JP5076834B2 - 円筒型電池作製用巻回装置 - Google Patents
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Description
帯状のセパレータが巻回されてなるセパレータロール、を設置する第一供給軸及び第二供給軸と、第一供給軸に設置されたセパレータロールから引き出されたセパレータ、第二供給軸に設置されたセパレータロールから引き出されたセパレータ、短冊状の正極、及び短冊状の負極を、該正極及び該負極がセパレータを介するように重ねる作業を行う作業台と、作業台で重ねられたセパレータ、正極、及び負極を巻回させる巻取軸と、を備え、第一供給軸及び第二供給軸が、それぞれ上方に配設された固定軸を支点として揺動自在な構造であり、第一供給軸に設置されたセパレータロールから引き出されるセパレータ、及び、第二供給軸に設置されたセパレータロールから引き出されるセパレータが、水平面より上方に引き出されることを特徴とする円筒型電池作製用巻回装置である。
セパレータ及び電極を、巻回装置100を用いて巻回し、巻回体を作製した。用いた材料及び巻回作業について、以下に説明する。
正極の材料には、LiNiO2、アセチレンブラック、及びポリフッ化ビニリデン(PVdF)の混合材料であって、該混合材料中のLiNiO2、アセチレンブラック、及びPVdFの質量の割合が、LiNiO2:アセチレンブラック:PVdF=85:10:5である混合材料を用いた。この混合材料を遠心攪拌機で混ぜ合わせてスラリー状にしたものを集電箔に塗布し、乾燥後に切り出して正極とした。正極の寸法は、幅52mm、長さ720mm、厚さ0.042mmであった。
負極の材料には、球状天然黒鉛、及びPVdFの混合材料であって、該混合材料中の球状天然黒鉛、及びPVdFの質量の割合が、球状天然黒鉛:PVdF=92.5:7.5である混合材料を用いた。この混合材料を遠心攪拌機で混ぜ合わせてスラリー状にしたものを集電箔に塗布し、乾燥後に切り出して負極とした。負極の寸法は、幅55mm、長さ740mm、厚さ0.042mmであった。
幅58mmの帯状で、ポリエチレン製の多孔質膜からなるセパレータを中空形状の芯の外周面側に巻回してロール状にしたセパレータロールを2つ用意した。このセパレータロールの質量はそれぞれ約400gであった。
第一供給軸12、及び第二供給軸22の質量がそれぞれ約1000gであって、巻取軸5の直径が7mmの巻回装置100を用いて、セパレータ及び電極を巻回した。
正極、負極、及びセパレータは、実施例で用いたものと同様のものを用い、従来の円筒型電池作製用巻回装置200(以下、単に「巻回装置200」という。)で巻回して、巻回体を作製した。ただし、以下に説明するように、巻回装置200ではセパレータロールは一つしか用いず、もう一つのセパレータロールの代わりには、帯状のセパレータを用いたが、その帯状のセパレータは、巻回してセパレータロールにされているセパレータと長さ以外は同様のものである。
実施例の巻回体及び比較例の巻回体を、それぞれ樹脂に埋めて固定し、巻回体の長手方向(セパレータの幅方向)に平行な方向に切断した。そして、切断された巻回体の切断面を光学顕微鏡で観察し、セパレータの幅方向の一方の端部を基準として、同端部側の正極及び負極の端部までの距離を測定した。
2 第二セパレータ供給手段
3 ガイドローラ
4 作業台
4a 作業面
4b 溝
5 巻取軸
6 制御手段
7 フランジ
8 バネ
10 セパレータ
11 セパレータロール
12 第一供給軸
13 アーム
14 支持軸
20 セパレータ
21 セパレータロール
22 第二供給軸
23 アーム
24 支持軸
30 正極
31 位置決め手段(治具)
32 位置合わせ手段(目印)
40 負極
41 位置決め手段(治具)
50 セパレータ
51 セパレータロール
54 作業台
54a 作業面
60 セパレータ
100 本発明の円筒型電池作製用巻回装置
200 従来の円筒型電池作製用巻回装置
201 供給軸
202、203、204 ガイドローラ
205 重り
Claims (5)
- 帯状のセパレータが巻回されてなるセパレータロール、を設置する第一供給軸及び第二供給軸と、
前記第一供給軸に設置された前記セパレータロールから引き出された前記セパレータ、前記第二供給軸に設置された前記セパレータロールから引き出された前記セパレータ、短冊状の正極、及び短冊状の負極を、前記正極及び前記負極が前記セパレータを介するように重ねる作業を行う作業台と、
前記作業台で重ねられた前記セパレータ、前記正極、及び前記負極を巻回させる巻取軸と、を備え、
前記第一供給軸及び前記第二供給軸が、それぞれ上方に配設された固定軸を支点として揺動自在な構造であり、
前記第一供給軸に設置された前記セパレータロールから引き出される前記セパレータ、及び、前記第二供給軸に設置された前記セパレータロールから引き出される前記セパレータが、水平面より上方に引き出されることを特徴とする、円筒型電池作製用巻回装置。 - 前記第一供給軸に設置された前記セパレータロールの回転を抑制するために、前記第一供給軸に配設された制御手段、及び/又は、前記第二供給軸に設置された前記セパレータロールの回転を抑制するために、前記第二供給軸に配設された制御手段、が備えられていることを特徴とする、請求項1に記載の円筒型電池作製用巻回装置。
- 前記正極の長手方向の端部の位置合わせ手段、及び/又は、前記負極の長手方向の端部の位置合わせ手段が、前記作業台に備えられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の円筒型電池作製用巻回装置。
- 前記作業台で、前記正極の幅方向の位置決め手段、及び/又は、前記負極の幅方向の位置決め手段によって、前記正極の幅方向の位置、及び/又は、前記負極の幅方向の位置が決められることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の円筒型電池作製用巻回装置。
- 前記巻取軸を巻取方向に回転させる回転手段に、逆回転防止機構が備えられることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の円筒型電池作製用巻回装置。
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