JP3334511B2 - 超音波カッタを用いた切断、溶着方法 - Google Patents
超音波カッタを用いた切断、溶着方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波カッタを用
いた軟質樹脂材料の切断及び溶着方法の改良に関する。
いた軟質樹脂材料の切断及び溶着方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】シート状の軟質樹脂材料を重ね合わせ、
袋状等の所定形状に切断、溶着する方法として、電熱ヒ
ータを用いる方法があった。このような方法の例が図５
に示される。
袋状等の所定形状に切断、溶着する方法として、電熱ヒ
ータを用いる方法があった。このような方法の例が図５
に示される。
【０００３】図５において、例えば電池用の電極１００
をシート状の軟質樹脂材料としてのセパレータ１０２で
上下から挟み込み、両端を切断して溶着させる場合に、
電熱ヒータ１０４が用いられる。この場合、セパレータ
１０２の両端面の溶着は、加圧板１０６によって加圧し
ながらヒータ１０４で加熱する。
をシート状の軟質樹脂材料としてのセパレータ１０２で
上下から挟み込み、両端を切断して溶着させる場合に、
電熱ヒータ１０４が用いられる。この場合、セパレータ
１０２の両端面の溶着は、加圧板１０６によって加圧し
ながらヒータ１０４で加熱する。
【０００４】熱圧着用のヒータ１０４の幅Ａとしては、
１ｍｍより狭いとヒータ１０４の熱容量が小さくなり、
十分な溶着ができないので、少なくとも１ｍｍ以上のヒ
ータ幅を確保する必要がある。この時、加圧板１０６の
加圧により、電極１００のエッジ部１０８が破れないよ
うに、隙間Ｂを１ｍｍ以上とる必要がある。従って、図
５に示された方法においては、シート状の軟質樹脂材料
としてのセパレータ１０２に上述したヒータ幅Ａと隙間
Ｂのような余分なスペースをとる必要があり、その分セ
パレータ１０２に無駄な部分が生じていた。
１ｍｍより狭いとヒータ１０４の熱容量が小さくなり、
十分な溶着ができないので、少なくとも１ｍｍ以上のヒ
ータ幅を確保する必要がある。この時、加圧板１０６の
加圧により、電極１００のエッジ部１０８が破れないよ
うに、隙間Ｂを１ｍｍ以上とる必要がある。従って、図
５に示された方法においては、シート状の軟質樹脂材料
としてのセパレータ１０２に上述したヒータ幅Ａと隙間
Ｂのような余分なスペースをとる必要があり、その分セ
パレータ１０２に無駄な部分が生じていた。
【０００５】また、溶着面近傍にしわが生じる等によ
り、切断、溶着面がきれいに仕上げらないという問題も
あった。
り、切断、溶着面がきれいに仕上げらないという問題も
あった。
【０００６】これらの問題を解決するためには、切断面
をきれいに仕上げることができる超音波カッタを用いる
ことが考えられる。図６には、図５に示された電極１０
０をセパレータ１０２で挟み込み、超音波カッタを用い
て切断し、同時に切断面を溶着した場合の例の断面図が
示される。図６に示されるように、この場合の溶着部の
幅Ｃは、図５のようにヒータ１０４を用いた場合に比べ
狭くすることができる。この溶着部の幅Ｃとしては、例
えば０．２〜０．５ｍｍ程度とすることが可能である。
をきれいに仕上げることができる超音波カッタを用いる
ことが考えられる。図６には、図５に示された電極１０
０をセパレータ１０２で挟み込み、超音波カッタを用い
て切断し、同時に切断面を溶着した場合の例の断面図が
示される。図６に示されるように、この場合の溶着部の
幅Ｃは、図５のようにヒータ１０４を用いた場合に比べ
狭くすることができる。この溶着部の幅Ｃとしては、例
えば０．２〜０．５ｍｍ程度とすることが可能である。
【０００７】このように、セパレータ１０２の切断、溶
着に超音波カッタを用いた場合には、切断時の超音波振
動により、超音波カッタが蛇行する場合がある。このた
め、電極１００の側に超音波カッタの刃が寄りすぎ、溶
着代が不足したり、電極１００自体を切断するおそれが
あるので、超音波カッタを案内するための切断用ガイド
を使用するのが望ましい。
着に超音波カッタを用いた場合には、切断時の超音波振
動により、超音波カッタが蛇行する場合がある。このた
め、電極１００の側に超音波カッタの刃が寄りすぎ、溶
着代が不足したり、電極１００自体を切断するおそれが
あるので、超音波カッタを案内するための切断用ガイド
を使用するのが望ましい。
【０００８】この切断用ガイドとしては、ガラスや金属
等の超音波の熱で溶けない材質のものを使用する必要が
ある。
等の超音波の熱で溶けない材質のものを使用する必要が
ある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属製の切断
用ガイドを使用した場合には、切断用ガイドに超音波エ
ネルギが吸収され、セパレータ１０２等のシート状の軟
質樹脂材料をうまく切断できないという問題があった。
用ガイドを使用した場合には、切断用ガイドに超音波エ
ネルギが吸収され、セパレータ１０２等のシート状の軟
質樹脂材料をうまく切断できないという問題があった。
【００１０】また、ガラス製の切断用ガイドを用いる
と、超音波エネルギによりガラスが割れるおそれがある
という問題があった。
と、超音波エネルギによりガラスが割れるおそれがある
という問題があった。
【００１１】さらに、透明で重量が軽く、使いやすい樹
脂材料によって切断用ガイドを製作した場合には、切断
用ガイドに用いられた樹脂が傷ついたり、樹脂を溶着し
てしまうおそれがあるという問題があった。
脂材料によって切断用ガイドを製作した場合には、切断
用ガイドに用いられた樹脂が傷ついたり、樹脂を溶着し
てしまうおそれがあるという問題があった。
【００１２】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、切断用ガイドにどのような材料
を用いても、超音波カッタによりシート状の軟質樹脂材
料を適切に切断、溶着できる超音波カッタを用いた切
断、溶着方法を提供することにある。
のであり、その目的は、切断用ガイドにどのような材料
を用いても、超音波カッタによりシート状の軟質樹脂材
料を適切に切断、溶着できる超音波カッタを用いた切
断、溶着方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電池のセパレータと電極とを、セパレー
タ、電極、セパレータの順に重ね合わせ、上からガイド
で押さえた後、このガイドに沿って切断し、袋状に溶着
する超音波カッタを用いた切断、溶着方法であって、
ガイドと当接する超音波カッタの刃の部分には樹脂系テ
ープが貼付されていることを特徴とする。
に、本発明は、電池のセパレータと電極とを、セパレー
タ、電極、セパレータの順に重ね合わせ、上からガイド
で押さえた後、このガイドに沿って切断し、袋状に溶着
する超音波カッタを用いた切断、溶着方法であって、
ガイドと当接する超音波カッタの刃の部分には樹脂系テ
ープが貼付されていることを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。
を図面に基づいて説明する。
【００１６】図１には、本発明に係る超音波カッタを用
いた切断、溶着方法の一実施形態が示される。なお図１
では、図５に示された従来例と同一要素には同一符号を
付してその説明を省略する。
いた切断、溶着方法の一実施形態が示される。なお図１
では、図５に示された従来例と同一要素には同一符号を
付してその説明を省略する。
【００１７】図１において、電極１００に軟質樹脂材料
性シートであるセパレータ１０２を上下から重ね合わ
せ、超音波カッタの刃１０により切断、溶着を行う。こ
の際、超音波カッタの刃１０は、切断用ガイド１２に案
内され、超音波カッタの刃１０が蛇行することが防止さ
れる。なお、超音波カッタで使用される超音波として
は、セパレータ１０２の厚みに応じて、周波数として１
ｋＨｚ以上、出力１０ｗ以上が適宜選択される。
性シートであるセパレータ１０２を上下から重ね合わ
せ、超音波カッタの刃１０により切断、溶着を行う。こ
の際、超音波カッタの刃１０は、切断用ガイド１２に案
内され、超音波カッタの刃１０が蛇行することが防止さ
れる。なお、超音波カッタで使用される超音波として
は、セパレータ１０２の厚みに応じて、周波数として１
ｋＨｚ以上、出力１０ｗ以上が適宜選択される。
【００１８】本発明において特徴的な点は、超音波カッ
タの刃１０と切断用ガイド１２との間に、樹脂系テープ
１４を介在させた点にある。この樹脂系テープ１４は、
超音波カッタの刃１０の、切断用ガイド１２に当接され
る位置に貼付されている。また、切断用ガイド１２は、
セパレータ１０２、電極１００、セパレータ１０２の順
に重ね合わせた上からこれらを押さえつけるように配置
されている。
タの刃１０と切断用ガイド１２との間に、樹脂系テープ
１４を介在させた点にある。この樹脂系テープ１４は、
超音波カッタの刃１０の、切断用ガイド１２に当接され
る位置に貼付されている。また、切断用ガイド１２は、
セパレータ１０２、電極１００、セパレータ１０２の順
に重ね合わせた上からこれらを押さえつけるように配置
されている。
【００１９】上述のように、超音波カッタの刃１０に樹
脂系テープ１４を貼付しておくと、樹脂系テープ１４に
より超音波の振動が吸収され、切断用ガイド１２に超音
波振動が伝達することを防止できる。これにより、金属
製の切断用ガイド１２を用いても、超音波振動のエネル
ギが切断用ガイド１２に吸収されることもなく、またガ
ラス製の切断用ガイド１２を使用した場合にも、超音波
振動により切断用ガイド１２が割れることも防止でき
る。
脂系テープ１４を貼付しておくと、樹脂系テープ１４に
より超音波の振動が吸収され、切断用ガイド１２に超音
波振動が伝達することを防止できる。これにより、金属
製の切断用ガイド１２を用いても、超音波振動のエネル
ギが切断用ガイド１２に吸収されることもなく、またガ
ラス製の切断用ガイド１２を使用した場合にも、超音波
振動により切断用ガイド１２が割れることも防止でき
る。
【００２０】さらに、樹脂系テープ１４は、上述のよう
に超音波の振動の伝達を防止するとともに、超音波カッ
タの刃１０のすべりをよくするので、切断用ガイド１２
に樹脂材料を用いても、切断用ガイド１２が傷つけられ
ることもなく、樹脂自体が超音波エネルギによって溶着
されることもない。
に超音波の振動の伝達を防止するとともに、超音波カッ
タの刃１０のすべりをよくするので、切断用ガイド１２
に樹脂材料を用いても、切断用ガイド１２が傷つけられ
ることもなく、樹脂自体が超音波エネルギによって溶着
されることもない。
【００２１】したがって、切断用ガイド１２として樹脂
系の材料を使用できる。樹脂材料を使用した切断用ガイ
ド１２は、ガラスと異なり割れにくく、また透明な材料
を使用することができるので、金属製の切断用ガイド１
２と異なり、位置決めが容易である。さらに切断用ガイ
ド１２の下のセパレータ１０２の状態、例えばしわの有
無等を確認しやすい。以上により、超音波カッタの刃１
０を使用したセパレータ１０２の切断、溶着作業の作業
性を向上させることができる。
系の材料を使用できる。樹脂材料を使用した切断用ガイ
ド１２は、ガラスと異なり割れにくく、また透明な材料
を使用することができるので、金属製の切断用ガイド１
２と異なり、位置決めが容易である。さらに切断用ガイ
ド１２の下のセパレータ１０２の状態、例えばしわの有
無等を確認しやすい。以上により、超音波カッタの刃１
０を使用したセパレータ１０２の切断、溶着作業の作業
性を向上させることができる。
【００２２】樹脂系テープ１４は、上述のように、超音
波カッタの刃１０に貼付してもよいが、切断用ガイド１
２の、超音波カッタの刃１０が当接される面に貼付して
もよい。あるいは、超音波カッタの刃１０と切断用ガイ
ド１２との両方に貼付するのも好適である。
波カッタの刃１０に貼付してもよいが、切断用ガイド１
２の、超音波カッタの刃１０が当接される面に貼付して
もよい。あるいは、超音波カッタの刃１０と切断用ガイ
ド１２との両方に貼付するのも好適である。
【００２３】樹脂系テープ１４の例としては、例えば日
東電工株式会社製のニトフロンテープ（商品名）が使用
できる。このテープの厚みは、８０μｍであるが、テー
プの厚みについては用途に応じて適宜選択すればよく、
特に限定されるものではない。
東電工株式会社製のニトフロンテープ（商品名）が使用
できる。このテープの厚みは、８０μｍであるが、テー
プの厚みについては用途に応じて適宜選択すればよく、
特に限定されるものではない。
【００２４】また、樹脂系テープ１４の厚みをテープの
積層数を変える等の方法により変化させて、超音波カッ
タの刃１０と切断用ガイド１２との間隔を調整すること
ができ、セパレータ１０２の厚みが変わった場合にも、
オフセット量を調整することができる。
積層数を変える等の方法により変化させて、超音波カッ
タの刃１０と切断用ガイド１２との間隔を調整すること
ができ、セパレータ１０２の厚みが変わった場合にも、
オフセット量を調整することができる。
【００２５】図２及び図３には、切断用ガイド１２の例
が示される。なお、ここに示された切断用ガイド１２の
形状は一例であり、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。
が示される。なお、ここに示された切断用ガイド１２の
形状は一例であり、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。
【００２６】図２（ａ）において、図に示された形状の
板材１６に、位置決め用ガイド１８を取り付ける。この
位置決め用ガイド１８の高さは、特に限定されないが、
電極１００、セパレータ１０２の厚さ等に応じ、図３に
示された切断用ガイド１２の突起部２２がはめ込まれる
程度に適宜決定される。
板材１６に、位置決め用ガイド１８を取り付ける。この
位置決め用ガイド１８の高さは、特に限定されないが、
電極１００、セパレータ１０２の厚さ等に応じ、図３に
示された切断用ガイド１２の突起部２２がはめ込まれる
程度に適宜決定される。
【００２７】図２に示された板材１６の上には、電池の
セパレータと電極とが、セパレータ１０２、電極１０
０、セパレータ１０２の順に重ね合わせられ、この上か
ら図３に示された切断用ガイド１２が乗せられて押さえ
られる。この切断用ガイド１２の形状は、図３に示され
たものに限られず、所定の形状に加工しておけば、その
形状の通りにセパレータ１０２を切断し、切断面の溶着
を行って袋状等に加工することができる。
セパレータと電極とが、セパレータ１０２、電極１０
０、セパレータ１０２の順に重ね合わせられ、この上か
ら図３に示された切断用ガイド１２が乗せられて押さえ
られる。この切断用ガイド１２の形状は、図３に示され
たものに限られず、所定の形状に加工しておけば、その
形状の通りにセパレータ１０２を切断し、切断面の溶着
を行って袋状等に加工することができる。
【００２８】切断用ガイド１２は、図３に示されるよう
に、突起部２２が形成されており、この突起部２２が前
述したように板材１６上に形成された位置決め用ガイド
１８にはめ合わされ、切断用ガイド１２の位置決めが行
われる。図３に示された例では、切断用ガイド１２の部
分が電池の電極の形状となっており、突起部２２が電極
から引き出された電極引き出し部の形状となっている。
に、突起部２２が形成されており、この突起部２２が前
述したように板材１６上に形成された位置決め用ガイド
１８にはめ合わされ、切断用ガイド１２の位置決めが行
われる。図３に示された例では、切断用ガイド１２の部
分が電池の電極の形状となっており、突起部２２が電極
から引き出された電極引き出し部の形状となっている。
【００２９】図３に示された切断用ガイド１２を、板材
１６の位置決め用ガイド１８によって位置を決めながら
配置した例が図４に示される。図４に示された例では、
電極１００及びセパレータ１０２は省略してある。図４
のように切断用ガイド１２を配置し、切断用ガイド１２
に沿ってその下にあるセパレータ１０２を超音波カッタ
の刃１０で切断していくが、この場合には、前述したよ
うに、超音波カッタの刃１０あるいは切断用ガイド１２
の一方又は両方に樹脂系テープ１４を貼付しておく。
１６の位置決め用ガイド１８によって位置を決めながら
配置した例が図４に示される。図４に示された例では、
電極１００及びセパレータ１０２は省略してある。図４
のように切断用ガイド１２を配置し、切断用ガイド１２
に沿ってその下にあるセパレータ１０２を超音波カッタ
の刃１０で切断していくが、この場合には、前述したよ
うに、超音波カッタの刃１０あるいは切断用ガイド１２
の一方又は両方に樹脂系テープ１４を貼付しておく。
【００３０】以上のようにして、セパレータ１０２を所
望の形状に切断し、超音波エネルギによって切断面を溶
着することができる。
望の形状に切断し、超音波エネルギによって切断面を溶
着することができる。
【００３１】なお、図２及び図３に示された板材１６、
位置決め用ガイド１８、切断用ガイド１２、突起部２２
は、アクリル等の透明樹脂材料あるいはステンレス等の
金属材料によって構成することが可能である。
位置決め用ガイド１８、切断用ガイド１２、突起部２２
は、アクリル等の透明樹脂材料あるいはステンレス等の
金属材料によって構成することが可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波カッタの刃の部分に貼り付けた樹脂系テープによ
り、切断用ガイドへの超音波エネルギの伝達を防止で
き、かつ超音波カッタの刃のすべりをよくすることがで
きるので、シート状の軟質材料を精度よく所定形状に切
断、溶着することができる。
超音波カッタの刃の部分に貼り付けた樹脂系テープによ
り、切断用ガイドへの超音波エネルギの伝達を防止で
き、かつ超音波カッタの刃のすべりをよくすることがで
きるので、シート状の軟質材料を精度よく所定形状に切
断、溶着することができる。
【図１】 本発明に係る超音波カッタを用いた切断、溶
着方法の一実施形態の説明図である。
着方法の一実施形態の説明図である。
【図２】 図１に示された超音波カッタを用いた切断、
溶着方法に用いられる切断用ガイドの例を示す図であ
る。
溶着方法に用いられる切断用ガイドの例を示す図であ
る。
【図３】 図１に示された超音波カッタを用いた切断、
溶着方法に用いられる切断用ガイドの例を示す図であ
る。
溶着方法に用いられる切断用ガイドの例を示す図であ
る。
【図４】 図２及び図３に示された切断用ガイドの使用
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】 従来におけるヒータを用いたシート状の軟質
樹脂材料の切断、溶着方法の説明図である。
樹脂材料の切断、溶着方法の説明図である。
【図６】 超音波カッタを用いたシート状の軟質樹脂材
料の切断、溶着の例の説明図である。
料の切断、溶着の例の説明図である。
１０ 超音波カッタの刃、１２ 切断用ガイド、１４
樹脂系テープ、１６板材、１８ 位置決め用ガイド、２
２ 突起部、１００ 電極、１０２ セパレータ、１０
４ ヒータ、１０６ 加圧板、１０８ エッジ。
樹脂系テープ、１６板材、１８ 位置決め用ガイド、２
２ 突起部、１００ 電極、１０２ セパレータ、１０
４ ヒータ、１０６ 加圧板、１０８ エッジ。
Claims (1)
- 【請求項１】 電池のセパレータと電極とを、セパレー
タ、電極、セパレータの順に重ね合わせ、上からガイド
で押さえた後、このガイドに沿って切断し、袋状に溶着
する超音波カッタを用いた切断、溶着方法であって、 ガイドと当接する超音波カッタの刃の部分には樹脂系テ
ープが貼付されていることを特徴とする超音波カッタを
用いた切断、溶着方法 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25696496A JP3334511B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 超音波カッタを用いた切断、溶着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25696496A JP3334511B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 超音波カッタを用いた切断、溶着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106612A JPH10106612A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3334511B2 true JP3334511B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=17299824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25696496A Expired - Fee Related JP3334511B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 超音波カッタを用いた切断、溶着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3334511B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024085615A1 (ko) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전극 조립체의 제조 방법 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP25696496A patent/JP3334511B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10106612A (ja) | 1998-04-24 |
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