electrode mixture layer 42, and a pair of non-forming portions extending substantially in parallel via the forming portion 41a. 41b1 and 41b2. That is, the strip electrode 40 has a configuration that is line-symmetric with respect to the center line CL. As an example, the width of the forming portion 41a is about 210 mm, and the width of the pair of non-forming portions 41b1 and 41b2 is about 15 mm.

なお、図示しないが、帯状電極40は、後工程において中心線CLに沿って切断され、2分割される。その後、分割された負極用の帯状電極、セパレータ、分割された正極用の帯状電極、セパレータの4枚をこの順に積層して捲回することによって、捲回電極体が製造される。その捲回電極体において、正極用の帯状電極の非形成部41b1及び41b2には正極端子が、負極用の帯状電極の非形成部41b1及び41b2には負極端子が、それぞれ接合される。セパレータには、一例として、PE(ポリエチレン)/PP(ポリプロピレン)/PE(ポリエチレン)の3層積層構造を有する多孔質フィルムを用いることができる。   Although not shown, the strip electrode 40 is cut along the center line CL in a subsequent process and divided into two. Then, a wound electrode body is manufactured by laminating and winding four pieces of the divided negative electrode strip, the separator, the divided positive electrode strip, and the separator in this order. In the wound electrode body, the positive electrode terminal is joined to the non-forming portions 41b1 and 41b2 of the strip electrode for the positive electrode, and the negative electrode terminal is joined to the non-forming portions 41b1 and 41b2 of the strip electrode for the negative electrode. For example, a porous film having a three-layer laminated structure of PE (polyethylene) / PP (polypropylene) / PE (polyethylene) can be used for the separator.

帯状電極40が正極用の場合について説明する。集電箔41としては、例えばアルミニウム箔を用いることができる。電極合材層42を構成する正極活物質としては、例えば、LiCoO、LiMnO、LiMn、LiNiO、LiNiCo(1−x)、及びLiNiCoMn(1−x−y)等のリチウム含有複合酸化物等が挙げられる(式中、0<x<1、0<y<1)。正極活物質層用の電極材料の組成は特に制限されず、公知の組成を適用可能である。 The case where the strip electrode 40 is for a positive electrode will be described. As the current collector foil 41, for example, an aluminum foil can be used. As the positive electrode active material constituting the electrode mixture layer 42, for example, LiCoO 2, LiMnO 2, LiMn 2 O 4, LiNiO 2, LiNi x Co (1-x) O 2, and LiNi x Co y Mn (1- xy) A lithium-containing composite oxide such as O 2 is included (wherein 0 <x <1, 0 <y <1). The composition of the electrode material for the positive electrode active material layer is not particularly limited, and a known composition can be applied.

電極合材層42は例えば、上記の正極活物質に加え、炭素粉末等の導電材、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の結着剤を固形分として含むことができる。さらに必要に応じて、カルボキシメチルセルロースNa塩(CMC)等の分散剤を固形分として含むことができる。電極合材層42を構成する溶媒としては、水、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等を用いることができる。   The electrode mixture layer 42 can contain, for example, a conductive material such as carbon powder and a binder such as polyvinylidene fluoride (PVdF) as a solid content in addition to the above positive electrode active material. Furthermore, a dispersing agent such as carboxymethyl cellulose Na salt (CMC) can be included as a solid content as necessary. As a solvent constituting the electrode mixture layer 42, water, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), or the like can be used.

帯状電極40が負極用の場合について説明する。集電箔41としては、例えば銅箔を用いることができる。電極合材層42を構成する負極活物質としては、例えば、黒鉛等の炭素、金属リチウム、リチウム合金、リチウムイオンのド−プ・脱ド−プが可能な遷移金属酸化物/遷移金属窒化物/遷移金属硫化物、及び、これらの組み合わせ等が挙げられる。負極活物質層用の電極材料の組成は特に制限されず、公知の組成を適用可能である。   The case where the strip electrode 40 is for a negative electrode will be described. As the current collector foil 41, for example, a copper foil can be used. Examples of the negative electrode active material constituting the electrode mixture layer 42 include transition metal oxide / transition metal nitride capable of doping / dedoping of carbon such as graphite, metallic lithium, lithium alloy, and lithium ions. / Transition metal sulfides and combinations thereof. The composition of the electrode material for the negative electrode active material layer is not particularly limited, and a known composition can be applied.

電極合材層42は例えば、上記の負極活物質に加え、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)等の結着剤を固形分として含むことができる。さらに必要に応じて、カルボキシメチルセルロースNa塩(CMC)等の分散剤を固形分として含むことができる。電極合材層42を構成する溶媒としては、水等を用いることができる。   For example, the electrode mixture layer 42 may contain a binder such as a styrene-butadiene copolymer (SBR) as a solid content in addition to the negative electrode active material. Furthermore, a dispersing agent such as carboxymethyl cellulose Na salt (CMC) can be included as a solid content as necessary. As a solvent constituting the electrode mixture layer 42, water or the like can be used.

<帯状電極の製造装置の全体構成>
次に、図3を参照して、第1の実施形態に係る帯状電極の製造装置及び製造方法の全体構成について説明する。図3は、第1の実施形態に係る帯状電極の製造装置の側面図である。図3に示すように、本実施形態に係る帯状電極の製造装置は、一対のプレスロール11、12、3つのガイドロール21〜23、延伸ロール30を備えている。
<Overall configuration of strip electrode manufacturing apparatus>
Next, with reference to FIG. 3, the whole structure of the manufacturing apparatus and manufacturing method of the strip | belt-shaped electrode which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 3 is a side view of the strip electrode manufacturing apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the strip electrode manufacturing apparatus according to this embodiment includes a pair of press rolls 11, 12, three guide rolls 21 to 23, and a stretching roll 30.

まず、図3に示すように、塗工や転写などによって電極合材層42が形成された集電箔41が、x軸負方向から当該製造装置内に搬入され、一対のプレスロール11、12によって厚さ方向にプレスされる。一例として、プレスロール11、12の直径は400mm程度であって、加圧能力30〜50tの油圧プレスを用いることができる。このプレス工程よって、電極合材層42が圧縮され、製造される帯状電極40の電極密度を向上させることができる。   First, as shown in FIG. 3, a current collector foil 41 on which an electrode mixture layer 42 is formed by coating, transfer, or the like is carried into the manufacturing apparatus from the negative x-axis direction, and a pair of press rolls 11, 12. Is pressed in the thickness direction. As an example, the diameter of the press rolls 11 and 12 is about 400 mm, and a hydraulic press having a pressurization capacity of 30 to 50 t can be used. By this pressing step, the electrode mixture layer 42 is compressed, and the electrode density of the produced strip electrode 40 can be improved.

ここで、上述の通り、図2は、図3のII−II断面図である。図2には、帯状電極40の断面図と共に二点鎖線によってプレスロール11、12も仮想的に示されている。図2に示すように、電極合材層42が形成された集電箔41をプレスした際、集電箔41における形成部41aは厚さ方向(z軸方向)に圧縮されると共にx軸方向に伸びる。他方、非形成部41b1及び41b2は厚さ方向(z軸方向)に圧縮されないため、x軸方向にも伸びない。従って、そのままでは、形成部41aと非形成部41b1及び41b2とからなる集電箔41が湾曲してしまう。   Here, as described above, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. In FIG. 2, the press rolls 11 and 12 are also virtually shown by a two-dot chain line along with a cross-sectional view of the strip electrode 40. As shown in FIG. 2, when the current collector foil 41 on which the electrode mixture layer 42 is formed is pressed, the forming portion 41 a in the current collector foil 41 is compressed in the thickness direction (z-axis direction) and in the x-axis direction. To grow. On the other hand, the non-forming portions 41b1 and 41b2 are not compressed in the thickness direction (z-axis direction), and thus do not extend in the x-axis direction. Therefore, as it is, the current collector foil 41 composed of the forming portion 41a and the non-forming portions 41b1 and 41b2 is curved.

そこで、図3に示すように、電極合材層42が形成された集電箔41をプレスロール11、12によってプレスした後、集電箔41の非形成部41b1及び41b2を延伸ロール30によって延伸する。そのため、プレスロール11、12によってプレスされた電極合材層42付き集電箔41は、ガイドロール21によって延伸ロール30に導かれる。ガイドロール21によって、電極合材層42付き集電箔41の搬送方向は、x軸正方向からz軸負方向かつx軸負方向に変更される。   Therefore, as shown in FIG. 3, after the current collector foil 41 on which the electrode mixture layer 42 is formed is pressed by the press rolls 11 and 12, the non-formed portions 41 b 1 and 41 b 2 of the current collector foil 41 are stretched by the stretching roll 30. To do. Therefore, the current collector foil 41 with the electrode mixture layer 42 pressed by the press rolls 11 and 12 is guided to the stretching roll 30 by the guide roll 21. By the guide roll 21, the conveying direction of the current collector foil 41 with the electrode mixture layer 42 is changed from the x-axis positive direction to the z-axis negative direction and the x-axis negative direction.

このように、延伸ロール30によって、集電箔41の非形成部41b1及び41b2が延伸され、帯状電極40が製造される。そして、図3の例では、延伸ロール30を通過した帯状電極40の搬送方向は、ガイドロール22によって、x軸正方向からz軸正方向に変更され、さらにガイドロール23によって、z軸正方向からx軸正方向に変更される。   Thus, the non-formation part 41b1 and 41b2 of the current collection foil 41 are extended | stretched with the extending | stretching roll 30, and the strip | belt-shaped electrode 40 is manufactured. In the example of FIG. 3, the transport direction of the strip electrode 40 that has passed through the stretching roll 30 is changed from the x-axis positive direction to the z-axis positive direction by the guide roll 22, and further, the guide roll 23 changes the z-axis positive direction. To x-axis positive direction.

なお、延伸ロール30による延伸工程と、プレスロール11、12によるプレス工程との順序を逆にしてもよい。また、当然のことながら、搬送方向を変更するためのガイドロール21〜23の個数や配置は、図3に示した例に限定されるものではなく、適宜決定すればよい。   Note that the order of the stretching process by the stretching roll 30 and the pressing process by the press rolls 11 and 12 may be reversed. As a matter of course, the number and arrangement of the guide rolls 21 to 23 for changing the transport direction are not limited to the example shown in FIG. 3 and may be determined as appropriate.

<延伸ロール30の詳細構成>
次に、図4、図5を参照して、第1の実施形態に係る延伸ロール30の詳細構成について説明する。図4は、第1の実施形態に係る延伸ロール30の断面図である。図5は、第1の実施形態に係る延伸ロール30の模式的側面図である。第1の実施形態に係る帯状電極の製造装置は、延伸ロール30の構成に一つの特徴を有している。図4に示すように、延伸ロール30は、形成部41aに形成された電極合材層42に対向する第1ロール31と、形成部41aの幅方向両端部に形成された非形成部のうち、一端(y軸正側)の非形成部41b1に対向する第2ロール32aと、他端(y軸負側)の非形成部41b2に対向する第3ロール32bとを備えている。なお、第2ロールと第3ロールとは対になっているが、それぞれ独立して回転することができる。
<Detailed Configuration of Stretching Roll 30>
Next, with reference to FIG. 4, FIG. 5, the detailed structure of the extending | stretching roll 30 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a cross-sectional view of the stretching roll 30 according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic side view of the stretching roll 30 according to the first embodiment. The strip electrode manufacturing apparatus according to the first embodiment has one feature in the configuration of the stretching roll 30. As shown in FIG. 4, the stretching roll 30 includes a first roll 31 that faces the electrode mixture layer 42 formed in the forming portion 41 a and a non-forming portion that is formed at both ends in the width direction of the forming portion 41 a. The second roll 32a facing the non-formed part 41b1 at one end (y-axis positive side) and the third roll 32b facing the non-formed part 41b2 at the other end (y-axis negative side) are provided. In addition, although the 2nd roll and the 3rd roll are paired, it can rotate independently, respectively.

図4に示すように、第1ロール31は、y軸方向を長手方向とする中空円柱形状を有している。第1ロール31を中空構造とすることによって軽量化することができる。但し、第1ロール31が中空構造でなくてもよい。第1ロール31の両底面の中央部に設けられた貫通孔に、ベアリングB1a、B1bが嵌め込まれている。ベアリングB1a、B1bには、y軸方向に延設されたシャフト(第1シャフト)S1が嵌挿されている。すなわち、第1ロール31は、固定され回転しないシャフトS1を回転軸として回転することができる。図4には、シャフトS1の中心軸A1が示されている。例えば、電極合材層42が第1ロール31に接触した場合、第1ロール31が回転する。   As shown in FIG. 4, the first roll 31 has a hollow cylindrical shape whose longitudinal direction is the y-axis direction. By making the first roll 31 have a hollow structure, the weight can be reduced. However, the first roll 31 may not have a hollow structure. Bearings B <b> 1 a and B <b> 1 b are fitted into through holes provided at the center of both bottom surfaces of the first roll 31. A shaft (first shaft) S1 extending in the y-axis direction is fitted into the bearings B1a and B1b. That is, the first roll 31 can rotate about the shaft S1 which is fixed and does not rotate, as the rotation axis. FIG. 4 shows the central axis A1 of the shaft S1. For example, when the electrode mixture layer 42 contacts the first roll 31, the first roll 31 rotates.

図4に示すように、一対の第2ロール32a及び第3ロール32bは、第1ロール31の中心軸A1の方向(y軸方向)の両端に配置されている。一例として、第2ロール32a及び第3ロール32bの直径は、第1ロール31の直径と同程度である。一対の第2ロール32a及び第3ロール32bは、いずれもy軸方向を長手方向とする円筒形状を有している。第2ロール32aの内周面にはベアリングB2aが嵌め込まれている。ベアリングB2aには、y軸方向に延設された円筒形状のシャフトS2aが嵌挿されている。   As shown in FIG. 4, the pair of second roll 32 a and third roll 32 b are disposed at both ends of the first roll 31 in the direction of the central axis A <b> 1 (y-axis direction). As an example, the diameters of the second roll 32 a and the third roll 32 b are approximately the same as the diameter of the first roll 31. Each of the pair of second roll 32a and third roll 32b has a cylindrical shape whose longitudinal direction is the y-axis direction. A bearing B2a is fitted into the inner peripheral surface of the second roll 32a. A cylindrical shaft S2a extending in the y-axis direction is fitted into the bearing B2a.

同様に、図4に示すように、第3ロール32bの内周面にはベアリングB2bが嵌め込まれている。ベアリングB2bには、y軸方向に延設された円筒形状のシャフトS2bが嵌挿されている。すなわち、第2ロール32a及び第3ロール32bは、それぞれ回転軸の位置が変更可能でありかつ回転しないシャフトS2a(第2シャフト)及びS2b(第3シャフト)を回転軸として回転することができる。ここで、シャフトS2a、S2bはそれぞれ独立した中心軸を有し、シャフトS2aは中心軸A2を、シャフトS2bは中心軸A3を有する。すなわち、第2ロール32aと第3ロール32bとは、それぞれ独立して回転することができる。図4に示すように、非形成部41bが第2ロール32a及び第3ロール32bに接触することによって、第2ロール32a及び第3ロール32bが回転する。   Similarly, as shown in FIG. 4, a bearing B2b is fitted into the inner peripheral surface of the third roll 32b. A cylindrical shaft S2b extending in the y-axis direction is fitted into the bearing B2b. That is, the second roll 32a and the third roll 32b can rotate about the shafts S2a (second shaft) and S2b (third shaft) that can change the position of the rotation axis and do not rotate. Here, the shafts S2a and S2b each have an independent central axis, the shaft S2a has a central axis A2, and the shaft S2b has a central axis A3. That is, the second roll 32a and the third roll 32b can rotate independently of each other. As shown in FIG. 4, the non-formation part 41b contacts the 2nd roll 32a and the 3rd roll 32b, and the 2nd roll 32a and the 3rd roll 32b rotate.

図5は、図5の模式的側面図に示すように、非形成部41b2が第3ロール32bに接触する位置P1〜P3では、第1ロール31が第3ロール32bよりも凹むように段差が設けられている。図4は、この段差が最大となる位置P2における断面図である。図4に示すように、位置P2では、この段差がプレス工程後の電極合材層42の厚さよりも大きくなっている。そのため、非形成部41b2を第3ロール32bに接触させ、所定の張力で延伸することができる。   As shown in the schematic side view of FIG. 5, in FIG. 5, at positions P <b> 1 to P <b> 3 where the non-forming portion 41 b 2 is in contact with the third roll 32 b, there is a step so that the first roll 31 is recessed from the third roll 32 b. Is provided. FIG. 4 is a cross-sectional view at a position P2 where the step is maximized. As shown in FIG. 4, at the position P2, this level difference is larger than the thickness of the electrode mixture layer 42 after the pressing process. Therefore, the non-forming part 41b2 can be brought into contact with the third roll 32b and stretched with a predetermined tension.

ここで、図5の模式的側面図では、第3ロール32bについて説明したが、第2ロールについても同様である。非形成部41b1が第2ロール32aに接するP1〜P3では、第1ロール31が第2ロール32aよりも凹むように段差が設けられている。図4は、この段差が最大となる位置P2における断面図である。図4に示すように、位置P2では、この段差がプレス工程後の電極合材層42の厚さよりも大きくなっている。そのため、非形成部41b1を第2ロール32aに接触させ、所定の張力で延伸することができる。   Here, in the schematic side view of FIG. 5, the third roll 32b has been described, but the same applies to the second roll. In P1 to P3 where the non-forming portion 41b1 is in contact with the second roll 32a, a step is provided so that the first roll 31 is recessed from the second roll 32a. FIG. 4 is a cross-sectional view at a position P2 where the step is maximized. As shown in FIG. 4, at the position P2, this level difference is larger than the thickness of the electrode mixture layer 42 after the pressing process. Therefore, the non-forming part 41b1 can be brought into contact with the second roll 32a and stretched with a predetermined tension.

さらに、第2ロール32aと第3ロール32bとは、それぞれ独立して回転することができるため、例えば、図4に示すように、第1ロール31と第2ロール32aとの段差が、第1ロール31と第3ロール32bの段差と比較し、より凹むように段差を設けることもできる。この、第2ロール32aと第3ロール32bとにおける段差の形成は任意であり、非形成部41b1及び41b2における湾曲を抑制できるように設定することができる。図6を用いて後述する。   Furthermore, since the 2nd roll 32a and the 3rd roll 32b can each rotate independently, as shown in FIG. 4, for example, the level | step difference of the 1st roll 31 and the 2nd roll 32a is 1st. Compared with the step between the roll 31 and the third roll 32b, the step can be provided so as to be more concave. The formation of the step between the second roll 32a and the third roll 32b is arbitrary, and can be set so as to suppress the bending at the non-forming portions 41b1 and 41b2. This will be described later with reference to FIG.

ここで、図4、図5に示すように、本実施形態に係る延伸ロール30では、第1ロール31の回転軸(中心軸A1)と第2ロール32aの回転軸(中心軸A2)とをずらしている。同様に、第1ロール31の回転軸(中心軸A1)と第3ロール32bの回転軸(中心軸A3)とをずらしている。図4に示すように、第2ロール32aはモータM1を、第3ロール32bはモータM2を、それぞれ備える。モータM1及びモータM2は、第2ロール32a及び第3ロール32bの回転軸である第2シャフト及び第3シャフトの位置をそれぞれ独立に制御しているため、第2ロール32a及び第3ロール32bの回転軸の位置は、それぞれ独立にずらすことができる。モータM1及びモータM2は、例えばサーボモータである。   Here, as shown in FIGS. 4 and 5, in the stretching roll 30 according to the present embodiment, the rotation axis (center axis A1) of the first roll 31 and the rotation axis (center axis A2) of the second roll 32a are used. It is shifted. Similarly, the rotation axis (center axis A1) of the first roll 31 and the rotation axis (center axis A3) of the third roll 32b are shifted. As shown in FIG. 4, the second roll 32a includes a motor M1, and the third roll 32b includes a motor M2. Since the motor M1 and the motor M2 independently control the positions of the second shaft and the third shaft, which are the rotation axes of the second roll 32a and the third roll 32b, respectively, the second roll 32a and the third roll 32b The position of the rotating shaft can be shifted independently of each other. The motor M1 and the motor M2 are servo motors, for example.

図5に示すように、第1ロール31が延伸する形成部41aから遠ざかる方向に、第2ロール32aの中心軸A2及び第3ロール32bの中心軸A3に対して、第1ロール31の中心軸A1をずらす。すなわち、位置P1から位置P2に向かって、第2ロール32a及び第3ロール32bに対する第1ロール31の凹み段差を徐々に大きくし、位置P2から位置P3に向かって、上記凹み段差を徐々に小さくする。ここで、位置P1は、非形成部41b1が第2ロール32aに、非形成部41b2が第3ロール32bに進入する位置である。位置P3は、非形成部41b1が第2ロール32aから、非形成部41b2が第3ロール32bから離脱する位置である。このような構成によって、非形成部41b1及び41b2を延伸する際、非形成部41b1及び41b2をそれぞれ独立に延伸することができるため、非形成部41b1及び41b2に発生する湾曲部の湾曲を抑制することができる。   As shown in FIG. 5, the central axis of the first roll 31 with respect to the central axis A <b> 2 of the second roll 32 a and the central axis A <b> 3 of the third roll 32 b in the direction away from the forming portion 41 a where the first roll 31 extends. Shift A1. That is, the concave step of the first roll 31 with respect to the second roll 32a and the third roll 32b is gradually increased from the position P1 to the position P2, and the concave step is gradually decreased from the position P2 to the position P3. To do. Here, the position P1 is a position where the non-forming part 41b1 enters the second roll 32a and the non-forming part 41b2 enters the third roll 32b. The position P3 is a position where the non-forming part 41b1 is separated from the second roll 32a and the non-forming part 41b2 is detached from the third roll 32b. With such a configuration, when the non-forming portions 41b1 and 41b2 are stretched, the non-forming portions 41b1 and 41b2 can be independently stretched. be able to.

次に、図6を参照して、電極の本製造の開始前に、延伸ロール30、特に第2ロール32a及び第3ロール32bの段差量の設定を行う一連の流れを説明する。図6は、実施の形態にかかる延伸ロール30、特に第2ロール32a及び第3ロール32bの段差量設定を決定する一連の流れを示すフローチャートである。ここで「段差量」とは、段差の高さのことを示す。
帯状電極の製造を開始する前に、試験的に所定の長さの帯状電極のサンプルを製造する(ステップS1)。次に、湾曲量を測定する(ステップS2)。湾曲量がNmm以下の場合(ステップS3:YES)、帯状電極の製造を開始する(ステップS5)。一方、湾曲量がNmmより大きい場合(ステップS3:NO)、第2ロール32a及び第3ロール32bの段差量の設定変更を行い(ステップS4)、ステップS1へ戻る。湾曲量がNmm以下となるまで、ステップS1〜ステップS4を繰り返す。一例として、N=3mm程度である。
Next, with reference to FIG. 6, a series of flows for setting the step amount of the stretching roll 30, particularly the second roll 32 a and the third roll 32 b before the start of the main production of the electrode will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a series of flows for determining the step amount setting of the stretching roll 30 according to the embodiment, particularly the second roll 32a and the third roll 32b. Here, the “level difference” indicates the height of the level difference.
Before starting the production of the strip electrode, a sample of the strip electrode having a predetermined length is produced on a trial basis (step S1). Next, the bending amount is measured (step S2). When the bending amount is Nmm or less (step S3: YES), the production of the strip electrode is started (step S5). On the other hand, when the bending amount is larger than Nmm (step S3: NO), the setting of the step amount of the second roll 32a and the third roll 32b is changed (step S4), and the process returns to step S1. Steps S1 to S4 are repeated until the bending amount is Nmm or less. As an example, N = about 3 mm.

以下、ステップS1〜ステップS5の詳細を説明する。
<ステップS1:帯状電極サンプル製造>
ステップS1では、試験的に帯状電極40のサンプルを製造する。帯状電極40のサンプルは、集電箔41において電極合材層42が形成されていない非形成部41b1及び41b2を延伸し、所定の長さwで切断し、さらに非形成部41b1を含む側と非形成部41b2を含む側の中央に位置する形成部41aで長手方向に切断して製造する。一例として、2mの長さで切断したものを帯状電極40のサンプルとする。
Details of step S1 to step S5 will be described below.
<Step S1: Production of strip electrode sample>
In step S1, a sample of the strip electrode 40 is manufactured as a test. The sample of the strip electrode 40 is formed by stretching the non-formed portions 41b1 and 41b2 in which the electrode mixture layer 42 is not formed on the current collector foil 41, cutting it at a predetermined length w, and further including the non-formed portion 41b1. It is manufactured by cutting in the longitudinal direction at the forming portion 41a located at the center including the non-forming portion 41b2. As an example, a sample of the strip electrode 40 is cut by a length of 2 m.

<ステップS2:湾曲量の測定>
ステップS2では、湾曲量を測定する。湾曲量の測定は、例えば、スケール等を用いて行うことができる。
ここで、図7を参照して、本明細書における「湾曲量」について説明する。
図7は、実施の形態にかかる帯状電極40を所定の長さで切断して帯状電極40のサンプルを製造した際の非形成部41b1の湾曲量を示す平面図である。
<Step S2: Measurement of bending amount>
In step S2, the amount of bending is measured. The amount of bending can be measured using, for example, a scale.
Here, with reference to FIG. 7, the “bending amount” in the present specification will be described.
FIG. 7 is a plan view showing the amount of curvature of the non-forming portion 41b1 when the strip electrode 40 according to the embodiment is cut to a predetermined length to produce a sample of the strip electrode 40. FIG.

本明細書では、上述のように帯状電極40のサンプルを製造した際に、非形成部41b1及び41b2に発生する湾曲を「湾曲量」として定義する。より具体的には、図7に示すように、切断部の長手方向の両端を繋ぐ線を基準として、所定の長さwの中央(w/2)部分が湾曲した曲がり量が、湾曲量Cである。一例として、所定の長さwを2mとした場合、湾曲量が3mm程度のサンプルが得られる。なお、帯状電極40の切断はスリット加工などで行ってもよい。
また、図7は第2ロール側の非形成部41b1の湾曲量を示した図であるが、第3ロール側の非形成部41b2の湾曲量の定義も同様である。
In this specification, when the sample of the strip electrode 40 is manufactured as described above, the curvature generated in the non-forming portions 41b1 and 41b2 is defined as the “curvature amount”. More specifically, as shown in FIG. 7, the bending amount in which the center (w / 2) portion of the predetermined length w is curved with respect to the line connecting the both ends in the longitudinal direction of the cutting portion is the bending amount C. It is. As an example, when the predetermined length w is 2 m, a sample with a bending amount of about 3 mm is obtained. The strip electrode 40 may be cut by slitting or the like.
FIG. 7 is a diagram showing the amount of bending of the non-forming portion 41b1 on the second roll side, but the definition of the amount of bending of the non-forming portion 41b2 on the third roll side is the same.

<ステップS3:湾曲量の判定>
ステップS3では、製造された帯状電極40のサンプルにおける非形成部41b1及び41b2の湾曲量の測定結果をそれぞれ判定する。非形成部41b1及び41b2の湾曲量がともにNmm以下の場合(ステップS3:YES)は、ステップS5へ進み、帯状電極の製造を開始する。Nは任意の値であり、所望の精度によって適宜設定することが可能である。一例として、N=3mm程度である。
<Step S3: Determination of bending amount>
In step S3, the measurement results of the bending amounts of the non-formed portions 41b1 and 41b2 in the manufactured sample of the strip electrode 40 are respectively determined. When the bending amounts of the non-forming portions 41b1 and 41b2 are both Nmm or less (step S3: YES), the process proceeds to step S5, and manufacturing of the strip electrode is started. N is an arbitrary value and can be set as appropriate depending on the desired accuracy. As an example, N = about 3 mm.

一方、非形成部41b1及び41b2の湾曲量の少なくともどちらか一方がNmmより大きい場合(ステップS3:NO)、ステップS4へ進み、第2ロール32a及び第3ロール32bの段差量の設定変更を行い、ステップS1へ戻る。   On the other hand, when at least one of the bending amounts of the non-forming portions 41b1 and 41b2 is larger than Nmm (step S3: NO), the process proceeds to step S4, and the setting of the step amount of the second roll 32a and the third roll 32b is changed. Return to step S1.

<ステップS4:第2ロール及び第3ロールの段差量の設定変更>
ステップS4では、延伸ロール30の段差量の設定変更を行う。ここで、非形成部41b1及び41b2に湾曲が形成されるのは、各非形成部の延伸が不足しているためである。したがって、非形成部41b1及び41b2を、より延伸するために、第2ロール及び第3ロールの段差量の設定を変更する。換言すると、第1ロール31と第2ロール32aとの段差量、第1ロール31と第3ロール32bとの段差量をそれぞれ変更することによって、各ロールの各非形成部に対する接触度合いが変更され、張力も変更される。
<Step S4: Setting change of step amount of second roll and third roll>
In step S4, the setting change of the step amount of the stretching roll 30 is performed. Here, the reason why the non-formed portions 41b1 and 41b2 are curved is that the non-formed portions are not sufficiently stretched. Therefore, in order to extend the non-forming parts 41b1 and 41b2 more, the setting of the step amount of the second roll and the third roll is changed. In other words, the degree of contact of each roll with respect to each non-forming portion is changed by changing the level difference between the first roll 31 and the second roll 32a and the level difference between the first roll 31 and the third roll 32b. The tension is also changed.

段差量の変更は、例えば、検量線に基づいて変更することができる。ステップS4にて用いる検量線の求め方の一例は、後述する。ここで、第2ロール32aと第3ロール32bの段差量はそれぞれ独立して設定することができる。したがって、製造された帯状電極40のサンプルの湾曲量に応じた段差量を、第2ロール32aと第3ロール32bとについてそれぞれ独立に設定することが可能である。
検量線に基づき段差量を変更した後、ステップS1へ戻る。所望の湾曲量以下になるまで、ステップS1〜ステップS4を繰り返す。
For example, the step amount can be changed based on a calibration curve. An example of how to obtain the calibration curve used in step S4 will be described later. Here, the step amounts of the second roll 32a and the third roll 32b can be set independently. Accordingly, it is possible to independently set the step amount corresponding to the curvature amount of the manufactured sample of the strip electrode 40 for the second roll 32a and the third roll 32b.
After changing the step amount based on the calibration curve, the process returns to step S1. Steps S1 to S4 are repeated until the bending amount is equal to or less than the desired amount.

<ステップS5:帯状電極製造開始>
上記ステップS4で決定した第2ロール及び第3ロールの段差量に基づき、帯状電極の製造を開始する。
以上が、電極製造開始前に延伸ロール30、特に第2ロール32a及び第3ロール32bの段差量を決定する一連の流れである。なお、初回の帯状電極40のサンプル製造において、各ロールの段差量をあらかじめ任意の値、例えば1mmなどに設定してから各ステップを開始することも可能である。
<Step S5: Production of strip electrode>
Based on the level difference between the second roll and the third roll determined in step S4, the production of the strip electrode is started.
The above is a series of flows for determining the step amount of the stretching roll 30, in particular, the second roll 32a and the third roll 32b, before starting the electrode production. In the first sample manufacture of the strip electrode 40, each step can be started after the step amount of each roll is set to an arbitrary value, for example, 1 mm.

<比較例に係る延伸ロール300の構成>
次に、図8、図9を参照して、比較例に係る延伸ロール300の構成について説明する。図8は、比較例に係る延伸ロール300の断面図である。図9は、比較例に係る延伸ロール300の模式的側面図である。図8に示すように、比較例に係る延伸ロール300は、電極合材層42が形成された形成部41aに対向する小径部310と、非形成部41bに対向する一対の大径部320とが一体に形成されている。
<Configuration of Stretching Roll 300 According to Comparative Example>
Next, with reference to FIG. 8, FIG. 9, the structure of the extending | stretching roll 300 which concerns on a comparative example is demonstrated. FIG. 8 is a cross-sectional view of a stretching roll 300 according to a comparative example. FIG. 9 is a schematic side view of a stretching roll 300 according to a comparative example. As shown in FIG. 8, the stretching roll 300 according to the comparative example includes a small diameter portion 310 facing the forming portion 41 a where the electrode mixture layer 42 is formed, and a pair of large diameter portions 320 facing the non-forming portion 41 b. Are integrally formed.

図8に示すように、延伸ロール300は、y軸方向を長手方向とする円柱形状を有している。延伸ロール300の両底面の中央部を長手方向(y軸方向)に貫通する貫通孔に、ベアリングB1a、B1bが嵌め込まれている。ベアリングB1a、B1bには、y軸方向に延設されたシャフトS1が嵌挿されている。すなわち、延伸ロール300は、シャフトS1を回転軸として回転することができる。図8には、シャフトS1の中心軸A1が示されている。   As shown in FIG. 8, the stretching roll 300 has a cylindrical shape with the y-axis direction as the longitudinal direction. Bearings B <b> 1 a and B <b> 1 b are fitted in through-holes that penetrate the center portions of both bottom surfaces of the stretching roll 300 in the longitudinal direction (y-axis direction). A shaft S1 extending in the y-axis direction is fitted into the bearings B1a and B1b. That is, the stretching roll 300 can rotate about the shaft S1 as a rotation axis. FIG. 8 shows the central axis A1 of the shaft S1.

図9の模式的側面図に示すように、比較例に係る延伸ロール300では、当然のことながら、小径部310と大径部320との段差は位置P1〜P3によらず一定である。ここで、図10は、実施の形態に係る延伸ロール30及び比較例に係る延伸ロール300における位置による段差の変化を比較して示したグラフである。横軸が延伸ロールにおける位置(P1〜P3)、縦軸は段差(mm)を示している。   As shown in the schematic side view of FIG. 9, in the stretching roll 300 according to the comparative example, naturally, the step between the small diameter portion 310 and the large diameter portion 320 is constant regardless of the positions P1 to P3. Here, FIG. 10 is a graph showing a comparison of the change in the level difference depending on the position in the stretching roll 30 according to the embodiment and the stretching roll 300 according to the comparative example. The horizontal axis indicates the position (P1 to P3) on the stretching roll, and the vertical axis indicates the step (mm).

また、図8は、図9に示した位置P2における断面図である。図8に示すように、小径部310と大径部320との段差がプレス工程後の電極合材層42の厚さよりも大きくなっている。そのため、非形成部41b1及び41b2を大径部320に接触させ、所定の張力で延伸させることができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view at position P2 shown in FIG. As shown in FIG. 8, the step between the small diameter portion 310 and the large diameter portion 320 is larger than the thickness of the electrode mixture layer 42 after the pressing process. Therefore, the non-forming parts 41b1 and 41b2 can be brought into contact with the large diameter part 320 and stretched with a predetermined tension.

図9、図10に示すように、比較例に係る延伸ロール300では、小径部310と大径部320との段差は位置によらず一定である。そのため、非形成部41b1及び41b2を延伸する際、非形成部41b1及び41b2が急激に延伸され、非形成部41b1及び41b2に湾曲部が形成されてしまう。そして、このような非形成部41bに発生した湾曲部が起点となって、集電箔41が破断してしまう虞があった。電極密度を向上させるため形成部41aのプレス量を増加させると、それに伴って非形成部41b1及び41b2の延伸量も増加させる必要がある。このように、非形成部41b1及び41b2の延伸量が増加すると、非形成部41b1及び41b2に湾曲部が発生し易くなる。   As shown in FIGS. 9 and 10, in the stretching roll 300 according to the comparative example, the step between the small diameter portion 310 and the large diameter portion 320 is constant regardless of the position. For this reason, when the non-forming portions 41b1 and 41b2 are extended, the non-forming portions 41b1 and 41b2 are rapidly extended, and curved portions are formed in the non-forming portions 41b1 and 41b2. And there existed a possibility that the current collection foil 41 might fracture | rupture starting from the curved part which generate | occur | produced in such a non-formation part 41b. When the pressing amount of the forming portion 41a is increased in order to improve the electrode density, it is necessary to increase the stretching amount of the non-forming portions 41b1 and 41b2 accordingly. Thus, when the stretch amount of the non-forming parts 41b1 and 41b2 increases, a curved part is likely to occur in the non-forming parts 41b1 and 41b2.

<実施形態に係る効果>
これに対し、図5、図10に示すように、実施形態に係る延伸ロール30では、非形成部41b1及び41b2が進入する際には、第2ロール32a及び第3ロール32bに対する第1ロール31の凹み段差が徐々に大きくなり、非形成部41b1及び41b2が離脱する際には、この凹み段差が徐々に小さくなる。さらに、第2ロール32aと第3ロール32bとはそれぞれ独立に回転でき、それぞれ独立に段差量を設定することができる。このような構成によって、非形成部41b1及び41b2を延伸する際、非形成部41b1及び41b2が徐々にそれぞれ独立して延伸されるため、非形成部41b1及び41b2に発生する湾曲部を抑制することができる。
<Effect according to the embodiment>
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 10, in the stretching roll 30 according to the embodiment, when the non-forming portions 41b1 and 41b2 enter, the first roll 31 with respect to the second roll 32a and the third roll 32b. When the non-formed portions 41b1 and 41b2 are detached, the recessed step gradually decreases. Furthermore, the 2nd roll 32a and the 3rd roll 32b can rotate independently, respectively, and can set the amount of level | step differences each independently. With such a configuration, when the non-forming portions 41b1 and 41b2 are stretched, the non-forming portions 41b1 and 41b2 are gradually and independently stretched, so that the curved portions generated in the non-forming portions 41b1 and 41b2 are suppressed. Can do.

<検量線の求め方>
以下、図6のステップS4にて用いる検量線の求め方の一例について説明する。
まず、帯状電極として、リチウム正極電極を製造した。具体的には、電極合材層42が形成された集電箔41を、プレスロール11を用いて線圧1.0t/cmで厚さ方向にプレスした。搬送速度は10m/分であり、張力は100Nであった。
<How to obtain a calibration curve>
Hereinafter, an example of how to obtain the calibration curve used in step S4 of FIG. 6 will be described.
First, a lithium positive electrode was manufactured as a strip electrode. Specifically, the current collector foil 41 on which the electrode mixture layer 42 was formed was pressed in the thickness direction at a linear pressure of 1.0 t / cm using the press roll 11. The conveyance speed was 10 m / min, and the tension was 100N.

次に、第1ロール31と第2ロール32aとの段差量、第1ロール31と第3ロール32bとの段差量を、それぞれ初期値として1mmに設定し、非形成部の延伸を行った。第1ロール、第2ロール及び第3ロールのロール径は、内径120mmのものを使用した。次に、条件出し用帯状電極を準備した。具体的には、延伸した帯状電極40をスリット加工によって長手方向に2mに切断し、湾曲量が3mm、6mm、8mm及び10mmの条件出し用帯状電極をそれぞれ複数準備した。   Next, the step amount between the first roll 31 and the second roll 32a and the step amount between the first roll 31 and the third roll 32b were set to 1 mm as initial values, respectively, and the non-formed part was stretched. As the roll diameters of the first roll, the second roll, and the third roll, those having an inner diameter of 120 mm were used. Next, a strip electrode for condition setting was prepared. Specifically, the elongated strip electrode 40 was cut into 2 m in the longitudinal direction by slitting, and a plurality of strip electrodes for condition determination having a curvature amount of 3 mm, 6 mm, 8 mm, and 10 mm were prepared.

実験による評価の結果、各条件出し用帯状電極の湾曲量を0mmにするために必要な段差量を得て、図11のグラフに段差補正量としてプロットした。図11は、湾曲量と段差補正量との検量線の一例を示すグラフである。
例えば、湾曲量3mmの条件出し用帯状電極の場合、湾曲量を0mmにするための段差補正量は図11に示すように0.5mmであった。同様に、湾曲量6mmの条件出し用帯状電極の場合、湾曲量を0mmにするための段差補正量は図11に示すように1mmであった。湾曲量8mmの条件出し用帯状電極の場合、湾曲量を0mmにするための段差補正量は図11に示すように1.2mmであった。湾曲量10mmの条件出し用帯状電極の場合、湾曲量を0mmにするための段差補正量は図11に示すように1.5mmであった。
As a result of the evaluation by experiment, a step amount necessary for setting the bending amount of each condition setting strip electrode to 0 mm was obtained and plotted as a step correction amount in the graph of FIG. FIG. 11 is a graph showing an example of a calibration curve between the bending amount and the step correction amount.
For example, in the case of a strip electrode for conditioning with a bending amount of 3 mm, the step correction amount for setting the bending amount to 0 mm was 0.5 mm as shown in FIG. Similarly, in the case of a strip electrode for condition determination having a bending amount of 6 mm, the step correction amount for setting the bending amount to 0 mm was 1 mm as shown in FIG. In the case of the strip electrode for condition setting with a bending amount of 8 mm, the step correction amount for setting the bending amount to 0 mm was 1.2 mm as shown in FIG. In the case of the strip electrode for condition setting with a bending amount of 10 mm, the step correction amount for setting the bending amount to 0 mm was 1.5 mm as shown in FIG.

以上の結果より、下記式で示される検量線を得た(R=0.9919)。
段差補正量[mm]=0.14*湾曲量[mm]+0.104
つまり、湾曲量と段差量とには、線形関係がある。例えば、図6のステップS4にて、例えば湾曲量が6mmであった場合、上記検量線を用いると段差補正量は1mmと計算できる。したがって、例えば湾曲量が6mmであった場合は、段差を1mm加算すれば、湾曲量を0mmにすることができる。
上記検量線を用いて電極の本製造前に段差量の決定を行ったところ、従来と比較した不良率を20%以上低減することができた。本実施の形態における不良率とは、例えば、湾曲量が3mmより大きい場合を示す。例えば、製造ロット毎に条件出し用帯状電極の製造を行って湾曲量を調査し、本製造する際の段差量を決定する。
From the above results, a calibration curve represented by the following formula was obtained (R 2 = 0.9919).
Step correction amount [mm] = 0.14 * curvature amount [mm] +0.104
That is, there is a linear relationship between the bending amount and the step amount. For example, in step S4 in FIG. 6, for example, when the bending amount is 6 mm, the step correction amount can be calculated as 1 mm using the calibration curve. Therefore, for example, when the bending amount is 6 mm, the bending amount can be reduced to 0 mm by adding 1 mm to the step.
When the level difference was determined before the actual production of the electrode using the calibration curve, the defect rate compared to the conventional method could be reduced by 20% or more. The defect rate in the present embodiment indicates, for example, a case where the bending amount is larger than 3 mm. For example, a strip electrode for condition setting is manufactured for each manufacturing lot, the amount of bending is investigated, and the amount of step in the actual manufacturing is determined.

なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It is possible to change suitably in the range which does not deviate from the meaning.

11、12 プレスロール
21〜23 ガイドロール
30 延伸ロール
31 第1ロール
32a 第2ロール
32b 第3ロール
40 帯状電極
41 集電箔
41a 形成部
41b1、41b2 非形成部
42 電極合材層
A1、A2 中心軸
B1a、B1b ベアリング
B2a、B2b ベアリング
S1、S2a、S2b シャフト
11, 12 Press rolls 21-23 Guide roll 30 Stretching roll 31 First roll 32a Second roll 32b Third roll 40 Strip electrode 41 Current collector foil 41a Forming part 41b1, 41b2 Non-forming part 42 Electrode mixture layer A1, A2 Center Axis B1a, B1b Bearing B2a, B2b Bearing S1, S2a, S2b Shaft

Claims (1)

長手方向に沿って電極合材層が形成された帯状の集電箔を、前記電極合材層の厚さ方向にプレスする工程と、
前記集電箔の幅方向両端部において前記電極合材層が形成されずに前記集電箔が露出した非形成部を、延伸ロールによって延伸する工程と、を備えた帯状電極の製造方法であって、
前記延伸ロールは、
前記集電箔に形成された前記電極合材層に対向する第1ロールと、
前記第1ロールの軸方向両端に配置され、前記非形成部に対向しそれぞれ独立に回転軸の位置を変更可能な一対の第2ロール及び第3ロールと、を有しており、
前記一対の第2ロール及び第3ロールの中心軸に対して前記第1ロールの中心軸が、延伸する前記集電箔から遠ざかる方向にずれており、
前記帯状電極の製造を開始する前に、試験的に製造された前記帯状電極を所定の長さで切断した際の前記非形成部の湾曲量に基づいて、前記第1ロールと前記第2ロール及び前記第3ロールのそれぞれとの段差量を決定する、
帯状電極の製造方法。
A step of pressing the strip-shaped current collector foil in which the electrode mixture layer is formed along the longitudinal direction in the thickness direction of the electrode mixture layer;
Stretching the non-formed portion where the current collector foil is exposed without forming the electrode mixture layer at both ends in the width direction of the current collector foil, using a stretching roll. And
The stretching roll is
A first roll facing the electrode mixture layer formed on the current collector foil;
A pair of second rolls and third rolls that are disposed at both axial ends of the first roll and that are capable of independently changing the position of the rotary shaft, facing the non-forming portion;
The central axis of the first roll is shifted in a direction away from the extending current collecting foil with respect to the central axis of the pair of second roll and third roll,
Before starting production of the strip electrode, the first roll and the second roll based on the amount of bending of the non-formed part when the strip electrode manufactured on a trial basis is cut to a predetermined length. And determining a step amount from each of the third rolls,
A manufacturing method of a strip electrode.
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