JP2021028896A - Manufacturing method of power storage device - Google Patents

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Hiroyasu Nishihara
寛恭 西原
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真也 浅井
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Abstract

To provide a manufacturing method of a power storage device, capable of manufacturing an electrode with a tab having a different width with high efficiency.SOLUTION: In a manufacturing method of this power storage device, a tab 23 in which a width W2 of the tab 23 becomes gradually wider from one end side of a long direction of a metal foil 21 to the other end side is formed by forming the tab 23 by cutting one marginal part 21a of the metal foil 21 with a die roll 32 having a pair of cutting blades 35 having a different cutting width while transferring the metal foil 21 in a formation process that forms the tab 23, setting a rotational speed of the die roll 32 to an equivalent speed of a transference speed of the metal foil 21 in a period corresponding to the one marginal part 21a of each cutting blade 35, and gradually reducing the rotational speed of the die roll 32 with respect to the transference speed of the metal foil 21 at each timing of achievement of the period when each cutting blade 35 is not contacted to the one marginal part 21a of the metal foil 21.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、蓄電装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a power storage device.

蓄電装置として、極性が互いに異なる電極をセパレータを介在させた状態で巻回してなる電極体を備えたものがある。例えば特許文献1に記載の蓄電装置では、筐体内に電極体が配置されており、電極体の巻回軸の中心部分には、電極の未塗工部(活物質層が塗工されない部分)或いはセパレータを巻回又は折り畳んでなる部分が形成されている。また、蓄電装置では、極性が同じ電極のタブ同士の位置が揃うように積層体が巻回され、タブ同士の位置を揃えることでタブ群が形成される。例えば特許文献2に記載の角型二次電池では、タブの幅が積層体の内周側から外周側にかけて徐々に広くなっている。 As a power storage device, there is a device provided with an electrode body formed by winding electrodes having different polarities with a separator interposed therebetween. For example, in the power storage device described in Patent Document 1, the electrode body is arranged in the housing, and the uncoated portion of the electrode (the portion where the active material layer is not coated) is located at the central portion of the winding shaft of the electrode body. Alternatively, a portion formed by winding or folding the separator is formed. Further, in the power storage device, the laminated body is wound so that the positions of the tabs of the electrodes having the same polarity are aligned, and the tab group is formed by aligning the positions of the tabs. For example, in the square secondary battery described in Patent Document 2, the width of the tab gradually increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the laminated body.

特開2013−143224号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-143224 特開2018−10713号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-10713

上述したような蓄電装置の製造には、長手方向に沿って活物質層が間欠塗工された帯状の金属箔の短手方向の一縁部に活物質層に対応してタブを形成する形成工程が含まれる。電極体においてタブの幅を積層体の内周側から外周側にかけて徐々に広げる場合、金属箔の一縁部におけるカット幅を徐々に広くすることが必要となる。上記特許文献2では、円形カッターを所定の時間間隔で電極の集電体露出部に押し当てることで切欠きを形成し、集電体露出部にタブを形成しているが、より製造効率の高いタブの形成手法が望まれる。 In the manufacture of the power storage device as described above, a tab corresponding to the active material layer is formed at one edge in the lateral direction of the strip-shaped metal foil in which the active material layer is intermittently coated along the longitudinal direction. The process is included. When the width of the tab is gradually widened from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the laminated body in the electrode body, it is necessary to gradually widen the cut width at one edge of the metal foil. In Patent Document 2, a notch is formed by pressing a circular cutter against the exposed part of the current collector of the electrode at a predetermined time interval, and a tab is formed in the exposed part of the current collector, but the manufacturing efficiency is higher. A method of forming high tabs is desired.

本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、幅の異なるタブを有する電極を効率良く製造できる蓄電装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a power storage device capable of efficiently manufacturing electrodes having tabs having different widths.

本開示の一側面に係る蓄電装置の製造方法は、極性が互いに異なる電極をセパレータを介在させた状態で巻回してなる電極体を備えた蓄電装置の製造方法であって、長手方向に沿って活物質層が間欠塗工された帯状の金属箔の短手方向の一縁部に活物質層に対応してタブを形成する形成工程を備え、形成工程では、金属箔を搬送しながら、切断幅の異なる一対の切断刃を有するダイロールによって金属箔の前記一縁部をカットすることによりタブを形成し、切断刃が一縁部に当たる期間では、ダイロールの回転速度を金属箔の搬送速度と等速とし、切断刃が金属箔の一縁部に当たらない期間では、当該期間の到来の度にダイロールの回転速度を金属箔の搬送速度よりも徐々に低下させることにより、タブの幅が金属箔の長手方向の一端側から他端側にかけて徐々に広くなるようにタブを形成する。 The method for manufacturing a power storage device according to one aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a power storage device including an electrode body formed by winding electrodes having different polarities with a separator interposed therebetween, along the longitudinal direction. A forming step of forming a tab corresponding to the active material layer is provided at one edge in the lateral direction of the strip-shaped metal foil in which the active material layer is intermittently applied. In the forming step, the metal foil is cut while being conveyed. A tab is formed by cutting the one edge portion of the metal foil with a die roll having a pair of cutting blades having different widths, and the rotation speed of the die roll is equal to the transport speed of the metal foil during the period when the cutting blade hits the one edge portion. During the period when the cutting blade does not hit one edge of the metal foil, the width of the tab is made of the metal foil by gradually lowering the rotation speed of the die roll than the transport speed of the metal foil each time the period is reached. The tab is formed so as to gradually widen from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the metal.

この蓄電装置の製造方法では、切断刃が金属箔の一縁部に当たらない期間のダイロールの回転速度を調整することにより、ダイロールによる金属箔の一縁部のカットの度にタブの幅を徐々に広げていくことができる。これにより、金属箔を搬送しながらダイロールによるカットを連続的に実施できるので、幅の異なるタブを有する電極を効率良く製造することが可能となる。 In this method of manufacturing a power storage device, the width of the tab is gradually increased each time the die roll cuts the edge of the metal leaf by adjusting the rotation speed of the die roll during the period when the cutting blade does not hit the edge of the metal foil. Can be expanded to. As a result, cutting by die roll can be continuously performed while conveying the metal foil, so that electrodes having tabs having different widths can be efficiently manufactured.

本開示の一側面に係る蓄電装置の製造方法は、極性が互いに異なる電極をセパレータを介在させた状態で巻回してなる電極体を備えた蓄電装置の製造方法であって、長手方向に沿って活物質層が間欠塗工された帯状の金属箔の短手方向の一縁部に活物質層に対応してタブを形成する形成工程を備え、形成工程では、加工面積の異なる一対のプレス金型によって金属箔の一縁部をカットすることによりタブを形成し、一対のプレス金型間にアキュムレータを配置し、アキュムレータによって一対のプレス金型間の金属箔の長さをプレス加工の度に徐々に長くすることにより、タブの幅が金属箔の長手方向の一端側から他端側にかけて徐々に広くなるようにタブを形成する。 The method for manufacturing a power storage device according to one aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a power storage device including an electrode body formed by winding electrodes having different polarities with a separator interposed therebetween, along the longitudinal direction. A forming step of forming a tab corresponding to the active material layer is provided at one edge in the lateral direction of the strip-shaped metal foil in which the active material layer is intermittently applied. In the forming process, a pair of press dies having different processing areas are provided. A tab is formed by cutting one edge of the metal foil with a mold, an accumulator is placed between the pair of press dies, and the length of the metal foil between the pair of press dies is adjusted by the accumulator at each press working. By gradually increasing the length, the tab is formed so that the width of the tab gradually increases from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the metal foil.

この蓄電装置の製造方法では、一対のプレス金型間に存在する金属箔の長さをアキュムレータによって調整することにより、プレス加工による金属箔の一縁部のカットの度にタブの幅を徐々に広げていくことができる。また、アキュムレータの配置により、プレス金型間で金属箔を搬送しながらプレス加工によるカットを連続的に実施できるので、幅の異なるタブを有する電極を効率良く製造することが可能となる。 In this method of manufacturing a power storage device, the length of the metal foil existing between a pair of press dies is adjusted by an accumulator, so that the width of the tab is gradually increased each time one edge of the metal foil is cut by press working. It can be expanded. Further, by arranging the accumulator, it is possible to continuously perform cutting by press working while transferring the metal foil between the press dies, so that it is possible to efficiently manufacture electrodes having tabs having different widths.

一対のプレス金型よりも金属箔の搬送方向の前方側及び後方側の少なくとも一方にアキュムレータを更に配置してもよい。この場合、プレス金型よりも金属箔の搬送方向の前方側或いは後方側においても金属箔を搬送しながらプレス加工によるカットを連続的に実施できるので、幅の異なるタブを有する電極を一層効率良く製造することが可能となる。 The accumulator may be further arranged on at least one of the front side and the rear side of the metal leaf in the transport direction of the pair of press dies. In this case, cutting by press working can be continuously performed while transporting the metal foil on the front side or the rear side in the transport direction of the metal foil as compared with the press die, so that electrodes having tabs having different widths can be more efficiently used. It becomes possible to manufacture.

本開示によれば、幅の異なるタブを有する電極を効率良く製造できる。 According to the present disclosure, electrodes having tabs having different widths can be efficiently manufactured.

本実施形態に係る蓄電装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the power storage device which concerns on this embodiment. 電極体の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of an electrode body. 電極体を構成する積層体の層構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the layer structure of the laminated body which constitutes an electrode body. 電極の展開形状を示す平面図である。It is a top view which shows the developed shape of an electrode. 形成工程の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the forming process. ダイロールにおける切断刃のパターンを示す図である。It is a figure which shows the pattern of the cutting blade in a die roll. 形成工程の別例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the forming process.

以下、図面を参照しながら、本開示の一側面に係る蓄電装置の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the method for manufacturing a power storage device according to one aspect of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る蓄電装置の構成を示す断面図である。この蓄電装置1は、例えばフォークリフト等の産業車両、或いはプラグインハイブリッド車両などに搭載される二次電池である。蓄電装置1は、搭載車両において、走行モータを駆動するために用いられる。蓄電装置1は、図1に示すように、ケース2と、ケース2内に収容された電極体3とを含んで構成されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a power storage device according to the present embodiment. The power storage device 1 is a secondary battery mounted on, for example, an industrial vehicle such as a forklift or a plug-in hybrid vehicle. The power storage device 1 is used to drive a traveling motor in the mounted vehicle. As shown in FIG. 1, the power storage device 1 includes a case 2 and an electrode body 3 housed in the case 2.

ケース2は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成され、中空の直方体形状をなしている。ケース2は、一面側が開口する有底の矩形箱状をなす本体部4と、本体部4の開口を塞ぐ矩形板状の蓋部5とを有している。ケース2の内部には、電解液が注入されている。蓋部5には、絶縁部材を介して電極端子6(正極端子6A及び負極端子6B)が設けられている。 The case 2 is made of a metal such as aluminum and has a hollow rectangular parallelepiped shape. The case 2 has a bottomed rectangular box-shaped main body 4 having an opening on one side, and a rectangular plate-shaped lid 5 that closes the opening of the main body 4. An electrolytic solution is injected into the case 2. The lid portion 5 is provided with electrode terminals 6 (positive electrode terminal 6A and negative electrode terminal 6B) via an insulating member.

電極体3は、図2及び図3に示すように、極性が互いに異なる電極12(正極14及び負極15)の間にセパレータ13を介在させた4層構造のシート状の積層体11によって構成されている。シート状の積層体11は、ケース2の長手方向の両端に対応する位置にて折り返されるように巻き回されている。電極体3は、中芯の回りに電極12を渦巻状に巻き回して巻回体を形成した後、中芯を抜き、渦巻状の巻回体を径方向の両側から圧縮することによって形成される。これにより、電極体3は、巻回の軸方向から見て、扁平部分11aと、扁平部分11aの両端に位置する屈曲部分11bとを有する長円形状となっている(図3参照)。 As shown in FIGS. 2 and 3, the electrode body 3 is composed of a sheet-like laminated body 11 having a four-layer structure in which a separator 13 is interposed between electrodes 12 (positive electrode 14 and negative electrode 15) having different polarities. ing. The sheet-shaped laminated body 11 is wound so as to be folded back at positions corresponding to both ends in the longitudinal direction of the case 2. The electrode body 3 is formed by winding the electrode 12 around the core in a spiral shape to form a wound body, then pulling out the core and compressing the spiral wound body from both sides in the radial direction. To. As a result, the electrode body 3 has an oval shape having a flat portion 11a and bent portions 11b located at both ends of the flat portion 11a when viewed from the axial direction of winding (see FIG. 3).

次に、電極12について説明する。図4は、電極の展開形状を示す平面図である。図4に示すように、電極12は、帯状の金属箔21と、金属箔21の長手方向に沿って間欠塗工された活物質層22と、活物質層22に対応して金属箔の短手方向の一縁部21aに設けられたタブ23とを有している。金属箔21は、例えば正極14ではアルミニウム箔であり、負極15では銅箔である。 Next, the electrode 12 will be described. FIG. 4 is a plan view showing the developed shape of the electrode. As shown in FIG. 4, the electrode 12 has a strip-shaped metal foil 21, an active material layer 22 intermittently coated along the longitudinal direction of the metal foil 21, and a short metal foil corresponding to the active material layer 22. It has a tab 23 provided on one edge portion 21a in the hand direction. The metal foil 21 is, for example, an aluminum foil at the positive electrode 14 and a copper foil at the negative electrode 15.

活物質層22は、例えば金属箔21の表裏両面に長方形状に形成されている。正極14を形成する活物質層22の材料としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも1つと、リチウムとが含まれ得る。負極15を形成する活物質層22の材料としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、SiOx等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。 The active material layer 22 is formed in a rectangular shape on both the front and back surfaces of the metal foil 21, for example. Examples of the material of the active material layer 22 forming the positive electrode 14 include composite oxides, metallic lithium, sulfur and the like. The composite oxide may include, for example, at least one of manganese, nickel, cobalt and aluminum, and lithium. Examples of the material of the active material layer 22 forming the negative electrode 15 include graphite, highly oriented graphite, mesocarbon microbeads, carbon such as hard carbon and soft carbon, alkali metals such as lithium and sodium, metal compounds, SiOx and the like. Examples include metal oxide and boron-added carbon.

金属箔21において、活物質層22よりも一縁部21a側及び長手方向に隣り合う活物質層22間は、活物質が塗工されない未塗工部分24となっている。活物質層22間の未塗工部分24の幅(金属箔21の長手方向の幅)W1は、電極12の長手方向の一方に向かうにつれて徐々に広くなっている。この活物質層22間の未塗工部分24の幅W1は、電極体3における屈曲部分11bの長さに対応している。屈曲部分11bの長さは、電極体3の内周側から外周側にかけて徐々に長くなっており、これに対応して、活物質層22間の未塗工部分24の幅W1は、電極体3の内周側から外周側にかけて徐々に広くなっている。電極体3では、活物質層22間の未塗工部分24と屈曲部分11bとが一致するように積層体11が巻回されている。これにより、電極体3では、活物質層22が扁平部分11aに位置し、かつ未塗工部分24が屈曲部分11bに位置した状態となっている。 In the metal foil 21, an uncoated portion 24 in which the active material is not applied is formed between the active material layer 22 adjacent to the one edge portion 21a side of the active material layer 22 in the longitudinal direction. The width (width in the longitudinal direction of the metal foil 21) W1 of the uncoated portion 24 between the active material layers 22 gradually widens toward one of the longitudinal directions of the electrode 12. The width W1 of the uncoated portion 24 between the active material layers 22 corresponds to the length of the bent portion 11b in the electrode body 3. The length of the bent portion 11b gradually increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the electrode body 3, and correspondingly, the width W1 of the uncoated portion 24 between the active material layers 22 is the electrode body. It gradually widens from the inner peripheral side to the outer peripheral side of No. 3. In the electrode body 3, the laminated body 11 is wound so that the uncoated portion 24 between the active material layers 22 and the bent portion 11b coincide with each other. As a result, in the electrode body 3, the active material layer 22 is located at the flat portion 11a, and the uncoated portion 24 is located at the bent portion 11b.

タブ23は、金属箔21の一縁部21aから金属箔21の短手方向に突出するように矩形状に設けられている。タブ23は、金属箔21の一縁部21aを所定の型でカットすることによって形成される。タブ23の形成位置は、金属箔21の長手方向に隣り合う一方の活物質層22に対しては、長手方向の一方側寄りに偏在しており、金属箔21の長手方向に隣り合う他方の活物質層22に対しては、長手方向の他方側寄りに偏在している。正極14と負極15とでは、このタブ23の形成位置の関係が反転している。 The tab 23 is provided in a rectangular shape so as to project from one edge portion 21a of the metal foil 21 in the lateral direction of the metal foil 21. The tab 23 is formed by cutting one edge portion 21a of the metal foil 21 with a predetermined mold. The formation positions of the tabs 23 are unevenly distributed on one side in the longitudinal direction with respect to one active material layer 22 adjacent in the longitudinal direction of the metal foil 21, and the other adjacent in the longitudinal direction of the metal foil 21. The active material layer 22 is unevenly distributed on the other side in the longitudinal direction. The relationship between the formation positions of the tabs 23 is reversed between the positive electrode 14 and the negative electrode 15.

電極体3では、図2に示すように、極性が同じ電極12のタブ23同士の位置が揃っており、タブ23同士が重なることでタブ群25が形成されている。正極14のタブ群25と負極15のタブ群25は、互いに離間して電極体3の巻回部分から同方向に突出している。正極14のタブ群25は、一方の屈曲部分11b寄りに偏在し、負極15のタブ群25は、他方の屈曲部分11b寄りに偏在している。タブ群25は、例えばレーザ溶接や抵抗溶接などによって集電端子7に接合されている。集電端子7は、電極端子6に対して電気的に接続されている。 In the electrode body 3, as shown in FIG. 2, the positions of the tabs 23 of the electrodes 12 having the same polarity are aligned, and the tabs 25 are formed by overlapping the tabs 23. The tab group 25 of the positive electrode 14 and the tab group 25 of the negative electrode 15 are separated from each other and project in the same direction from the wound portion of the electrode body 3. The tab group 25 of the positive electrode 14 is unevenly distributed toward one bent portion 11b, and the tab group 25 of the negative electrode 15 is unevenly distributed toward the other bent portion 11b. The tab group 25 is joined to the current collecting terminal 7 by, for example, laser welding or resistance welding. The current collecting terminal 7 is electrically connected to the electrode terminal 6.

また、タブ23の幅(金属箔21の長手方向の幅)W2は、図4に示すように、電極12の長手方向の一方に向かうにつれて徐々に広くなっている。このため、渦巻状に巻き回された電極体3では、図2に示すように、タブ23の幅W2が積層体11の内周側から外周側にかけて徐々に広くなっている。図1の例では、タブ23の幅方向の中心を揃えた状態でタブ23同士が重なっている。したがって、タブ群25の形状は、巻回の軸方向から見て、最内周を上底、最外周を下底とする2つの等脚台形を突き合せた形状となっている。 Further, the width W2 of the tab 23 (the width in the longitudinal direction of the metal foil 21) W2 gradually widens toward one of the longitudinal directions of the electrode 12, as shown in FIG. Therefore, in the spirally wound electrode body 3, as shown in FIG. 2, the width W2 of the tab 23 gradually widens from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the laminated body 11. In the example of FIG. 1, the tabs 23 overlap each other with the centers of the tabs 23 in the width direction aligned. Therefore, the shape of the tab group 25 is a shape in which two isosceles trapezoids having the innermost circumference as the upper base and the outermost outer circumference as the lower base are butted when viewed from the axial direction of the winding.

続いて、上述した蓄電装置の製造方法について説明する。蓄電装置1の製造工程には、長手方向に沿って活物質層22が間欠塗工された帯状の金属箔21の短手方向の一縁部21aに活物質層22に対応してタブ23を形成する形成工程が含まれている。 Subsequently, the method for manufacturing the above-mentioned power storage device will be described. In the manufacturing process of the power storage device 1, a tab 23 is provided on one edge 21a of the strip-shaped metal foil 21 in which the active material layer 22 is intermittently coated along the longitudinal direction in the lateral direction corresponding to the active material layer 22. The forming step of forming is included.

図5は、形成工程の一例を示す概略図である。図5の例では、形成工程は、ロータリダイカット装置31を用いて実施される。ロータリダイカット装置31は、図5に示すように、ダイロール32と、アンビルロール33と、ダイロール32の前後に配置される上下一対のニップロール34とを含んで構成されている。金属箔21は、既に活物質層22が間欠塗工された状態で繰出ロールから繰り出され、一定の速度で金属箔21の長手方向(ここでは図5の紙面右側から紙面左側)に搬送された後、巻取ロールによって巻き取られる。 FIG. 5 is a schematic view showing an example of the forming process. In the example of FIG. 5, the forming step is carried out using the rotary die-cutting device 31. As shown in FIG. 5, the rotary die-cutting device 31 includes a die roll 32, an anvil roll 33, and a pair of upper and lower nip rolls 34 arranged in front of and behind the die roll 32. The metal leaf 21 was unwound from the feeding roll with the active material layer 22 already intermittently coated, and was conveyed at a constant speed in the longitudinal direction of the metal foil 21 (here, from the right side of the paper surface to the left side of the paper surface in FIG. 5). After that, it is wound by a winding roll.

ダイロール32の周面には、図6に示すように、所定パターンの切断刃35が設けられている。ここでは、カット幅の短い第1の切断刃35Aと、カット幅の長い第2の切断刃35Bとが互いに離間した状態でダイロール32の周面に設けられている。ロータリダイカット装置31では、一定の速度で搬送される金属箔21の一縁部21aに対し、ダイロール32の回転によって第1の切断刃35Aと第2の切断刃35Bとが交互に当たる。第1の切断刃35A及び第2の切断刃35Bが当たった部分で金属箔21の一縁部21aが矩形にカットされることで、タブ23が間欠的に形成される。なお、ダイロール32の周面において、切断刃35の周囲には、スポンジなどの緩衝材が配置されていてもよい。この場合、ダイロール32とアンビルロール33とで金属箔21を挟み込んだ際の金属箔21の反りを抑制することができる。 As shown in FIG. 6, a cutting blade 35 having a predetermined pattern is provided on the peripheral surface of the die roll 32. Here, the first cutting blade 35A having a short cut width and the second cutting blade 35B having a long cut width are provided on the peripheral surface of the die roll 32 in a state of being separated from each other. In the rotary die cutting device 31, the first cutting blade 35A and the second cutting blade 35B alternately hit the one edge portion 21a of the metal foil 21 conveyed at a constant speed by the rotation of the die roll 32. The tab 23 is intermittently formed by cutting the one edge portion 21a of the metal foil 21 into a rectangular shape at the portion where the first cutting blade 35A and the second cutting blade 35B hit. A cushioning material such as a sponge may be arranged around the cutting blade 35 on the peripheral surface of the die roll 32. In this case, it is possible to suppress the warp of the metal foil 21 when the metal foil 21 is sandwiched between the die roll 32 and the anvil roll 33.

ダイロール32の回転速度は、不図示の制御部によって制御される。制御部は、切断刃35が一縁部21aに当たる期間では、ダイロール32の回転速度を金属箔21の搬送速度と等速にする。一方、制御部は、切断刃35が金属箔21の一縁部21aに当たらない期間では、当該期間の到来の度にダイロール32の回転速度を金属箔21の搬送速度よりも徐々に低下させる。このような制御により、第1の切断刃35Aによるカットから第2の切断刃35Bによるカットまでの間の金属箔21の搬送距離をタブ23の形成の度に徐々に長くすることができる。したがって、タブ23の幅W2を金属箔21の長手方向の一端側から他端側にかけて徐々に広くすることが可能となる。 The rotation speed of the die roll 32 is controlled by a control unit (not shown). The control unit sets the rotation speed of the die roll 32 to be equal to the transfer speed of the metal foil 21 during the period when the cutting blade 35 hits the edge portion 21a. On the other hand, in the period when the cutting blade 35 does not hit the one edge portion 21a of the metal leaf 21, the control unit gradually lowers the rotation speed of the die roll 32 than the transport speed of the metal leaf 21 each time the period comes. By such control, the transport distance of the metal leaf 21 from the cutting by the first cutting blade 35A to the cutting by the second cutting blade 35B can be gradually increased each time the tab 23 is formed. Therefore, the width W2 of the tab 23 can be gradually widened from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the metal foil 21.

以上のように、蓄電装置1では、極性が互いに異なる電極12の間にセパレータ13を介在させた積層体11を巻回してなる電極体3において、極性が同じ電極12のタブ23同士の位置が重なるように積層体11が巻回されている。積層体11を巻回して電極体3を形成する場合、内周側から外周側に向かうほど積層体11の径が膨らむ。これに対し、この蓄電装置1では、タブ23の幅W2が積層体11の内周側から外周側にかけて徐々に広くなっている。タブ23の寸法公差や積層体11の巻回の精度などに起因して、積層体11を巻回する際に外周側のタブ23の位置が内周側のタブ23の位置に対してずれたとしても、タブ23同士の位置を容易に揃えることが可能となる。 As described above, in the power storage device 1, in the electrode body 3 formed by winding the laminate 11 in which the separator 13 is interposed between the electrodes 12 having different polarities, the positions of the tabs 23 of the electrodes 12 having the same polarity are located. The laminated body 11 is wound so as to overlap each other. When the laminated body 11 is wound to form the electrode body 3, the diameter of the laminated body 11 increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side. On the other hand, in the power storage device 1, the width W2 of the tab 23 gradually widens from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the laminated body 11. Due to the dimensional tolerance of the tab 23 and the winding accuracy of the laminated body 11, the position of the tab 23 on the outer peripheral side deviates from the position of the tab 23 on the inner peripheral side when the laminated body 11 is wound. Even so, the positions of the tabs 23 can be easily aligned with each other.

蓄電装置1では、電極体3は、巻回の軸方向から見て、扁平部分11aと、扁平部分11aの両端に位置する屈曲部分11bとを有している。また、電極12において、活物質層22間の未塗工部分24の幅W1は、電極体3の内周側から外周側にかけて徐々に広くなっており、活物質層22は、扁平部分11aに位置し、未塗工部分24は、屈曲部分11bに位置している。この構成によれば、電極体3の屈曲部分11bに活物質層22が位置しないため、屈曲によるダメージが活物質層22に及ぶことを防止できる。 In the power storage device 1, the electrode body 3 has a flat portion 11a and bent portions 11b located at both ends of the flat portion 11a when viewed from the axial direction of winding. Further, in the electrode 12, the width W1 of the uncoated portion 24 between the active material layers 22 gradually widens from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the electrode body 3, and the active material layer 22 becomes a flat portion 11a. The uncoated portion 24 is located at the bent portion 11b. According to this configuration, since the active material layer 22 is not located at the bent portion 11b of the electrode body 3, it is possible to prevent damage due to bending from reaching the active material layer 22.

また、蓄電装置の製造方法では、形成工程において、金属箔21を搬送しながら、所定パターンの切断刃35を有するダイロール32によって金属箔21の一縁部21aをカットすることによりタブ23を形成する。このとき、切断刃35が一縁部21aに当たる期間では、ダイロール32の回転速度を金属箔21の搬送速度と等速とし、切断刃35が金属箔21の一縁部21aに当たらない期間では、当該期間の到来の度にダイロール32の回転速度を金属箔21の搬送速度よりも徐々に低下させる。このように、切断刃35が金属箔21の一縁部21aに当たらない期間のダイロール32の回転速度を調整することにより、ダイロール32による金属箔21の一縁部21aのカットの度にタブ23の幅W2を徐々に広げていくことができる。この手法では、金属箔21を搬送しながらダイロール32によるカットを連続的に実施できるので、幅W2の異なるタブ23を有する電極12を効率良く製造できる。 Further, in the method for manufacturing a power storage device, in the forming step, the tab 23 is formed by cutting one edge portion 21a of the metal foil 21 with a die roll 32 having a cutting blade 35 having a predetermined pattern while conveying the metal foil 21. .. At this time, during the period when the cutting blade 35 hits the one edge portion 21a, the rotation speed of the die roll 32 is equal to the transport speed of the metal leaf 21, and during the period when the cutting blade 35 does not hit the one edge portion 21a of the metal leaf 21, Each time the period is reached, the rotation speed of the die roll 32 is gradually reduced below the transfer speed of the metal foil 21. In this way, by adjusting the rotation speed of the die roll 32 during the period when the cutting blade 35 does not hit the edge portion 21a of the metal foil 21, the tab 23 is cut each time the edge portion 21a of the metal foil 21 is cut by the die roll 32. The width W2 of can be gradually widened. In this method, since the metal foil 21 can be continuously cut by the die roll 32, the electrode 12 having the tabs 23 having different widths W2 can be efficiently manufactured.

なお、上記実施形態では、正極14、負極15、及び2枚のセパレータ13を予め積層して積層体11を形成し、積層体11を一方向より供給しつつ巻き回すことで電極体3を形成しているが、電極体3の製造方法はこれに限定されない。例えば正極14と負極15とを異なる方向から供給して巻回してもよい。 In the above embodiment, the positive electrode 14, the negative electrode 15, and the two separators 13 are laminated in advance to form the laminated body 11, and the laminated body 11 is wound while being supplied from one direction to form the electrode body 3. However, the method for manufacturing the electrode body 3 is not limited to this. For example, the positive electrode 14 and the negative electrode 15 may be supplied from different directions and wound.

図7は、形成工程の別例を示す概略図である。図7の例では、形成工程は、ロータリダイカット装置31に代えて、プレス加工装置41を用いて実施される。プレス加工装置41は、図7に示すように、プレス金型42と、アキュムレータ43とを含んで構成されている。金属箔21は、ロータリダイカット装置31を用いる場合と同様に、既に活物質層22が間欠塗工された状態で繰出ロールから繰り出され、一定の速度で金属箔21の長手方向(ここでは図7の紙面右側から紙面左側)に搬送された後、巻取ロールによって巻き取られる。 FIG. 7 is a schematic view showing another example of the forming process. In the example of FIG. 7, the forming step is carried out by using the press working device 41 instead of the rotary die cutting device 31. As shown in FIG. 7, the press working apparatus 41 includes a press die 42 and an accumulator 43. Similar to the case where the rotary die-cutting device 31 is used, the metal foil 21 is fed out from the feeding roll with the active material layer 22 already intermittently coated, and is fed out from the feeding roll at a constant speed in the longitudinal direction of the metal foil 21 (here, FIG. 7). After being conveyed from the right side of the paper to the left side of the paper), it is wound by a take-up roll.

プレス金型42は、カット幅の短い第1のプレス金型42Aと、カット幅の長い第2のプレス金型42Bによって構成されている。第1のプレス金型42Aと第2のプレス金型42Bとは、金属箔21の搬送経路上に互いに離間して配置されている。第1のプレス金型42Aのプレス位置及び第2のプレス金型42Bのプレス位置では、金属箔21の搬送が一旦停止し、金属箔21の一縁部21aが矩形にカットされることで、タブ23が間欠的に形成される。 The press die 42 is composed of a first press die 42A having a short cut width and a second press die 42B having a long cut width. The first press die 42A and the second press die 42B are arranged apart from each other on the transport path of the metal foil 21. At the press position of the first press die 42A and the press position of the second press die 42B, the transfer of the metal foil 21 is temporarily stopped, and the one edge portion 21a of the metal foil 21 is cut into a rectangular shape. Tabs 23 are formed intermittently.

アキュムレータ43は、金属箔21の搬送経路上において、繰出ロールと第1のプレス金型42Aとの間、第1のプレス金型42Aと第2のプレス金型42Bとの間、及び第2のプレス金型42Bと巻取ロールとの間にそれぞれ配置されている。アキュムレータ43は、金属箔21の厚さ方向に上下動可能な複数のローラ43aを含んで構成されている。第1のプレス金型42Aと第2のプレス金型42Bとの間に配置されたアキュムレータ43Aのローラ43aを上下動させることにより、第1のプレス金型42Aによるプレス位置と、第2のプレス金型42Bによるプレス位置との間に存在する金属箔21の長さをタブ23の形成の度に徐々に長くすることができる。したがって、タブ23の幅W2を金属箔21の長手方向の一端側から他端側にかけて徐々に広くすることが可能となる。また、アキュムレータ43Aの配置により、第1のプレス金型42Aと第2のプレス金型42Bとの間で金属箔21を搬送しながらプレス加工によるカットを連続的に実施できるので、幅W2の異なるタブ23を有する電極12を効率良く製造できる。 The accumulator 43 is used on the transport path of the metal foil 21 between the feeding roll and the first press die 42A, between the first press die 42A and the second press die 42B, and the second press die 42B. It is arranged between the press die 42B and the take-up roll, respectively. The accumulator 43 is configured to include a plurality of rollers 43a that can move up and down in the thickness direction of the metal foil 21. By moving the roller 43a of the accumulator 43A arranged between the first press die 42A and the second press die 42B up and down, the press position by the first press die 42A and the second press The length of the metal foil 21 existing between the press position of the die 42B and the press position can be gradually increased each time the tab 23 is formed. Therefore, the width W2 of the tab 23 can be gradually widened from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the metal foil 21. Further, by arranging the accumulator 43A, the metal foil 21 can be continuously transferred between the first press die 42A and the second press die 42B while cutting by press working can be continuously performed, so that the width W2 is different. The electrode 12 having the tab 23 can be efficiently manufactured.

繰出ロールと第1のプレス金型42Aとの間に配置されたアキュムレータ43Bは、及び第2のプレス金型42Bと巻取ロールとの間に配置されたアキュムレータ43Cは、搬送される金属箔21のバッファとして機能する。アキュムレータ43Bの配置により、第1のプレス金型42Aのプレス位置で金属箔21の搬送が停止している期間においても、繰出ローラからの金属箔21の繰り出しを継続することができる。同様に、アキュムレータ43Cの配置により、第2のプレス金型42Bのプレス位置で金属箔21の搬送が停止している期間においても、繰出ローラからの金属箔21の繰り出しを継続することができる。したがって、幅W2の異なるタブ23を有する電極12を一層効率良く製造できる。 The accumulator 43B arranged between the feeding roll and the first press die 42A and the accumulator 43C arranged between the second press die 42B and the take-up roll are the metal leaf 21 to be conveyed. Acts as a buffer for. By arranging the accumulator 43B, it is possible to continue feeding the metal leaf 21 from the feeding roller even during a period in which the transfer of the metal leaf 21 is stopped at the pressing position of the first press die 42A. Similarly, by arranging the accumulator 43C, it is possible to continue feeding the metal foil 21 from the feeding roller even during a period in which the transfer of the metal leaf 21 is stopped at the pressing position of the second press die 42B. Therefore, the electrode 12 having the tabs 23 having different widths W2 can be manufactured more efficiently.

本開示は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、電極12において、活物質層22間の未塗工部分24の幅W1が積層体11の内周側から外周側にかけて徐々に広くなっているが、活物質層22間の未塗工部分24の幅W1は、互いに等幅であってもよい。また、上記実施形態では、タブ23の幅W2が積層体11の内周側から外周側にかけて一層ごとに広くなっているが、タブ23の幅は、複数層ごとに段階的に広くなっていてもよい。また、上記実施形態では、タブ群25においてタブ23の幅方向の中心を揃えた状態でタブ23同士が重なっているが、タブ23の幅方向のいずれか一方の端部を揃えた状態でタブ23同士が重なっていてもよい。 The present disclosure is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, in the electrode 12, the width W1 of the uncoated portion 24 between the active material layers 22 gradually widens from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the laminated body 11, but between the active material layers 22. The width W1 of the uncoated portion 24 may be equal to each other. Further, in the above embodiment, the width W2 of the tab 23 is widened for each layer from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the laminated body 11, but the width of the tab 23 is gradually widened for each of the plurality of layers. May be good. Further, in the above embodiment, in the tab group 25, the tabs 23 overlap each other in a state where the centers of the tabs 23 in the width direction are aligned, but the tabs are in a state where one end of the tab 23 in the width direction is aligned. 23 may overlap each other.

1…蓄電装置、3…電極体、11…積層体、12…電極、13…セパレータ、21…金属箔、21a…一縁部、22…活物質層、23…タブ、32…ダイロール、35…切断刃、42…プレス金型、43…アキュムレータ、W1…未塗工部分の幅、W2…タブの幅。 1 ... Power storage device, 3 ... Electrode body, 11 ... Laminated body, 12 ... Electrode, 13 ... Separator, 21 ... Metal leaf, 21a ... One edge, 22 ... Active material layer, 23 ... Tab, 32 ... Die roll, 35 ... Cutting blade, 42 ... press die, 43 ... accumulator, W1 ... width of uncoated part, W2 ... width of tab.

Claims (3)

極性が互いに異なる電極を、セパレータを介在させた状態で巻回してなる電極体を備えた蓄電装置の製造方法であって、
長手方向に沿って活物質層が間欠塗工された帯状の金属箔の短手方向の一縁部に活物質層に対応してタブを形成する形成工程を備え、
前記形成工程では、
金属箔を搬送しながら、切断幅の異なる一対の切断刃を有するダイロールによって前記金属箔の前記一縁部をカットすることにより前記タブを形成し、
前記切断刃が前記一縁部に当たる期間では、前記ダイロールの回転速度を前記金属箔の搬送速度と等速とし、前記切断刃が前記金属箔の前記一縁部に当たらない期間では、当該期間の到来の度に前記ダイロールの回転速度を前記金属箔の搬送速度よりも徐々に低下させることにより、前記タブの幅が前記金属箔の長手方向の一端側から他端側にかけて徐々に広くなるように前記タブを形成する蓄電装置の製造方法。
A method for manufacturing a power storage device including an electrode body in which electrodes having different polarities are wound with a separator interposed therebetween.
A forming step of forming a tab corresponding to the active material layer is provided at one edge in the lateral direction of the strip-shaped metal foil in which the active material layer is intermittently coated along the longitudinal direction.
In the forming step,
While transporting the metal foil, the tab is formed by cutting the one edge portion of the metal foil with a die roll having a pair of cutting blades having different cutting widths.
In the period when the cutting blade hits the one edge portion, the rotation speed of the die roll is set to the same speed as the transport speed of the metal foil, and in the period when the cutting blade does not hit the one edge portion of the metal foil, the rotation speed of the period By gradually lowering the rotation speed of the die roll than the transport speed of the metal foil each time it arrives, the width of the tab gradually increases from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the metal foil. A method for manufacturing a power storage device that forms the tab.
極性が互いに異なる電極をセパレータを介在させた状態で巻回してなる電極体を備えた蓄電装置の製造方法であって、
長手方向に沿って活物質層が間欠塗工された帯状の金属箔の短手方向の一縁部に活物質層に対応してタブを形成する形成工程を備え、
前記形成工程では、
加工面積の異なる一対のプレス金型によって前記金属箔の前記一縁部をカットすることにより前記タブを形成し、
前記一対のプレス金型間にアキュムレータを配置し、前記アキュムレータによって前記一対のプレス金型間の前記金属箔の長さをプレス加工の度に徐々に長くすることにより、前記タブの幅が前記金属箔の長手方向の一端側から他端側にかけて徐々に広くなるように前記タブを形成する蓄電装置の製造方法。
It is a method for manufacturing a power storage device provided with an electrode body formed by winding electrodes having different polarities with a separator interposed therebetween.
A forming step of forming a tab corresponding to the active material layer is provided at one edge in the lateral direction of the strip-shaped metal foil in which the active material layer is intermittently coated along the longitudinal direction.
In the forming step,
The tab is formed by cutting the one edge portion of the metal foil with a pair of press dies having different processing areas.
By arranging an accumulator between the pair of press dies and gradually increasing the length of the metal leaf between the pair of press dies with each press working, the width of the tab becomes the metal. A method for manufacturing a power storage device in which the tab is formed so as to gradually widen from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the foil.
前記一対のプレス金型よりも前記金属箔の搬送方向の前方側及び後方側の少なくとも一方にアキュムレータを更に配置する請求項2記載の蓄電装置の製造方法。 The method for manufacturing a power storage device according to claim 2, wherein the accumulator is further arranged on at least one of the front side and the rear side in the transport direction of the metal foil from the pair of press dies.
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