JP3619618B2 - Raw material cutting device and strip cutting device for battery electrode - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばリチウムイオン2次電池のような電池の電極用の原反を裁断して、所定の幅の帯状部材を作るための切断装置及び帯状体の切断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種のリチウムイオン電池の、電極用の原反を裁断して所定の幅の多数条の帯状部材を作るため切断装置として、実開平3−120397号公報(以下、文献1という。)や実開平3−29292号公報(以下、文献2という。)に記載されたものがある。
文献1に記載される装置において、切断により中抜きされた幅の狭いテープは、切口が悪いので、切断屑として廃棄されている。文献2に記載される装置は、シャフトに固定された固定フランジに弾性リングを固定することによって、丸刃の交換又は移動のために弾性リングの交換をする手間を不要にしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
文献1に記載された装置では、上述したように中抜きされた幅の狭い切口の悪い切断屑が廃棄されてしまうので、原反を所定の幅に切断する際の歩留りが悪い。特に、リチウムイオン電池の電極材は、高価であるので廃棄することは極めて不経済である。文献2に記載される装置では、丸刃の少なくとも一側面に丸刃よりも小径の弾性リングを固定することによって丸刃により切断されたシートが丸刃の外周面と弾性リングの外周面とに挟まれて安定に支持するため、原反シートに振動や波打ち現象が生じたり、丸刃の切り込み状態が不安定にならないようにしている。
【0004】
多数条に切断された帯状部材は、切断直後弾性リングに密着したまま2枚の丸刃の側面間に挟まれた状態となるために、切断直後に上取り用、下取り用と、それぞれに櫛刃あるいはセパレータリング等の帯状部材の排出手段が必要になる。このような排出手段を用いたとしても、弾性ロールと排出手段との間及び排出手段と両側の丸刃の側面との間には、若干なりとも空間が存在し、その状態では2枚の丸刃の側面間に挟まれた帯状部材を無理に引き離すことになる。したがって、塑性変形しやすい材料で、特に極めて薄い箔等を切断した場合には帯状部材(板状材)の剪断切口近傍に波打ち現象が発生したり、刃物マークが付いてしまう。
【0005】
また、文献2に記載される装置は、弾性ロールの材料として、ウレタンゴム、ブタジエン−スチレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、クロロブレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムや各種エラストマーから、必要な弾性度や耐性を考慮して適宜選択している。一般的に、硬めあるいは中程度の硬さの材質を有する材料が弾性ロールの材料として用いられる。そのため、帯状部材を丸刃の外周面と弾性リングの外周面とで挟む場合に、加圧気味に挟んだのではナイフマークが付き、逆に加圧しないと弾性リングと丸刃との間に空間が生じ、帯状部材は安定しないことになる。したがって、上下刃のラップ量(重なり量)と弾性リングの外径精度との関係で、弾性ロールの寸法管理に相当の注意を払う必要がある。
そこで、本発明は、上記課題を解消し、電極素子の切口近傍にフレアーが発生したり、ナイフマークが付いたりする等の品質低下を起こすことなく、原反を精度良く切断することができる電池の電極用の原反の切断装置及び帯状体の切断装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電池の電極用の原反を切断する切断装置であり、外周部両側端部に大径リング部と小径リング部とからなる段差部が設けられ、上記小径リング部に嵌合された第1丸刃と、上記第1丸刃と上記大径リング部との間に位置して上記小径リング部に嵌合され上記第1丸刃を軸心方向に付勢する皿ばねとを備えた刃物ホルダーと、外周部両側端の少なくとも一方の側端に第1弾性リングを装着するための第1リング状段部が設けられ、上記第1リング状段部に第1弾性リングが装着されている第1スペーサと、所定の数の上記刃物ホルダーと所定の数の上記第1スペーサとが交互に連続して装着されている第1回転軸と、2枚の第2丸刃の間に中間スペーサを設けてなる第1丸刃ブロックと、少くとも外周部両側端に第2弾性リングを装着する第2リング状段部が設けられ、上記第2リング状段部に第2弾性リングが装着されている第2スペーサと、上記第2丸刃に端部スペーサを隣接させた第2丸刃ブロックと、所定の数の上記第1丸刃ブロックと所定の数の上記第2スペーサとが交互に連続して装着され、その両側端に上記第2丸刃ブロックが隣接して装着されている第2回転軸とからなり、上記刃物ホルダーと上記第1スペーサと上記第1丸刃ブロックと上記第2スペーサとの幅がそれぞれほぼ切断幅とされ、上記第1回転軸に装着されている上記刃物ホルダーと上記第2回転軸に装着されている上記第2スペーサ及び上記第1回転軸に装着されている上記第1スペーサと上記第2回転軸に装着されている上記第1丸刃ブロックとがそれぞれ軸心方向の中心面を同一面として相対峙するように配置され、上記第1弾性リングと上記第2弾性リングの外径が上記第1丸刃及び上記第2丸刃の外径寸法より大きくされている。
【0007】
本発明では、第1回転軸と第2回転軸が回転する際に、第1丸刃と相対峙している第2弾性リングが第1丸刃とラップする部分では第1丸刃の外周に沿って第1丸刃に密着する。第1丸刃と第2丸刃で原反より切断された帯状部材は、第1丸刃と第2弾性リングとの間に挟まれた状態で進行して、隣の第2丸刃の側面に挟まれている範囲を過ぎるまで、第1丸刃と第2弾性リングとの間に挟まれている。したがって、原反から切断された帯状部材は波打ち現象を起こさずに無理なく2枚の第2丸刃の両側面間から脱出することができる。その結果、切断された帯状部材にはフレアーが発生したり、ナイフマークが付いたりすることがなくなる。同様にして第2丸刃と第2弾性リングとの間に挟まれている帯状部材においてもフレアーが発生したり、ナイフマークが付いたりすることがない。
【0008】
また、本発明は、帯状体を通して幅の狭い複数の帯状部材を形成するための帯状体の切断装置であり、外周部両側端部に大径リング部と小径リング部とからなる段差部が設けられ、上記小径リング部に嵌合された第1丸刃と、上記第1丸刃と上記大径リング部との間に位置して上記小径リング部に嵌合され上記第1丸刃を軸心方向に付勢する皿ばねとを備えた刃物ホルダーと、外周部両側端の少なくとも一方の側端に第1弾性リングを装着するための第1リング状段部が設けられ、上記第1リング状段部に第1弾性リングが装着されている第1スペーサと、所定の数の上記刃物ホルダーと所定の数の上記第1スペーサとが交互に連続して装着されている第1回転軸と、2枚の第2丸刃の間に中間スペーサを設けてなる第1丸刃ブロックと、少くとも外周部両側端に第2弾性リングを装着する第2リング状段部が設けられ、上記第2リング状段部に第2弾性リングが装着されている第2スペーサと、上記第2丸刃に端部スペーサを隣接させた第2丸刃ブロックと、所定の数の上記第1丸刃ブロックと所定の数の上記第2スペーサとが交互に連続して装着され、その両側端に上記第2丸刃ブロックが隣接して装着されている第2回転軸とからなり、上記刃物ホルダーと上記第1スペーサと上記第1丸刃ブロックと上記第2スペーサとの幅がそれぞれほぼ切断幅とされ、上記第1回転軸に装着されている上記刃物ホルダーと上記第2回転軸に装着されている上記第2スペーサ及び上記第1回転軸に装着されている上記第1スペーサと上記第2回転軸に装着されている上記第1丸刃ブロックとがそれぞれ軸心方向の中心面を同一面として相対峙するように配置され、上記第1弾性リングと上記第2弾性リングの外径が上記第1丸刃及び上記第2丸刃の外径寸法より大きくされている。
【0009】
本発明では、第1回転軸と第2回転軸が回転する際に、第1丸刃と相対峙している第2弾性リングが第1丸刃とラップする部分では第1丸刃の外周に沿って第1丸刃に密着する。第1丸刃と第2丸刃で帯状体より切断された帯状部材は、第1丸刃と第2弾性リングとの間に挟まれた状態で進行して、隣の第2丸刃の側面に挟まれている範囲を過ぎるまで、第1丸刃と第2弾性リングとの間に挟まれている。したがって、原反から切断された帯状部材は波打ち現象を起こさずに無理なく第2丸刃の両側面間から脱出することができる。その結果、切断された帯状部材にはフレアーが発生したり、ナイフマークが付いたりすることがなくなる。同様にして第2丸刃と第2弾性リングとの間に挟まれている帯状部材においてもフレアーが発生したり、ナイフマークが付いたりすることがない。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
図1は、本発明が適用された電池の電極用の原反の切断装置を示している。図6は、この切断装置400によりリチウムイオン2次電池の原反Tが、複数状の帯状部材Wに切断されている様子の一例を示す斜視図である。図6において、原反Tは巻出部Aのロール222から巻出されて、切断装置(スリット装置やスリッターともいう)400で切断されて、複数状の帯状部材Wが得られる。ロール222はモータ224の作動により原反Tを巻出し、切断後の複数状の帯状部材Wは巻取部Cの巻取リール242により巻取ることができる。巻取リール242は、モータ240により回転する。各帯状部材Wは、例えば幅Dで切断される。切断装置400は、回転体200と回転体300を備えており、回転体200と回転体300は、駆動部100により互いに反対方向に回転する。
図6に示す原反Tは、リチウムイオン2次電池の正極や負極を作るための原反である。リチウムイオン2次電池は、帯状の正極、帯状のセパレータ、帯状の負極、セパレータを重ね合わせて、例えば渦巻状に巻くことにより電極素子を形成する。このように作られた電極素子は、缶の中に入れて封入し電解液を入れることによりリチウムイオン2次電池を作ることができる。
【0011】
原反Tを切断することにより得られる帯状部材Wは、上述したように正極や負極として用いられる。
正極の構造は、例えば次のように構成されている。集電体は、主として平滑なアルミニウム箔約10〜30μmあるいはエクスパンドメタル状等の網状やパンチングメタル様の薄板の両面又は片面に、LiCoO2粉末を結着材と混合して塗布して形成したものである。一方、負極は、例えば次のように構成されている。負極の集電体は、主として平滑なる銅箔10〜30μmの両面あるいは片面に、グラファイト、カーボン等を結着材と混合して塗布して形成されている。この集電体は、正極の集電体と等しく、網状、パンチングメタル様のようなものが用いられる。このような正極や負極は、集電体にそれぞれ正極材や負極材をそれぞれ塗布する以外に、集電材に対して正極材や負極材を押圧して形成、あるいは焼結して得られた電極材を採用することもできる。
【0012】
次に、図6に示す切断装置400を、図1を参照して詳しく説明する。図1は、切断装置400の回転体200と回転体300を示している。まず回転体200について説明する。
図1において、第1回転軸1の装着軸部1aには、複数の刃物ホルダー6と複数のスペーサ(第1スペーサに相当)8が交互に連続して装着されている。装着軸部1aの両側端には、更にスペーサ(第1スペーサに相当)11が装着されている。フランジ部1bは、装着軸部1aの一方の端部近傍に設けてあり、ストッパーの役割をする。締め付け手段1cは、装着軸部1aの他方の端部近傍に設けられている。
【0013】
刃物ホルダー6の軸心は、回転軸1の軸心と一致している。この刃物ホルダー6の外周部側の両側端部には、大径リング部6aと小径リング部6bとからなる段差部6cが形成されている。すなわち、段差部6cは、大径リング部6aから小径リング部6bに至る部分で構成されている。
段差部6cを構成する小径リング部6bの外周部には、丸刃(第1丸刃に相当)3と、皿ばね5が配設されている。皿ばね5は、丸刃3と刃物ホルダー6の大径リング部6aとの間に配置され、丸刃3を回転軸1の軸心と平行な方向に付勢する。
【0014】
図2のように、スペーサ(第1スペーサに相当)8は、刃物ホルダー6と同じ直径を有している。このスペーサ8には、図1のようにその外周部の軸方向両端部にリング状段部(第1リング状段部に相当)8aが設けられている。このリング状段部8aは、弾性リング(第1弾性リングに相当)10を装着する部分である。所定の外径寸法からなるスペーサ(第1スペーサに相当)11の外周部の一方の側端にも、リング状段部(第1リング状段部に相当)11aが設けられている。このリング状段部11aは、リング状段部8aと同様に弾性リング10を装着する部分である。
【0015】
スペーサ8のリング状段部8aと、スペーサ11のリング状段部11aには、それぞれ上述したように弾性リング10が装着されているが、この弾性リング10は、極めて柔らかい発泡ゴム系の材料、例えばスポンジが用いられる。この発泡ゴム系の材料は、ゴム硬度が5〜30度程度と極めて柔らかいものである。
弾性リング10の外径D2は、図2に示すように、丸刃3の外径D1よりも所定の寸法だけ大きく設定されている。弾性リング10の厚さは、隣接する丸刃3の側面及びスペーサ8又はスペーサ11のリング状段部8a,11aの側面との間に空隙が生じない寸法となっている。
【0016】
次に、図1の切断装置400の回転体300について説明する。
回転体300の回転軸(第2回転軸に相当)2の装着軸部2aには、丸刃ブロック(第1丸刃ブロックに相当)40とスペーサ(第2スペーサに相当)9とが交互に連続して装着されている。丸刃ブロック40は丸刃(第2丸刃に相当)4,4を備えている。これらの丸刃4,4の間には中間スペーサ7が配置されている。装着軸部2aの両側端には端部スペーサ12が装着されている。この端部スペーサ12と1つの丸刃4は、丸刃ブロック(第2丸刃ブロックに相当)41を構成している。
【0017】
フランジ部2bは、装着軸部2aの一方の端部近傍に設けてあり、ストッパーの役割を果たす。締め付け手段2cは、装着軸部2aの他方の端部近傍に設けられていて、丸刃ブロック41等が固定されている。丸刃4、中間スペーサ7、スペーサ9、端部スペーサ12のそれぞれの外径は、図3に示すように同一の外径D3に設定されている。
スペーサ9には、スペーサ8と同様に、リング状段部(第2リング状段部に相当)9aが設けられている。このリング状段部9aは、弾性リング(第2弾性リングに相当)13を装着する部分である。リング状段部9aに装着された弾性リング13は、ゴム硬度が5〜30度程度の発泡ゴム系の材料、例えばスポンジからなる。図3に示すようにその弾性リング13の外径D4は、丸刃4の外径D3よりも所定の寸法だけ大きく設定されている。
【0018】
一例として図1の領域Hで示すように、第1回転軸1に装着されている刃物ホルダー6とスペーサ8と、第2回転軸2に装着されている丸刃ブロック40とスペーサ9のそれぞれの軸方向の長さは、それぞれほぼスリットする幅D(図6参照)に設定されている。
実際には、刃物ホルダー6の幅を若干大きくし、その分スペーサ8の幅を小さく設定している。第1回転軸1に装着されている刃物ホルダー6と、第2回転軸2に装着されているスペーサ9、及び第1回転軸1に装着されているスペーサ8と第2回転軸2に装着されている丸刃ブロック40とが、それぞれ軸心方向の中心面を同一面として上下に相対峙するように配置されている。しかも、丸刃4の刃先側面に丸刃3の刃先側面が、皿ばね5の付勢力により所定の力で圧接されるように、丸刃4の刃先と丸刃3の刃先は所定の量だけ図1において上下方向(回転軸1,2と直交する方向)にオーパーラップしている。
【0019】
いずれにしても、弾性リング10の外径D2と、弾性リング13の外径D4は、丸刃3の外径D1と丸刃4の外径D3より所定の値だけ大きく設定されている。そして、弾性リング10と弾性リング13は、ゴム硬度が5〜30度程度の発泡ゴム系の材料で作られている。弾性リング10,13の外径D2,D4が、丸刃3,4の外径D1,D3より所定の値だけ大きく設定されているが、その所定の値とは、少なくとも図6の帯状部材(板状材ともいう)Wの切口端面が、丸刃3又は丸刃4の側面から解放されるまでの範囲において、丸刃3及び丸刃4の外周面と弾性リング10,13の外周面とが密着しているに足りる外径となる値である。
【0020】
次に、上述した切断装置の動作例について説明する。
図6に示すように、リチウムイオン2次電池用の電極を作るための原反Tは、巻出部Aのロール222から巻出されて切断装置400の回転体200,300の間を通る。このとき、原反Tは、複数状の帯状部材Wに切断されて巻取リール242に巻取られる。図4に示すように、丸刃3と上下に相対峙している弾性リング13は、スポンジのような柔らかい材質であるため、丸刃3と上下にラップする部分では丸刃3の外周に沿って丸刃3に密着する。
【0021】
一方、丸刃3と丸刃4による切断点Xで切断された帯状部材Wは、丸刃3と弾性リング13との間に挟まれた状態でFW方向に進行する。そして2枚の丸刃4,4の側面との間に挟まれている範囲を過ぎるまでは、丸刃3と弾性リング13との間に帯状部材Wが挟まれているので、帯状部材Wは波打ち現象を起こさずに無理なく2枚の丸刃4,4の両側面間から脱出して、図6に示す巻取部Cの巻取リール242に巻取ることができる。この結果、各帯状部材Wにはフレアーが発生したり、ナイフマークが付いたりすることがなくなる。同じようにして、丸刃4と弾性リング10の間に挟まれている帯状部材Wにおいてもフレアーが発生したり、ナイフマークが発生したりすることがない。
【0022】
このように、本発明に係る切断装置は、リチウムイオン2次電池の電極である正極や負極を作る場合に、複数条の帯状部材Wに切断する。この場合に、塑性変形し易い材料からなる原反を複数条に切断する場合であっても、切断された帯状部材Wの剪断切口近傍に波打ち現象が発生したり、ナイフマークが付いたりする等品質低下を起こす問題が生じることなく、精度よく帯状部材Wをスリット(切断)することができる。
また、従来のように切口が悪くなる部分を中抜きして廃棄するようなことがないので、原反を利用して複数条の帯状部材Wを作る際の歩留りを向上することができる。
発泡ゴム系の材料、例えばスポンジを弾性リング10,13に適用することにより、原反と刃物やスペーサとの間には、空気溜まりができ、それぞれ密着することがなく、被切断物である帯状部材Wをスムーズに排出することになる。
【0023】
図5は、本発明に係る切断装置の他の例を示している。
図5において、図1に示す装置と異なる点は、スペーサ8に設けられる弾性リング110の形状と、スペーサ9に設けられる弾性リングの構成である。図5のスペーサ8は、リング状段部8aが、そのスペーサ8の軸方向の全長(全幅)に沿って形成されており、このリング状段部8aに対して弾性リング110が装着されている。同様にして、スペーサ9にもリング状段部9aがその軸方向の全長(全幅)に沿って形成されている。リング状段部9aには、弾性リング113がその軸方向の全長に沿って装着されている。このように構成することで、リング状段部に装着する弾性リングの部品点数を少なくすることができる。
【0024】
ところで、本発明は、上述の例に限定されるものではない。例えば、リチウムイオン2次電池の電極を形成するために本発明の切断装置を利用する以外に、本発明の切断装置は、例えばアルミニウム箔や銅箔等の金属箔、あるいは金属箔に異物質を塗布しあるいはコーティングした複合材料、特に塑性変形し易くスリット作業時に切口近傍にフレアーやナイフマークが生じ易い性質の帯状体を多数条の帯状部材にスリットする場合に適用することができる。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電極素子の切口近傍にフレアが発生したり、ナイフマークが付いたりする等の品質低下を起こすことなく、原反を精度良く切断(スリット)することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る切断装置を示す側面図である。
【図2】図1に示す回転体の弾性リング、スペーサ、丸刃の大きさの関係を示す部分断面図である。
【図3】図1に示す回転体のスペーサ、丸刃、弾性リング等の大きさの関係を示す側断面図である。
【図4】帯状部材を原反から切断(スリット)する様子を示す正面図である。
【図5】本発明に係る切断装置の他の例を示す側面図である。
【図6】本発明に係る切断装置により帯状部材を切断している様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 回転軸(第1回転軸)、 2 回転軸(第2回転軸)、 3 丸刃(第1丸刃)、 4 丸刃(第2丸刃)、 5 皿ばね(付勢手段)、 6 刃物ホルダー、 6a 大径リング部、 6b 小径リング部、6c 段差部、 7 スペーサ、 8,11 スペーサ(第1スペーサ)、 9 スペーサ(第2スペーサ)、 9a リング状段部(第2リング状段部)、 11a リング状段部(第1リング状段部)、 10 弾性リング(第1弾性リング)、 13 弾性リング(第2弾性リング)、 40 丸刃ブロック(第1丸刃ブロック)、 41 丸刃ブロック(第2丸刃ブロック)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting device for cutting a raw material for an electrode of a battery such as a lithium ion secondary battery to form a band-shaped member having a predetermined width, and a band-shaped body cutting device.
[0002]
[Prior art]
As a cutting device for cutting a raw material for an electrode of this type of lithium-ion battery to form a strip-shaped member having a predetermined width , Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-120397 (hereinafter referred to as Document 1) and actual . There is one described in Kaihei 3-29292 (hereinafter referred to as Document 2) .
In the apparatus described in Document 1, a narrow tape that has been hollowed out by cutting has a poor cut and is discarded as cutting waste. Apparatus described in Document 2, by fixing the elastic ring to a fixed flange which is fixed to the shaft, eliminating the need for labor of replacement of the elastic rings for replacement or movement of the circular blade.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus described in Document 1, since the cutting waste having a narrow width and cut out as described above is discarded as described above, the yield when cutting the raw material into a predetermined width is poor . In particular, since the electrode material of a lithium ion battery is expensive, it is extremely uneconomical to discard. In the apparatus described in Document 2, a sheet cut by a round blade by fixing an elastic ring having a diameter smaller than that of the round blade on at least one side surface of the round blade is formed on the outer peripheral surface of the round blade and the outer peripheral surface of the elastic ring. In order to stably support the sandwiched sheet, vibrations and undulations are not generated in the raw sheet, and the cutting state of the round blade is not unstable.
[0004]
The strip-shaped member cut into a plurality of strips is sandwiched between the side surfaces of the two round blades while being in close contact with the elastic ring immediately after cutting. A belt-like member discharging means such as a blade or a separator ring is required. Even if such a discharging means is used, there is some space between the elastic roll and the discharging means and between the discharging means and the side surfaces of the round blades on both sides. The band-shaped member sandwiched between the side surfaces of the blade is forcibly separated. Therefore, when a very thin foil or the like is cut with a material that is easily plastically deformed, a waving phenomenon occurs in the vicinity of the shear cut edge of the belt-like member (plate-like material) or a knife mark is attached.
[0005]
Moreover, the apparatus described in the literature 2 is necessary as a material for the elastic roll from synthetic rubber such as urethane rubber, butadiene-styrene rubber, butyl rubber, nitrile rubber, chlorobrene rubber, silicon rubber, fluorine rubber, and various elastomers. It is appropriately selected in consideration of elasticity and resistance. Generally, a material having a hard or medium hardness material is used as the material of the elastic roll. For this reason , when the belt-like member is sandwiched between the outer peripheral surface of the round blade and the outer peripheral surface of the elastic ring, if it is sandwiched in a pressurized manner, a knife mark is attached. A space is created, and the strip member is not stable. Accordingly, it is necessary to pay considerable attention to dimensional management of the elastic roll in relation to the amount of overlap between the upper and lower blades (overlap amount) and the outer diameter accuracy of the elastic ring.
Accordingly , the present invention solves the above-described problems, and can accurately cut the original fabric without causing quality deterioration such as occurrence of flare near the cut edge of the electrode element or attachment of a knife mark. It is an object of the present invention to provide an original fabric cutting device and a strip cutting device for electrodes.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a cutting device for cutting an original fabric for battery electrodes, and is provided with a step portion comprising a large-diameter ring portion and a small-diameter ring portion at both ends of the outer peripheral portion, and is fitted to the small-diameter ring portion. and a first round blade, and a disc spring for biasing the mated the first round blade on the smaller diameter ring portion in the axial direction located between the first round blade and the large-diameter ring portion a blade holder with a first ring-shaped stepped portion for mounting the first elastic ring is provided on at least one side edge of the outer peripheral portion side end, the first elastic ring mounted on the first ring Jodan portion a first spacer that is, a first rotary shaft which said edge holder a predetermined number and a predetermined number of said first spacer is mounted alternately and continuously, between two second circular blade A first round blade block with an intermediate spacer on the front and a second elastic ring on at least both ends of the outer periphery. The second ring-shaped stepped portion is provided, the second spacer a second elastic ring is attached to the second ring Jodan portion, a second round blade that is adjacent an end spacer in the second round blade that A block, a predetermined number of the first round blade blocks, and a predetermined number of the second spacers are alternately and continuously mounted, and the second round blade block is mounted adjacent to both side ends thereof. consists of a second rotary shaft, the width of the blade holder and the first spacer and the first round blade block and the second spacer are substantially cutting width, respectively, said mounted on said first rotary shaft and the first round blade block that is mounted on the tool holder and the second above is mounted on the second spacer and the first rotating shaft mounted on the rotary shaft first spacer and the second rotary shaft Are center planes in the axial direction. Te is arranged so faced each other to, the outer diameter of the first elastic ring and said second elastic ring is greater than the outer diameter of said first circular blade and the second round blade.
[0007]
In the present invention, when the first rotating shaft and the second rotating shaft rotate, the second elastic ring that is opposed to the first round blade overlaps with the first round blade at the outer periphery of the first round blade. Along the first round blade. The band-shaped member cut from the original fabric by the first round blade and the second round blade advances while being sandwiched between the first round blade and the second elastic ring, and the side surface of the adjacent second round blade. It is pinched | interposed between the 1st round blade and the 2nd elastic ring until it passes the range pinched | interposed into. Therefore, the belt-shaped member cut from the original fabric can escape from between both side surfaces of the two second round blades without causing a undulation phenomenon. As a result, the cut strip-shaped member does not cause flare or a knife mark. Similarly, flare is not generated and a knife mark is not attached to the belt-like member sandwiched between the second round blade and the second elastic ring.
[0008]
Further, the present invention is a strip- shaped body cutting device for forming a plurality of narrow strip-shaped members through the strip-shaped body , and a stepped portion comprising a large-diameter ring portion and a small-diameter ring portion is provided at both ends of the outer peripheral portion. is a first round blade that is fitted to the small-diameter ring portion, a fitted the first round blade on the smaller diameter ring portion located between the first round blade and the large-diameter ring portion axis a blade holder with a disc spring for biasing the center direction, the first ring-shaped stepped portion for mounting the first elastic ring is provided on at least one side edge of the outer peripheral portion side end, said first ring a first spacer first elastic ring is attached to the Jodan portion, a first rotary shaft which said edge holder a predetermined number and a predetermined number of said first spacer is mounted alternately and continuously A first round blade block in which an intermediate spacer is provided between two second round blades; Both the second ring-shaped stepped portion is provided for mounting the second elastic ring on an outer peripheral portion side end, and a second spacer second elastic ring to said second ring Jodan portion is mounted, the second round blade A second round blade block having end spacers adjacent to each other, a predetermined number of the first round blade blocks, and a predetermined number of the second spacers are alternately and continuously mounted on both side ends thereof. 2 round blade block consists of a second rotary shaft which is mounted adjacent the width of the blade holder and the first spacer and the first round blade block and the second spacer are substantially cutting width respectively the blade holder and the second above is mounted on the second spacer and the first rotating shaft mounted on the rotary shaft first spacer and the second rotary shaft that is mounted in the first rotary shaft the first round blade block mounted on the There are disposed to faced each other as the same surface center plane in the axial direction, respectively, the outer diameter of the first elastic ring and the outer diameter of said first circular blade and the second round blade of the second elastic ring It is larger.
[0009]
In the present invention, when the first rotating shaft and the second rotating shaft rotate, the second elastic ring that is opposed to the first round blade overlaps with the first round blade at the outer periphery of the first round blade. Along the first round blade. The band-shaped member cut from the band-shaped body by the first round blade and the second round blade advances while being sandwiched between the first round blade and the second elastic ring, and the side surface of the adjacent second round blade. It is pinched | interposed between the 1st round blade and the 2nd elastic ring until it passes the range pinched | interposed into. Therefore, the belt-shaped member cut from the original fabric can escape from between both side surfaces of the second round blade without any undulation phenomenon. As a result, the cut strip-shaped member does not cause flare or a knife mark. Similarly, flare is not generated and a knife mark is not attached to the belt-like member sandwiched between the second round blade and the second elastic ring .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms.
FIG. 1 shows an original fabric cutting device for battery electrodes to which the present invention is applied . FIG. 6 is a perspective view showing an example of a state in which the original fabric T of the lithium ion secondary battery is cut into a plurality of strip-like members W by the
An original fabric T shown in FIG. 6 is an original fabric for making a positive electrode and a negative electrode of a lithium ion secondary battery. In the lithium ion secondary battery, an electrode element is formed by overlapping a belt-like positive electrode, a belt-like separator, a belt-like negative electrode, and a separator, for example, in a spiral shape. Such electrode elements made in can make a lithium ion secondary battery by placing encapsulated electrolyte placed in a can.
[0011]
The strip member W obtained by cutting the raw fabric T is used as a positive electrode or a negative electrode as described above.
The structure of the positive electrode is configured as follows , for example . The current collector is mainly formed by mixing LiCoO 2 powder with a binder on both sides or one side of a smooth aluminum foil of about 10 to 30 μm or a net-like or expanded metal-like thin plate such as expanded metal. It is. On the other hand, the negative electrode is configured as follows, for example . Current collector of the negative electrode, on either side or both sides of the mainly smoothing
[0012]
Next , the
In FIG. 1, a plurality of
[0013]
The axis of the
A round blade (corresponding to a first round blade) 3 and a disc spring 5 are arranged on the outer peripheral portion of the small diameter ring portion 6b constituting the step portion 6c . The disc spring 5 is disposed between the
[0014]
As shown in FIG. 2, the spacer (corresponding to the first spacer) 8 has the same diameter as the
[0015]
The
The outer diameter D2 of the
[0016]
Next, the
A round blade block (corresponding to the first round blade block) 40 and a spacer (corresponding to the second spacer) 9 are alternately arranged on the mounting
[0017]
The flange portion 2b is provided in the vicinity of one end portion of the mounting
Similar to the
[0018]
As an example, as shown by a region H in FIG. 1, each of the
Actually, the width of the
[0019]
In any case, the outer diameter D2 of the
[0020]
Next, an operation example of the above-described cutting apparatus will be described.
As shown in FIG. 6, the original fabric T for making an electrode for a lithium ion secondary battery is unwound from the
[0021]
On the other hand, the band-shaped member W cut at the cutting point X by the
[0022]
Thus, the cutting device according to the present invention, when making a cathode and anode is an electrode of a lithium ion secondary battery, and cut into strips W in plural rows. In this case, even when the raw material made of a material that easily undergoes plastic deformation is cut into a plurality of strips, a undulation phenomenon occurs in the vicinity of the sheared cut of the cut strip-shaped member W or a knife mark is attached. The belt-like member W can be slit (cut) with high accuracy without causing a problem of quality degradation.
In addition, since there is no such thing as waste in the middle unplug the cut is made worse part as in the prior art, it is possible to improve the yield of making the belt-like member W of multiple Article by utilizing the raw.
By applying foamed rubber-based material, such as sponge, to the
[0023]
Figure 5 shows another example of a cutting apparatus according to the present invention.
5 differs from the apparatus shown in FIG. 1 in the shape of the
[0024]
By the way, the present invention is not limited to the above example . For example, in addition to using the cutting device of the present invention to form an electrode of a lithium ion secondary battery, the cutting device of the present invention can be made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil or a copper foil, or a foreign material on the metal foil. The present invention can be applied to a case where a coated or coated composite material, in particular, a belt-like body having a property of being easily plastically deformed and causing flare and knife marks in the vicinity of the cut during slitting, is slit into a plurality of strip-like members.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the raw fabric can be cut (slit) with high accuracy without causing quality deterioration such as flare in the vicinity of the cut surface of the electrode element or a knife mark. Can do.
[Brief description of the drawings]
1 is a side view showing a cutting device according to the present invention.
[2] the elastic ring of the rotating body shown in FIG. 1, the spacer is a partial cross-sectional view illustrating the relationship between the amplitudes of round blade.
[3] The spacer of the rotating body shown in FIG. 1, the round blade, a side sectional view showing a size relationship such as an elastic ring.
FIG. 4 is a front view showing a state in which a belt-like member is cut (slit) from the original fabric.
5 is a side view showing another example of a cutting apparatus according to the present invention.
It is a perspective view showing a state of cutting the belt-shaped member by a cutting apparatus according to the present invention; FIG.
[Explanation of symbols]
1 rotary shaft (first rotary shaft), 2 rotary shaft (second rotary shaft), 3 round blade (first round blade), 4 round blade (second round blade), 5 disc spring (biasing means), 6 Blade holder, 6a Large-diameter ring portion, 6b Small-diameter ring portion, 6c Stepped portion, 7 Spacer, 8, 11 Spacer (first spacer), 9 Spacer (second spacer), 9a Ring-shaped step (second ring-shaped step) Part), 11a ring-shaped step part (first ring-shaped step part), 10 elastic ring (first elastic ring), 13 elastic ring (second elastic ring), 40 round blade block (first round blade block), 41 Round blade block (second round blade block)
Claims (7)
外周部両側端部に大径リング部と小径リング部とからなる段差部が設けられ、上記小径リング部に嵌合された第1丸刃と、上記第1丸刃と上記大径リング部との間に位置して上記小径リング部に嵌合され上記第1丸刃を軸心方向に付勢する皿ばねとを備えた刃物ホルダーと、
外周部両側端の少なくとも一方の側端に第1弾性リングを装着するための第1リング状段部が設けられ、上記第1リング状段部に第1弾性リングが装着されている第1スペーサと、
所定の数の上記刃物ホルダーと所定の数の上記第1スペーサとが交互に連続して装着されている第1回転軸と、
2枚の第2丸刃の間に中間スペーサを設けてなる第1丸刃ブロックと、
少くとも外周部両側端に第2弾性リングを装着する第2リング状段部が設けられ、上記第2リング状段部に第2弾性リングが装着されている第2スペーサと、
上記第2丸刃に端部スペーサを隣接させた第2丸刃ブロックと、
所定の数の上記第1丸刃ブロックと所定の数の上記第2スペーサとが交互に連続して装着され、その両側端に上記第2丸刃ブロックが隣接して装着されている第2回転軸とからなり、
上記刃物ホルダーと上記第1スペーサと上記第1丸刃ブロックと上記第2スペーサとの幅がそれぞれほぼ切断幅とされ、
上記第1回転軸に装着されている上記刃物ホルダーと上記第2回転軸に装着されている上記第2スペーサ及び上記第1回転軸に装着されている上記第1スペーサと上記第2回転軸に装着されている上記第1丸刃ブロックとがそれぞれ軸心方向の中心面を同一面として相対峙するように配置され、
上記第1弾性リングと上記第2弾性リングの外径が上記第1丸刃及び上記第2丸刃の外径寸法より大きくされていることを特徴とする電池の電極用の原反の切断装置。A cutting device for cutting the raw material for the electrode of the battery,
The outer peripheral portion stepped portion formed of a large-diameter ring portion and a small-diameter ring portion to the side end portion is provided, a first round blade that is fitted to the small-diameter ring portion, and the first round blade and the large-diameter ring portion A blade holder provided with a disc spring which is positioned between and fitted to the small-diameter ring portion and biases the first round blade in the axial direction;
The first ring-like step portion for mounting the first elastic ring on at least one side edge of the outer peripheral portion side end is provided, the first elastic ring to the first ring Jodan portion is attached first spacer When,
A first rotary shaft and a predetermined number of said edge holders and a predetermined number of said first spacer is mounted in an alternating sequence,
A first round blade block provided with an intermediate spacer between two second round blades;
The second ring-shaped stepped portion is provided for mounting the at least second elastic ring on an outer peripheral portion side end, and a second spacer said second elastic ring to the second ring Jodan portion is attached,
A second round blade blocks are adjacent the end spacer in the second round blade,
A second rotation in which a predetermined number of the first round blade blocks and a predetermined number of the second spacers are mounted alternately and continuously, and the second round blade blocks are mounted adjacent to both side ends thereof. The axis,
Width between said edge holder and the first spacer and the first round blade block and the second spacer are substantially cutting width, respectively,
The said edge holder and the second above is mounted on the second spacer and the first rotating shaft mounted on the rotary shaft first spacer and the second rotary shaft that is mounted in the first rotary shaft and the first round blade block that is mounted is disposed so as to faced each other as the same surface center plane in the axial direction, respectively,
Raw cutting device for battery electrodes, characterized in that the outer diameter of the first elastic ring and said second elastic ring is greater than the outer diameter of said first circular blade and the second round blade .
外周部両側端部に大径リング部と小径リング部とからなる段差部が設けられ、上記小径リング部に嵌合された第1丸刃と、上記第1丸刃と上記大径リング部との間に位置して上記小径リング部に嵌合され上記第1丸刃を軸心方向に付勢する皿ばねとを備えた刃物ホルダーと、
外周部両側端の少なくとも一方の側端に第1弾性リングを装着するための第1リング状段部が設けられ、上記第1リング状段部に第1弾性リングが装着されている第1スペーサと、
所定の数の上記刃物ホルダーと所定の数の上記第1スペーサとが交互に連続して装着されている第1回転軸と、
2枚の第2丸刃の間に中間スペーサを設けてなる第1丸刃ブロックと、
少くとも外周部両側端に第2弾性リングを装着する第2リング状段部が設けられ、上記第2リング状段部に第2弾性リングが装着されている第2スペーサと、
上記第2丸刃に端部スペーサを隣接させた第2丸刃ブロックと、
所定の数の上記第1丸刃ブロックと所定の数の上記第2スペーサとが交互に連続して装着され、その両側端に上記第2丸刃ブロックが隣接して装着されている第2回転軸とからなり、
上記刃物ホルダーと上記第1スペーサと上記第1丸刃ブロックと上記第2スペーサとの幅がそれぞれほぼ切断幅とされ、
上記第1回転軸に装着されている上記刃物ホルダーと上記第2回転軸に装着されている上記第2スペーサ及び上記第1回転軸に装着されている上記第1スペーサと上記第2回転軸に装着されている上記第1丸刃ブロックとがそれぞれ軸心方向の中心面を同一面として相対峙するように配置され、
上記第1弾性リングと上記第2弾性リングの外径が上記第1丸刃及び上記第2丸刃の外径寸法より大きくされていることを特徴とする帯状体の切断装置。 A strip- shaped body cutting device for forming a plurality of narrow strip-shaped members through the strip-shaped body ,
The outer peripheral portion stepped portion formed of a large-diameter ring portion and a small-diameter ring portion to the side end portion is provided, a first round blade that is fitted to the small-diameter ring portion, and the first round blade and the large-diameter ring portion A blade holder provided with a disc spring which is positioned between and fitted to the small-diameter ring portion and biases the first round blade in the axial direction;
The first ring-like step portion for mounting the first elastic ring on at least one side edge of the outer peripheral portion side end is provided, the first elastic ring to the first ring Jodan portion is attached first spacer When,
A first rotary shaft and a predetermined number of said edge holders and a predetermined number of said first spacer is mounted in an alternating sequence,
A first round blade block provided with an intermediate spacer between two second round blades;
The second ring-shaped stepped portion is provided for mounting the at least second elastic ring on an outer peripheral portion side end, and a second spacer said second elastic ring to the second ring Jodan portion is attached,
A second round blade blocks are adjacent the end spacer in the second round blade,
A second rotation in which a predetermined number of the first round blade blocks and a predetermined number of the second spacers are mounted alternately and continuously, and the second round blade blocks are mounted adjacent to both side ends thereof. The axis,
Width between said edge holder and the first spacer and the first round blade block and the second spacer are substantially cutting width, respectively,
The said edge holder and the second above is mounted on the second spacer and the first rotating shaft mounted on the rotary shaft first spacer and the second rotary shaft that is mounted in the first rotary shaft and the first round blade block that is mounted is disposed so as to faced each other as the same surface center plane in the axial direction, respectively,
Cutting apparatus of the strip, characterized in that the outer diameter of the first elastic ring and said second elastic ring is greater than the outer diameter of said first circular blade and the second round blade.
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