JP5659818B2 - Electrode winding device and battery manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は,電極捲回装置および電池の製造方法に関する。さらに詳細には,正極板および負極板を好適に捲回することのできる電極捲回装置および電池の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electrode winding device and a battery manufacturing method. More specifically, the present invention relates to an electrode winding apparatus and a battery manufacturing method capable of suitably winding a positive electrode plate and a negative electrode plate.
電池は,携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器,ハイブリッド車両や電気自動車等の車両など,多岐にわたる分野で利用されている。このような電池には,正極板と負極板と電解質とを備えるものがある。また,正極板と負極板とを絶縁するために,これらの間にセパレータを設けることが一般的である。そしてこのような電池のうちには,正極板と負極板との間にセパレータを挟んで捲回した捲回電極体を備える電池がある。 Batteries are used in various fields such as electronic devices such as mobile phones and personal computers, vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles. Some of such batteries include a positive electrode plate, a negative electrode plate, and an electrolyte. Further, in order to insulate the positive electrode plate and the negative electrode plate, it is common to provide a separator between them. Among such batteries, there is a battery including a wound electrode body that is wound with a separator interposed between a positive electrode plate and a negative electrode plate.
捲回電極体を製作する場合に,正極板や負極板に欠陥部分があると,その欠陥部分の箇所をも捲回してしまうことがある。ここで,欠陥部分とは,正極板や負極板に傷や剥離箇所等がある部分である。このような捲回電極体を備える電池の品質は低い。そのため,製造工程において,これらの欠陥部分を除去することが好ましい。したがって,欠陥部分を除去することのできる欠陥部分除去装置が開発されてきている。 When manufacturing a wound electrode body, if there is a defective portion on the positive electrode plate or the negative electrode plate, the portion of the defective portion may be wound. Here, the defective portion is a portion where the positive electrode plate or the negative electrode plate has scratches or peeling portions. The quality of a battery provided with such a wound electrode body is low. Therefore, it is preferable to remove these defective portions in the manufacturing process. Therefore, a defective portion removing apparatus that can remove a defective portion has been developed.
例えば特許文献1には,欠陥部分を検出する検出部と,欠陥部分を裁断する裁断機構と,不良品排出機構とを有する欠陥部分除去装置が開示されている(特許文献1の段落[0014]―[0020]および図1参照)。特許文献1によれば,検出部により検出された欠陥部分を裁断機構により裁断して,その裁断した裁断分離片を不良品排出機構により排出することとしている。これにより,裁断分離片のみを選択的に排出することができるとしている。
For example,
ところで,車両や大型機械には,大型の捲回電極体を備える電池が搭載される。車両や大型機械を動かすために,大きな電力を供給する必要があるからである。大型の捲回電極体では,正極板や負極板を捲回する捲回電極体の一巻分の長さ(捲回長)が長い。 By the way, a battery having a large wound electrode body is mounted on a vehicle or a large machine. This is because it is necessary to supply a large amount of electric power in order to move vehicles and large machines. In a large wound electrode body, the length of the wound electrode body for winding the positive electrode plate and the negative electrode plate (winding length) is long.
そのため,前もって欠陥部分を除去した正極板や負極板を用意して捲回することが考えられる。しかし,その場合の生産効率は低い。原反の長さが短いものを用いることとなり,原反の交換や通紙といった工程の実施回数が増えることとなるからである。とはいえ,電極捲回装置に欠陥部分を除去する機構を設けることは容易ではない。このような機構を設ける空間が捲回軸の周辺にはそれほどないからである。 For this reason, it is conceivable to prepare and roll up a positive electrode plate and a negative electrode plate from which defective portions have been removed in advance. However, the production efficiency in that case is low. This is because the length of the original fabric is short, and the number of executions of the steps such as exchanging the original fabric and passing the paper increases. However, it is not easy to provide a mechanism for removing defective portions in the electrode winding apparatus. This is because there is not much space around the winding shaft for providing such a mechanism.
そのため,捲回電極体に欠陥部分が含まれている場合には,その欠陥部分を含む捲回電極体を廃棄することとなる。この場合を図1に示す。図1においては,N巻目の捲回電極体には欠陥部分がない。よって,N巻目の捲回電極体は良品である。(N+1)巻目の捲回電極体には欠陥部分が含まれている。よって,(N+1)巻目の捲回電極体は不良品である。そのため,N巻目の捲回電極体を次工程にまわすとともに,(N+1)巻目の捲回電極体を製造ラインから除去する。しかし,これでは,欠陥部分がわずかである場合にも,捲回電極体の全てを廃棄することとなる。つまり,歩留まりは悪い。 Therefore, when the wound electrode body includes a defective portion, the wound electrode body including the defective portion is discarded. This case is shown in FIG. In FIG. 1, the wound electrode body of the Nth winding has no defective portion. Therefore, the wound electrode body of the Nth roll is a good product. The wound electrode body of the (N + 1) th winding includes a defective portion. Therefore, the wound electrode body of the (N + 1) th roll is a defective product. Therefore, the wound electrode body of the Nth winding is turned to the next process, and the wound electrode body of the (N + 1) th winding is removed from the production line. However, in this case, all of the wound electrode bodies are discarded even if there are few defective portions. In short, the yield is bad.
本発明は,前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,正極板や負極板の欠陥部分を好適に除去し,歩留まりの向上を図った電極捲回装置および電池の製造方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, the problem is to provide an electrode winding device and a battery manufacturing method that suitably remove defective portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate and improve the yield.
この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における電極捲回装置は,回転可能な回転軸と,回転軸に捲回するための正極板を巻き出す正極板巻き出し部と,回転軸に捲回するための負極板を巻き出す負極板巻き出し部と,回転軸に捲回するためのセパレータを巻き出すセパレータ巻き出し部と,制御部とを有するものである。また,正極板と負極板との少なくとも一方から欠陥部分を除去する欠陥部分除去部と,セパレータの欠陥部分を除去するセパレータ欠陥部分除去部とを有している。欠陥部分除去部およびセパレータ欠陥部分除去部はいずれも,回転軸よりも各材料の巻き出し部側に設けられているものである。そして,制御部は,捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とセパレータの一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれていない場合に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分との少なくともいずれかに欠陥部分が含まれている場合に,欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを欠陥部分除去部により除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものであるとともに,捲回に供されるセパレータの一巻分に欠陥部分が含まれている場合に,欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とをセパレータ欠陥部分除去部により除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものである。かかる電極捲回装置は,正極板や負極板の欠陥部分を除去しつつ,正極板と負極板とセパレータとを捲回して捲回電極体を製作することができる。さらに,正極板や負極板に欠陥部分がある場合と同様に,セパレータに欠陥部分がある場合についてもその欠陥部分を除去できる。また,欠陥部分を除去するための別の工程を設ける必要もない。そのため,捲回電極体の生産性はよい。そして,製造された捲回電極体には,欠陥部分がほとんど含まれていない。つまり,歩留まりがよい。 An electrode winding apparatus according to an aspect of the present invention for solving this problem includes a rotatable rotating shaft, a positive plate unwinding unit for unwinding a positive plate for winding on the rotating shaft, and a rotating shaft. A negative electrode plate unwinding section for unwinding a negative electrode plate for winding, a separator unwinding section for unwinding a separator for winding on a rotating shaft, and a control section. Moreover, it has the defect part removal part which removes a defect part from at least one of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and the separator defect part removal part which removes the defect part of a separator . Both the defective portion removing portion and the separator defective portion removing portion are provided on the unwinding portion side of each material with respect to the rotating shaft. Then, the control unit determines that the positive electrode plate and the negative electrode are not included in any of the volume of the positive electrode plate, the volume of the negative electrode plate, and the volume of the separator that are provided for winding. A wound electrode body is manufactured by winding one turn of the plate and the separator, and at least one of the turn of the positive electrode plate and the turn of the negative electrode plate used for winding is defective. Are removed by the defective portion removing portion, and thereafter, one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is wound once. In addition to manufacturing a wound electrode body, if a defective part is included in one volume of the separator used for winding, the defective part and the front part of the defective part located in front of the defective part are indicated. After removing the defective part of the separator, the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator Is intended to fabricate the electrode assembly Kai wound was submitted one volume fraction of the over data to the wound. Such an electrode winding apparatus can manufacture a wound electrode body by winding the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator while removing defective portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate. Further, as in the case where the positive electrode plate or the negative electrode plate has a defective portion, the defective portion can be removed also when the separator has a defective portion. Further, it is not necessary to provide another process for removing the defective portion. Therefore, the productivity of the wound electrode body is good. The manufactured wound electrode body contains almost no defects. In other words, the yield is good.
上記に記載の電極捲回装置において,正極板の欠陥部分を除去する正極板欠陥部分除去部と,負極板の欠陥部分を除去する負極板欠陥部分除去部とを有するとよい。そして,制御部は,捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれているとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれていない場合に,正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを正極板欠陥部分除去部により除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれていないとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれている場合に,負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを負極板欠陥部分除去部により除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれている場合に,正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを正極板欠陥部分除去部により除去して,負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを負極板欠陥部分除去部により除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものである。正極板の欠陥部分と負極板の欠陥部分とを好適に除去することができるからである。 The electrode winding apparatus described above may include a positive electrode plate defect portion removing unit that removes defective portions of the positive electrode plate and a negative electrode plate defect portion removing unit that removes defective portions of the negative electrode plate. Then, when the control part includes a defective part in one turn of the positive electrode plate to be wound and does not contain a defective part in one turn of the negative electrode plate, The front part of the defective part located in front thereof is removed by the defective part removing part of the positive electrode plate, and then the wound electrode body is manufactured by subjecting one turn of the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator to winding. In addition, when the defective portion is not included in one turn of the positive electrode plate used for winding and the defective portion is included in one turn of the negative electrode plate, the defective portion of the negative electrode plate is positioned in front of it. The defect electrode front part is removed by the defect removing part of the negative electrode plate, and then the wound electrode body is manufactured by winding one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator for winding. There are defects in both the volume of the positive electrode plate and the volume of the negative electrode plate In the rare case, the defective part of the positive electrode plate and the front part of the defective part located in front of the positive electrode plate are removed by the positive part of the defective part of the positive electrode plate, and the defective part of the negative electrode plate and the front part of the defective part located in front of the defective part Is removed by the negative electrode plate defect portion removing portion, and then, one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is subjected to winding to produce a wound electrode body. It is because the defective part of a positive electrode plate and the defective part of a negative electrode plate can be removed suitably.
上記に記載の電極捲回装置において,欠陥部分を検出する欠陥部分検出部を有し,欠陥部分除去部は,欠陥部分検出部から欠陥部分除去部までの搬送経路の長さが捲回電極体の一巻分の捲回長よりも長いこととなる位置に配置されており,制御部は,欠陥部分検出部による欠陥部分の検出に基づいて,欠陥部分の位置および範囲を算出するものであるとなおよい。欠陥部分に印字されているNGマークを検出しつつ,欠陥部分を除去することができるからである。そのため,予め欠陥部分の位置および範囲のデータを取得しておく必要がないからである。また,欠陥部分検出部により欠陥部分を直接検出するとともに,その欠陥部分を除去することもできる。 In the electrode winding apparatus described above, a defect portion detection unit that detects a defect portion is provided, and the defect portion removal unit has a length of the transport path from the defect portion detection unit to the defect portion removal unit. The control unit calculates the position and range of the defective portion based on the detection of the defective portion by the defective portion detecting unit. And even better. This is because the defective portion can be removed while detecting the NG mark printed on the defective portion. For this reason, it is not necessary to acquire the data of the position and range of the defective portion in advance. Further, the defective portion can be directly detected by the defective portion detecting unit and the defective portion can be removed.
上記に記載の電極捲回装置において,正極板と負極板との少なくとも一方における欠陥部分の後端の箇所もしくはそれより下流に位置する箇所を切断する欠陥部分切断部を有するとよい。欠陥部分を確実に除去することができるからである。 In the electrode winding apparatus described above, it is preferable to have a defective portion cutting portion that cuts a rear end portion of a defective portion or a position located downstream thereof in at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate. It is because a defective part can be removed reliably.
上記に記載の電極捲回装置において,欠陥部分除去部は,正極板または負極板を搬送する搬送経路側の位置と,正極板または負極板を搬送する搬送経路側以外の位置とのいずれかに配置されるものであり,欠陥部分および欠陥部分前方箇所を除去する場合には,正極板または負極板を搬送する搬送経路側の位置に位置するとともに,欠陥部分および欠陥部分前方箇所を除去する場合以外の場合には,正極板または負極板を搬送する搬送経路側以外の位置に位置するものであるとなおよい。欠陥部分を除去しないときには,欠陥部分除去部は,搬送経路側の位置にある必要はないからである。また,欠陥部分除去部が除去した欠陥部分を欠陥部分除去部から取り除く必要があるからである。この作業は,製造ラインの外側の位置で行うことが好ましいからである。 In the electrode winding apparatus described above, the defect portion removing unit is provided at any one of a position on the transport path side for transporting the positive electrode plate or the negative electrode plate and a position other than the transport path side for transporting the positive electrode plate or the negative electrode plate. When the defective part and the front part of the defective part are to be removed and located at the position on the transport path side for transporting the positive electrode plate or the negative electrode plate, and the defective part and the front part of the defective part are removed. In cases other than the above, it is better to be located at a position other than the conveyance path side for conveying the positive electrode plate or the negative electrode plate. This is because when the defective portion is not removed, the defective portion removing portion does not need to be at the position on the transport path side. Moreover, it is because it is necessary to remove the defective part which the defective part removal part removed from the defective part removal part. This is because this operation is preferably performed at a position outside the production line.
上記に記載の電極捲回装置において,欠陥部分除去部は,正極板と負極板とセパレータとのいずれかを把持した状態で回転しつつ,その把持している正極板と負極板とセパレータとのいずれかを巻き取る把持回転部を有するものであるとよい。欠陥部分前方箇所と欠陥部分とを好適に巻きつけるとともに,これらを除去することができるからである。 In the electrode winding apparatus described above, the defect portion removing unit rotates while holding any one of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator, It is good to have a holding | grip rotation part which winds up either. This is because the front part of the defective part and the defective part can be suitably wound and removed.
上記に記載の電極捲回装置において,欠陥部分除去部は,正極板と負極板とセパレータとのいずれかを吸引した状態で回転しつつ,その吸引している正極板と負極板とセパレータとのいずれかを巻き取る吸引回転部を有するものであってもよい。欠陥部分前方箇所と欠陥部分とを好適に巻きつけるとともに,これらを除去することができることに変わりないからである。 In the electrode winding apparatus described above, the defect portion removing unit rotates in a state where any of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is sucked, while the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator are sucked. You may have a suction rotation part which winds up either. This is because the front part of the defective part and the defective part can be suitably wound and can be removed.
また,本発明の別の態様における電池の製造方法は,正極板と負極板とセパレータとを巻き出しつつ,正極板と負極板とをこれらの間にセパレータを介在させた状態で回転軸に捲回して捲回電極体とする電極体製作工程と,捲回電極体を電池容器の内部に配置するとともに電解液を電池容器の内部に注入して封止する電池組立工程とを有する方法である。そして,電極体製作工程では,捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とセパレータの一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれていない場合に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とセパレータの一巻分との少なくともいずれかに欠陥部分が含まれている場合に,欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを回転軸よりも各材料の巻き出し位置の側の位置で除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作する。かかる電池の製造方法では,正極板や負極板の欠陥部分を除去しつつ,正極板と負極板とセパレータとを捲回して捲回電極体を製作することができる。さらに,正極板や負極板に欠陥部分がある場合と同様に,セパレータに欠陥部分がある場合についてもその欠陥部分を除去できる。また,欠陥部分を除去するための別の工程を設ける必要もない。そのため,捲回電極体の生産性はよい。そして,製造された捲回電極体には,欠陥部分がほとんど含まれていない。つまり,電池の歩留まりがよい。 The battery manufacturing method according to another aspect of the present invention includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator unwound while the positive electrode plate and the negative electrode plate are interposed between the separator and the rotating shaft. An electrode body manufacturing process that turns to form a wound electrode body, and a battery assembly process that places the wound electrode body inside the battery container and injects an electrolyte into the battery container and seals it. . Then, in the electrode body manufacturing process, when the defective portion is not included in any one turn of the positive electrode plate, one turn of the negative electrode plate, and one turn of the separator to be used for winding , The wound electrode body is manufactured by winding one turn of the negative electrode plate and the separator, and one turn of the positive electrode plate, one turn of the negative electrode plate, and one turn of the separator. When a defective part is included in at least one of the above, the defective part and the front part of the defective part located in front of the defective part are removed at a position closer to the unwinding position of each material than the rotation axis , and thereafter In addition, a wound electrode body is manufactured by subjecting one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator to winding. In such a battery manufacturing method, a wound electrode body can be manufactured by winding the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator while removing defective portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate. Further, as in the case where the positive electrode plate or the negative electrode plate has a defective portion, the defective portion can be removed also when the separator has a defective portion. Further, it is not necessary to provide another process for removing the defective portion. Therefore, the productivity of the wound electrode body is good. The manufactured wound electrode body contains almost no defects. In other words, the battery yield is good.
上記に記載の電池の製造方法において,電極体製作工程では,捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれているとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれていない場合に,正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれていないとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれている場合に,負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれている場合に,正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものであるとよい。正極板の欠陥部分と負極板の欠陥部分とを好適に除去することができるからである。 In the battery manufacturing method described above, in the electrode body manufacturing process, a defective portion is included in one turn of the positive electrode plate and a defective portion is included in one turn of the negative electrode plate. If not, the defective portion of the positive electrode plate and the front portion of the defective portion located in front of the positive electrode plate are removed, and then one turn of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is used for winding. If a portion of the positive electrode plate used for winding does not contain a defective portion and a portion of the negative electrode plate contains a defective portion, the defective portion of the negative electrode plate and its After removing the front part of the defective part located at the front, the wound electrode body is manufactured by using one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator for winding, and then used for winding. If both the volume of the positive plate and the volume of the negative plate contain defects In addition, the defective portion of the positive electrode plate and the front portion of the defective portion located in front thereof are removed, the defective portion of the negative electrode plate and the front portion of the defective portion located in front thereof are removed, and then the positive electrode plate and A wound electrode body may be manufactured by winding one volume of the negative electrode plate and the separator. It is because the defective part of a positive electrode plate and the defective part of a negative electrode plate can be removed suitably.
上記に記載の電池の製造方法において,電極体製作工程では,捲回に供される一巻分以上の長さの正極板および負極板を巻き出すとともに,正極板および負極板の欠陥部分を検出し,捲回を行うか欠陥部分の除去を行うかを判断するとともに検出された欠陥部分の位置および範囲を算出するとよい。欠陥部分に印字されているNGマークを検出しつつ,欠陥部分を除去することができるからである。そのため,予め欠陥部分の位置および範囲のデータを取得しておく必要がないからである。 In the battery manufacturing method described above, in the electrode body manufacturing process, the positive electrode plate and the negative electrode plate having a length of one or more turns for unwinding are unwound and defective portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate are detected. Then, it is preferable to determine whether to perform winding or to remove the defective portion and to calculate the position and range of the detected defective portion. This is because the defective portion can be removed while detecting the NG mark printed on the defective portion. For this reason, it is not necessary to acquire the data of the position and range of the defective portion in advance.
本発明によれば,正極板や負極板の欠陥部分を好適に除去し,歩留まりの向上を図った電極捲回装置および電池の製造方法が提供されている。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the defective part of a positive electrode plate or a negative electrode plate is removed suitably, The electrode winding apparatus and the manufacturing method of a battery which aimed at the improvement of the yield are provided.
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,電極捲回装置および電池の製造方法について,本発明を具体化したものである。その具体例として,リチウムイオン二次電池を挙げて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present embodiment embodies the present invention regarding an electrode winding apparatus and a battery manufacturing method. As a specific example, a lithium ion secondary battery will be described.
1.電池の構造
本実施の形態に係るバッテリは,円筒型のリチウムイオン二次電池である。図2に,本形態のバッテリ10の断面図を示す。バッテリ10は,図2に示すように,電池容器本体11および蓋12からなる電池容器により密閉されたものである。バッテリ10には,捲回電極体100と,正極集電板110と,負極集電板120とが内蔵されている。また,電池容器本体11の内部には電解液が注入されている。
1. Battery Structure The battery according to the present embodiment is a cylindrical lithium ion secondary battery. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
捲回電極体100は,電解液中で充放電を繰り返し,発電に直接寄与する発電要素である。正極集電板110は,後述する捲回電極体100の正極芯材と接続された正極集電体である。その材質は,アルミニウムである。負極集電板120は,後述する捲回電極体100の負極芯材と接続された負極集電体である。その材質は,銅である。
The
本形態に係る捲回電極体電池の捲回電極体100を図3に示す。捲回電極体100は,図3に示すように,軸芯101の回りに正極板と負極板とを,これらの間にセパレータS,Tを挟んだ状態で捲回されたものである。軸芯101は,捲回電極体100を捲回する際に中心となる部材である。その形状は円筒形状である。軸芯101の外径は,3〜20mm程度である。ただし,これ以外の外径のものを用いてもよい。その材質として,ポリフェニレンサルファイド(PPS)等が挙げられる。なお,図3には,後述する正極非塗工部P2および負極非塗工部N2(図4参照)が表れている。
FIG. 3 shows a
セパレータS,Tは,ポリエチレンやポリプロピレン等の多孔性フィルムである。セパレータS,Tの厚みは,10〜50μm程度である。ここで,セパレータSとセパレータTとは同じ材質のものである。上記の捲回順の理解のために符号をS,Tとして区別しただけである。 The separators S and T are porous films such as polyethylene and polypropylene. The thicknesses of the separators S and T are about 10 to 50 μm. Here, the separator S and the separator T are made of the same material. For the understanding of the above winding order, only the codes are distinguished as S and T.
電池容器本体11の内部に注入された電解液は,有機溶媒に電解質を溶解させたものである。有機溶媒として例えば,プロピレンカーボネート(PC)やエチレンカーボネート(EC),ジメチルカーボネート(DMC),エチルメチルカーボネート(EMC)等のエステル系溶媒や,エステル系溶媒にγ−ブチロラクトン(γ−BL),ジエトキシエタン(DEE)等のエーテル系溶媒等を配合した有機溶媒が挙げられる。また,電解質である塩として,過塩素酸リチウム(LiClO4)やホウフッ化リチウム(LiBF4),六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)などのリチウム塩を用いることができる。
The electrolyte injected into the
図4は,捲回電極体100の捲回構造を示す展開図である。捲回電極体100は,図4に示すように,内側から正極板P,セパレータS,負極板N,セパレータTの順に積み重ねた状態で捲回されたものである。すなわち,捲回電極体100は,正極板Pと負極板Nとをこれらの間にセパレータS,Tを介在させて交互に配置したものである。
FIG. 4 is a development view showing a wound structure of the
正極板Pは,正極芯材であるアルミ箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質を含む合材を塗布したものである。正極活物質として,ニッケル酸リチウム(LiNiO2),マンガン酸リチウム(LiMnO2),コバルト酸リチウム(LiCoO2)等のリチウム複合酸化物などが用いられる。負極板Nは,負極芯材である銅箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質を含む合材を塗布したものである。負極活物質として,非晶質炭素,難黒鉛化炭素,易黒鉛化炭素,黒鉛等の炭素系物質が用いられる。 The positive electrode plate P is obtained by applying a composite material containing a positive electrode active material capable of inserting and extracting lithium ions to an aluminum foil as a positive electrode core material. As the positive electrode active material, lithium composite oxides such as lithium nickelate (LiNiO 2 ), lithium manganate (LiMnO 2 ), and lithium cobaltate (LiCoO 2 ) are used. The negative electrode plate N is obtained by applying a composite material containing a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions to a copper foil as a negative electrode core material. As the negative electrode active material, carbon-based materials such as amorphous carbon, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, and graphite are used.
図4に示すように正極板Pには,正極塗工部P1と,正極非塗工部P2とがある。正極塗工部P1は,正極芯材に正極活物質等を塗工した箇所である。正極非塗工部P2は,正極芯材に正極活物質等を塗工していない箇所である。負極板Nには,負極塗工部N1と,負極非塗工部N2とがある。負極塗工部N1は,負極芯材に負極活物質等を塗工した箇所である。負極非塗工部N2は,負極芯材に負極活物質等を塗工していない箇所である。 As shown in FIG. 4, the positive electrode plate P has a positive electrode coating part P1 and a positive electrode non-coating part P2. The positive electrode coating part P1 is a place where a positive electrode active material or the like is applied to the positive electrode core material. The positive electrode non-coating portion P2 is a portion where a positive electrode active material or the like is not applied to the positive electrode core material. The negative electrode plate N includes a negative electrode coating portion N1 and a negative electrode non-coating portion N2. The negative electrode coating portion N1 is a portion where a negative electrode active material or the like is applied to the negative electrode core material. The negative electrode non-coating portion N2 is a portion where a negative electrode active material or the like is not applied to the negative electrode core material.
図4中の矢印Aは,正極板P,負極板N,セパレータS,Tの幅方向(図3でいえば縦方向)を示している。図4中の矢印Bは,正極板P,負極板N,セパレータS,Tの長手方向(図3の捲回電極体100の周方向)を示している。
An arrow A in FIG. 4 indicates the width direction (vertical direction in FIG. 3) of the positive electrode plate P, the negative electrode plate N, and the separators S and T. An arrow B in FIG. 4 indicates the longitudinal direction of the positive electrode plate P, the negative electrode plate N, and the separators S and T (the circumferential direction of the
図5は,正極板P(もしくは負極板N)の斜視断面図である。図5中の括弧外の各符号は,正極の場合の各部を,括弧内の各符号は,負極の場合の各部を示している。図5中の矢印Aが示す方向は,図4中の矢印Aが示す方向と同じである。すなわち,正極板Pの幅方向である。図5中の矢印Bが示す方向は,図4中の矢印Bが示す方向と同じである。すなわち,正極板Pの長手方向である。 FIG. 5 is a perspective sectional view of the positive electrode plate P (or the negative electrode plate N). In FIG. 5, each symbol outside the parentheses indicates each part in the case of the positive electrode, and each symbol in the parenthesis indicates each part in the case of the negative electrode. The direction indicated by the arrow A in FIG. 5 is the same as the direction indicated by the arrow A in FIG. That is, it is the width direction of the positive electrode plate P. The direction indicated by arrow B in FIG. 5 is the same as the direction indicated by arrow B in FIG. That is, it is the longitudinal direction of the positive electrode plate P.
図5に示すように,正極板Pは,帯状の正極芯材PBの両面の一部に正極合材層PAが形成されたものである。図5中左側には,正極板Pの正極非塗工部P2が幅方向に突出している。正極非塗工部P2は,帯状に形成されている。正極非塗工部P2は,正極芯材PBの両面ともに正極活物質が塗布されていない領域である。したがって正極非塗工部P2では,正極芯材PBがむき出したままの状態にある。一方,図5中右側には,正極非塗工部P2に対応するような突出部はない。正極塗工部P1では,正極芯材PBの両面に一様の厚みで正極合材層PAが形成されている。 As shown in FIG. 5, the positive electrode plate P is obtained by forming a positive electrode mixture layer PA on a part of both surfaces of a strip-like positive electrode core material PB. On the left side in FIG. 5, the positive electrode non-coated portion P2 of the positive electrode plate P protrudes in the width direction. The positive electrode non-coated portion P2 is formed in a strip shape. The positive electrode non-coated portion P2 is a region where the positive electrode active material is not applied to both surfaces of the positive electrode core material PB. Therefore, in the positive electrode non-coating portion P2, the positive electrode core material PB is still exposed. On the other hand, there is no protrusion corresponding to the positive electrode non-coated portion P2 on the right side in FIG. In the positive electrode coating part P1, the positive electrode mixture layer PA is formed with a uniform thickness on both surfaces of the positive electrode core material PB.
図5の括弧内の符号で示すように,負極板Nは,帯状の負極芯材NBの両面の一部に負極合材層NAが形成されたものである。図5中左側には,負極板Nの負極非塗工部N2が幅方向に突出している。負極非塗工部N2は,帯状に形成されている。負極非塗工部N2は,負極芯材NBの両面ともに負極活物質が塗布されていない領域である。したがって負極非塗工部N2では,負極芯材NBがむき出したままの状態にある。一方,図5中右側には,負極非塗工部N2に対応するような突出部はない。負極塗工部N1では,負極芯材NBの両面に一様の厚みで負極合材層NAが形成されている。ただし,図4に示したように,捲回時には,正極非塗工部P2と負極非塗工部N2とは,反対側に突出した状態で捲回されることとなる。 As indicated by the reference numerals in parentheses in FIG. 5, the negative electrode plate N is obtained by forming a negative electrode mixture layer NA on a part of both surfaces of a strip-shaped negative electrode core material NB. On the left side in FIG. 5, a negative electrode non-coated portion N2 of the negative electrode plate N protrudes in the width direction. The negative electrode non-coated portion N2 is formed in a strip shape. The negative electrode non-coated portion N2 is a region where the negative electrode active material is not applied to both surfaces of the negative electrode core material NB. Therefore, in the negative electrode non-coating portion N2, the negative electrode core material NB is still exposed. On the other hand, there is no protrusion corresponding to the negative electrode non-coated portion N2 on the right side in FIG. In the negative electrode coating portion N1, the negative electrode mixture layer NA is formed with a uniform thickness on both surfaces of the negative electrode core material NB. However, as shown in FIG. 4, at the time of winding, the positive electrode non-coated portion P2 and the negative electrode non-coated portion N2 are wound in a state of protruding to the opposite side.
2.欠陥部分の除去方法
ここで,正極板Pや負極板Nに欠陥部分がある場合に,その欠陥部分を除去する方法について説明する。ここで説明する欠陥部分の除去方法は,電極捲回装置にて実行される。図6は,本形態における欠陥部分の除去方法を説明するための概念図である。
2. Defect Removal Method Here, a method for removing a defect portion when the positive electrode plate P or the negative electrode plate N has a defect portion will be described. The defect removal method described here is executed by an electrode winding apparatus. FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a method for removing a defective portion in the present embodiment.
図6の左側には,N巻目の捲回電極体100の捲回に供される正極板Pと,負極板Nと,セパレータS,Tとが示されている。図6では,捲回に供される正極板P,負極板N,セパレータS,Tの捲回長(捲回電極体100の一巻分の長さ)を概念的に示している。ただし,実際にはセパレータS,Tの捲回長は,正極板Pや負極板Nの捲回長よりも長い。そのため,図6に示されている正極板P等の長さは,必ずしも同じ長さを示しているものではない。
The left side of FIG. 6 shows a positive electrode plate P, a negative electrode plate N, and separators S and T that are used for winding the N-th
図6に示すように,N巻目の捲回電極体100には,欠陥部分は含まれていない。つまり,良品である。そして,図6に示すように,N巻目の捲回電極体100を製作した後に捲回される正極板Pに,欠陥部分Xがあったとする。本形態では,その場合に,欠陥部分Xと,欠陥部分前方箇所Yとを除去するのである。ここで欠陥部分前方箇所Yは,欠陥部分Xより前方に位置する箇所である。欠陥部分前方箇所Yには,欠陥部分はない。欠陥部分前方箇所Yの長さは,捲回長(捲回電極体100の一巻分の長さ)より短い。そして,欠陥部分Xと,欠陥部分前方箇所Yとを除去した後,捲回を続ければ,(N+1)巻目の捲回電極体100は,欠陥部分Xを含まない。つまり,(N+1)巻目の捲回電極体100は良品である。
As shown in FIG. 6, the
このような処理を随時繰り返すことにより,欠陥部分Xを含まない捲回電極体を製作することができる。つまり,本形態の電極捲回装置を用いることで,捲回電極体100の歩留まりは向上する。もちろん,本形態の電極捲回装置を用いる電池の製造方法では,電池の歩留まりは良い。以上述べたような欠陥部分の除去方法を実施できる電極捲回装置を以下に説明する。
By repeating such processing as needed, a wound electrode body that does not include the defective portion X can be manufactured. That is, the yield of the
3.電極捲回装置
3−1.電極捲回装置の構成(その1)
本形態の電極捲回装置2000の概略構成を図7に示す。電極捲回装置2000は,図7に示すように,正極板Pと負極板NとセパレータS,Tとを捲回して,一巻の捲回電極体100を連続的に製造するための装置である。図7では,電極捲回装置2000の各部が実線で,捲回に供される各部材が破線で描かれている。
3. Electrode winding device 3-1. Configuration of electrode winding device (part 1)
A schematic configuration of the
電極捲回装置2000は,図7に示すように,正極板巻き出し部2001と,負極板巻き出し部2002と,セパレータ巻き出し部2003,2004と,捲回部2005a,2005b,2005cと,駆動部2006と,正極板用カッター2011と,負極板用カッター2012と,セパレータ用カッター2013と,正極板把持部2021と,負極板把持部2022と,押圧ローラ2100とを有している。
As shown in FIG. 7, the
正極板巻き出し部2001は,捲回部2005aに供給する正極板Pを巻き出すためのものである。負極板巻き出し部2002は,捲回部2005aに供給する負極板Nを巻き出すためのものである。セパレータ巻き出し部2003,2004は,それぞれ,捲回部2005aに供給するセパレータS,Tを巻き出すためのものである。
The positive
捲回部2005a,2005b,2005cは,軸芯101を取り付けるための回転軸である。捲回部2005a,2005b,2005cはもちろん,回転可能なものである。捲回部2005aは,図7の矢印Dの向きに回転することができるようになっている。この回転駆動の役割を担うのが,駆動部2006である。駆動部2006として,例えばサーボモータを用いることができる。
Winding
捲回部2005a,2005b,2005cは,図7の中心Oを中心として,矢印Cに示すように回転することができるようになっている。これにより,互いにその位置を交換することができるようになっている。つまり,中心Oを中心として120°回転することにより,捲回部2005aは捲回部2005bの位置に移動する。そして,捲回部2005bは捲回部2005cの位置に移動し,捲回部2005cは捲回部2005aの位置に移動する。この回転駆動の役割を担うのも,駆動部2006である。
The winding
なお,捲回部2005aの位置では,正極板Pと負極板NとセパレータS,Tとを実際に捲回する。そのため,捲回部2005aの位置で捲回電極体100が製作される。捲回部2005bの位置では,捲回の終了した捲回電極体100の軸芯101を捲回部2005bから取り外す。そして,捲回の終了した捲回電極体100を次の工程を行う場所に搬送する。捲回部2005cの位置では,軸芯101を捲回部2005cに取り付ける。そして,新たな捲回に備えるのである。
In addition, in the position of the winding
正極板用カッター2011は,正極板Pを幅方向(図4や図5の矢印Aの方向)に切断するためのものである。また,欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを切断するための欠陥部分切断部をも兼ねている。実際には,欠陥部分Xの後端に位置する箇所を切断する。また,欠陥部分Xの後端よりわずかに下流に位置する箇所を切断することとしてもよい。
The
負極板用カッター2012は,負極板Nを幅方向(図4や図5の矢印Aの方向)に切断するためのものである。また,欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを切断するための欠陥部分切断部をも兼ねている。実際には,欠陥部分Xの後端に位置する箇所を切断する。また,欠陥部分Xの後端よりわずかに下流に位置する箇所を切断することとしてもよい。
The
セパレータ用カッター2013は,セパレータS,Tを幅方向(図4の矢印Aの方向)に一度に切断するためのものである。
The
正極板把持部2021は,正極板用カッター2011で切断した正極板Pの先端付近を把持するためのものである。つまり,正極板Pを把持した状態とその把持を解除した状態とをとるものである。負極板把持部2022は,負極板用カッター2012で切断した負極板Nの先端付近を把持するためのものである。つまり,負極板Nを把持した状態とその把持を解除した状態とをとるものである。
The positive
押圧ローラ2100は,捲回軸2005aに取り付けられている軸芯101にセパレータS,Tを巻きつけるためのフリーローラである。押圧ローラ2100は,中空ローラであっても中実ローラであってもよい。
The
電極捲回装置2000は,図4や図7に示したように,内側から正極板P,セパレータS,負極板N,セパレータTの順番に積層されるように積み重ねて捲回する装置である。したがって,捲回部2005aが図7の矢印Dの向きに回転することにより,捲回電極体100が製作される。
As shown in FIG. 4 and FIG. 7, the
3−2.電極捲回装置の構成(その2)
また,電極捲回装置2000は,図7に示すように,欠陥部分センサ2211と,欠陥部分除去装置2221と,欠陥部分センサ2212と,欠陥部分除去装置2222とを有している。そして,制御部2500を有している。
3-2. Configuration of electrode winding device (2)
In addition, as shown in FIG. 7, the
欠陥部分センサ2211は,正極板巻き出し部2001から巻き出された正極板Pに欠陥部分が有るか否かを検出するための欠陥部分検出部である。ここで欠陥部分センサ2211は,正極板Pに印字されたNGマークを読み取るものである。そして,欠陥部分がある場合には,そのNGマークの位置および範囲をも検出する。欠陥部分除去装置2221は,欠陥部分センサ2211により検出された正極板Pの欠陥部分Xを除去するための正極板欠陥部分除去部である。
The
欠陥部分センサ2212は,負極板巻き出し部2002から巻き出された負極板Nに欠陥部分が有るか否かを検出するための欠陥部分検出部である。ここで欠陥部分センサ2212は,負極板Nに印字されたNGマークを読み取るものである。そして,欠陥部分がある場合には,そのNGマークの位置および範囲をも検出する。欠陥部分除去装置2222は,欠陥部分センサ2212により検出された負極板Nの欠陥部分Xを除去するための負極板欠陥部分除去部である。
The
制御部2500は,電極捲回装置2000の各部の動作を制御するものである。もちろん,本形態における欠陥部分の除去方法を実施する場合にも各部を制御する。
The
3−3.電極捲回装置の構成(その3)
図8は,図7から正極板Pの搬送経路のみを取り出して描いた構成図である。図8には,図7では省略していた各部も描かれている。図8には,電極捲回装置2000の構成要素として,図7に示したものの他に,イオナイザ2051と,EPCレバー2053と,EPCセンサ2054と,ダンサーロール2055と,静電気センサ2056とが描かれている。
3-3. Configuration of electrode winding device (part 3)
FIG. 8 is a configuration diagram in which only the transport path of the positive electrode plate P is extracted from FIG. FIG. 8 also shows each part that is omitted in FIG. 8, in addition to the components shown in FIG. 7, the
イオナイザ2051は,正極板Pの静電気を除去するためのものである。EPCレバー2053は,正極板Pの幅方向の端部の位置を制御するのに用いられるレバーである。EPCレバー2053を操作するために,シリンダ等を用いればよい。ダンサーロール2055は,正極板Pのテンションを調整するためのものである。ダンサーロール2055は,図8の矢印Gの方向に動くことができる。このダンサーロール2055の位置に応じて,正極板Pのテンションは変化する。
The
ここで,欠陥部分センサ2211の配置されている位置から正極板用カッター2011の配置されている位置までの正極板Pの搬送経路を「パスライン」ということとする。このパスラインの長さを,「パスライン長」という。図8では,パスラインは太線で描かれている。本形態では,正極板Pのパスライン長は,捲回電極体100の一巻分に用いられる正極板Pの長さよりも長い。したがって,パスラインに位置する正極板Pは,欠陥部分の有無や位置および範囲を検出済みのものである。
Here, the conveyance path of the positive electrode plate P from the position where the
4.欠陥部分除去装置の配置位置
図9は,電極捲回装置2000における欠陥部分除去装置2221の周辺を示す平面図である。図9では,搬送される正極板Pを破線で表している。欠陥部分除去装置2221は,図9に示すように,正極板Pの搬送経路側(ライン側)と,壁2300を挟んだ電極捲回装置2000の裏側とに位置することができるようになっている。つまり,欠陥部分除去装置2221は,図9中の矢印H1の向きに移動するのである。この移動機構として,シリンダやボールねじ等の公知のスライド機構を用いればよい。欠陥部分除去装置2221は,通常時には電極捲回装置2000の裏側の位置に位置している(図9の二点鎖線)。そして,正極板Pから欠陥部分Xを除去する際には,正極板Pの搬送経路側の位置に位置している(図9の実線)。
4). FIG. 9 is a plan view showing the periphery of the defective
欠陥部分除去装置2221の構成について図10および図11により説明する。図10および図11は,欠陥部分除去装置2221を抜き出して正面から描いた図である。欠陥部分除去装置2221は,芯材2221a,2221bを有している。そして,芯材2221aと芯材2221bとはともに,中心軸を通る面で円柱を半分に割った半円柱形状をしている。
The configuration of the defective
芯材2221aと芯材2221bとは,図10に示す開いた状態と,図11に示す閉じた状態とをとることができるようになっている。そのため,欠陥部分除去装置2221は,開いた状態から閉じた状態に移行するときには,芯材2221aおよび芯材2221bは,正極板Pを上下から挟み込むように動く。すなわち,芯材2221aは,図11中の矢印I1の向きに動くとともに,芯材2221bは,図11中の矢印I2の向きに動く。そして,芯材2221a,2221bは,その閉じた状態のときに正極板Pを把持することができようになっている。また,芯材2221a,2221bは,正極板Pを把持している状態で回転することのできる回転把持部である。したがって,芯材2221a,2221bは,正極板Pの欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを巻き取ることができる。
The
5.欠陥部分の除去手順
続いて,電極捲回装置2000における具体的な欠陥部分の除去手順について図12〜図19により説明する。ここで,図6に示したように,N巻目の捲回電極体100を製作した後に,捲回軸2005aに供給する正極板Pに欠陥部分Xがある場合について説明する。この場合には,欠陥部分除去装置2221は,前述のとおり,正極板Pの欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを除去する。以下にその手順を示す。
5. Defect Part Removal Procedure Next, a specific defect part removal procedure in the
図12は,N巻目の捲回電極体100の製作直後における欠陥部分除去装置2221の周辺を正面からみた概念図である。図12では,正極板把持部2021は,欠陥部分前方箇所Yを挟んでいる。このとき欠陥部分除去装置2221は,電極捲回装置2000の裏側に位置している(図9の二点鎖線の位置)。
FIG. 12 is a conceptual diagram of the periphery of the defective
次に,正極板把持部2021は,図13中の矢印J1の向きに動いて正極板Pの把持を解除する。また,図13中の矢印J2の向きに正極板Pを送り出す。そして,欠陥部分除去装置2221を,電極捲回装置2000の裏側から正極板Pの搬送経路側(ライン側)に移動させる。そのとき,芯材2221a,2221bは,開いた状態である。そのため,欠陥部分前方箇所Yは,芯材2221aと芯材2221bとの間の隙間に入る。つまり,芯材2221a,2221bに接触するおそれはない。
Next, the positive
次に,図14に示すように,芯材2221a,2221bは,図14中の矢印J3の向きに移動する。そして,芯材2221a,2221bは,欠陥部分前方箇所Yを把持する。ここで,図14中のL1は,欠陥部分前方箇所Yの先端の位置から欠陥部分除去装置2221の把持している後端の位置までの距離を示している。
Next, as shown in FIG. 14, the
次に,図15に示すように,芯材2221a,2221bは,欠陥部分前方箇所Yを把持したまま図15中の矢印J4の向きに回転し始める。そのため,正極板Pの欠陥部分前方箇所Yは,芯材2221a,2221bに巻きつけられる。それに続いて,正極板Pの欠陥部分Xが,芯材2221a,2221bに巻きつけられる。これにより,欠陥部分前方箇所Yおよび欠陥部分Xは,芯材2221a,芯材2221bに巻き取られる。ここで,図15中のL2は,欠陥部分除去装置2221に巻きつけられている欠陥部分Xの残部を示している。つまり,欠陥部分除去装置2221の左端の位置から正極板用カッター2011の位置までの距離を示している。
Next, as shown in FIG. 15, the
そして,欠陥部分Xの後端が正極板用カッター2011の箇所より下流の位置にきたところで,芯材2221a,2221bの回転を停止する。そして,図16に示すように,正極板把持部2021は,図16中の矢印J5の向きに移動する。そして,正極板Pを把持する。次に,正極板用カッター2011は,正極板Pを切断する。このとき,パスラインに位置する正極板Pには,欠陥部分はない。
Then, when the rear end of the defective portion X comes to a position downstream of the position of the
次に,図17に示すように,芯材2221a,2221bは,図17中の矢印J7の向きに回転する。これにより,芯材2221a,2221bに未だ巻き取られていなかった欠陥部分Xの残部を巻き取る。
Next, as shown in FIG. 17, the
次に,図18に示すように,欠陥部分除去装置2221を正極板Pの搬送経路側(ライン側)から電極捲回装置2000の裏側に退避させる。これにより,正極板Pの欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yは,製造ラインから除去された。そしてその後には,図19に示すように,正極板Pを続けて捲回軸2005aに供給すればよい。これにより,(N+1)巻目の捲回電極体100には,欠陥部分Xは含まれていない。
Next, as shown in FIG. 18, the defective
このように,欠陥部分除去装置2221は,欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを除去する場合には,正極板Pを搬送する搬送経路側(ライン側)の位置に位置するとともに,それ以外の場合には,電極捲回装置2000の裏側の位置に位置している。なお,欠陥部分除去装置2221に巻き取られた欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yは,欠陥部分除去装置2221が電極捲回装置2000の裏側の位置にあるときに,欠陥部分除去装置2221から取り除けばよい。これらを取り除く際の異物が捲回電極体100に入り込まないようにするためである。また,次の欠陥部分の除去に備えるためである。
As described above, when removing the defective portion X and the defective portion forward portion Y, the defective
また,欠陥部分除去装置2221により巻き取られる欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yの長さLXYは,以下のようである。
LXY = L1 + L2 + L3×R
L1:欠陥部分前方箇所Yの先端の位置から欠陥部分除去装置2221の把持している後端の位置までの距離
L2:欠陥部分除去装置2221の左端の位置から正極板用カッター2011の位置までの距離
L3:欠陥部分除去装置2221の周長
R :欠陥部分除去装置2221の回転数
Further, the length LXY of the defective portion X and the defective portion forward portion Y taken up by the defective
LXY = L1 + L2 + L3 × R
L1: Distance from the position of the leading end of the defective portion front portion Y to the position of the rear end gripped by the defective
L2: Distance from the position of the left end of the defective
L3: Perimeter of the defective
R: Rotation speed of the defective
以上,正極板Pの欠陥部分Xを除去する場合を例に挙げて説明した。しかし,負極板Nの欠陥部分を除去する場合も同様に実行することができる。 The case where the defective portion X of the positive electrode plate P is removed has been described above as an example. However, the same can be performed when the defective portion of the negative electrode plate N is removed.
6.電極捲回装置の制御フロー
6−1.制御フロー
ここで,電極捲回装置2000の制御フローについて図20のフローチャートにより説明する。まず,正極板Pと負極板Nとに欠陥部分があるか否かを検出する(S101)。つまり,一巻分以上の長さの正極板Pおよび負極板Nを巻き出すとともに,正極板Pおよび負極板Nの欠陥部分の有無および位置等を検出する。ここで,1巻目の捲回電極体100の製作前であれば,正極板Pや負極板Nをパスラインに搬送しながら検出する。1巻目の捲回電極体100の製作後であれば,直前の捲回電極体100の製作時に,パスラインにある正極板Pおよび負極板Nは,欠陥部分を検出済みである。
6). Control flow of electrode winding device 6-1. Control Flow Here, the control flow of the
次に,パスラインの正極板Pもしくは負極板Nに欠陥部分があるか否かを判断する(S102)。つまり,捲回を行うか欠陥部分の除去を行うかを判断するのである。パスラインの正極板Pと負極板Nとのいずれかに欠陥部分があった場合には(S102:Yes),S103に進む。正極板Pと負極板Nとのいずれにも欠陥部分がなかった場合には(S102:No),S106に進む。 Next, it is determined whether or not there is a defective portion in the positive electrode plate P or the negative electrode plate N of the pass line (S102). That is, it is determined whether to perform winding or to remove the defective portion. If there is a defect in either the positive plate P or the negative plate N of the pass line (S102: Yes), the process proceeds to S103. If there is no defect in either the positive electrode plate P or the negative electrode plate N (S102: No), the process proceeds to S106.
S103からS105にかけての処理により,欠陥部分Xを除去する。S103では,欠陥部分の位置を記憶する。記憶場所は,図示しないその他の記憶部である。次に,除去部分(欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Y)の位置および範囲(長さ)を算出する(S104)。具体的には,制御部2500は,欠陥部分センサ2211,2212による欠陥部分の検出に基づいて,欠陥部分前方箇所Yの前端の位置と欠陥部分Xの後端の位置とを演算により求める。
The defective portion X is removed by the processing from S103 to S105. In S103, the position of the defective part is stored. The storage location is another storage unit (not shown). Next, the position and range (length) of the removed portion (defect portion X and defect portion forward portion Y) are calculated (S104). Specifically, the
続いて,欠陥部分排出装置2221,2222が,前述した手順で,欠陥部分前方箇所Yおよび欠陥部分Xを除去する(S105)。ここで切断する位置は,欠陥部分Xの後端の位置である。もしくは,欠陥部分Xの後端よりもやや下流の位置であってもよい。
Subsequently, the defective
S106では,パスラインにある正極板Pおよび負極板Nと,セパレータS,Tとを捲回し,捲回電極体100を製造する。この捲回電極体100には,欠陥部分は含まれていない。以上により,捲回電極体100が製造される。
In S106, the positive electrode plate P and the negative electrode plate N in the pass line, and the separators S and T are wound, and the
6−2.欠陥部分が含まれていない場合
以上述べたように,本形態の電極捲回装置2000は,捲回に供される正極板Pの一巻分と捲回に供される負極板Nの一巻分とのいずれにも欠陥部分Xが含まれていない場合に,そのまま捲回電極体100を製作する。すなわち,正極板Pと負極板NとセパレータS,Tとの一巻分を捲回するのである。
6-2. When no defective portion is included As described above, the
6−3.欠陥部分が含まれている場合
一方,捲回に供される正極板Pの一巻分と捲回に供される負極板Nの一巻分との少なくともいずれかに欠陥部分Xが含まれている場合に,欠陥部分前方箇所Yおよび欠陥部分Xを除去する。これには,欠陥部分除去装置2221,2222を用いればよい。そして,その除去後に,捲回電極体100を製作する。すなわち,正極板Pと負極板NとセパレータS,Tとの一巻分を捲回するのである。
6-3. When a defective portion is included On the other hand, a defective portion X is included in at least one of one turn of the positive electrode plate P provided for winding and one turn of the negative electrode plate N provided for winding. If there is, the defective portion front portion Y and the defective portion X are removed. For this purpose, the defect
ここで,正極板Pのみに欠陥部分Xが含まれている場合について説明する。捲回に供される正極板Pの一巻分に欠陥部分が含まれており,捲回に供される負極板Nの一巻分に欠陥部分が含まれていない場合には,正極板Pの欠陥部分前方箇所Yおよび欠陥部分Xを除去する。これには,欠陥部分除去装置2221を用いればよい。そして,その除去後に,捲回電極体100を製作する。
Here, the case where the defective part X is contained only in the positive electrode plate P is demonstrated. If the winding portion of the positive electrode plate P used for winding contains a defective portion and the winding portion of the negative electrode plate N used for winding does not contain a defective portion, the positive electrode plate P The defective portion front portion Y and the defective portion X are removed. For this, a defective
ここで,負極板Nのみに欠陥部分Xが含まれている場合について説明する。捲回に供される正極板Pの一巻分に欠陥部分が含まれておらず,捲回に供される負極板Nの一巻分に欠陥部分が含まれている場合には,負極板Nの欠陥部分前方箇所Yおよび欠陥部分Xを除去する。これには,欠陥部分除去装置2222を用いればよい。そして,その除去後に,捲回電極体100を製作する。
Here, a case where the defect portion X is included only in the negative electrode plate N will be described. When the winding portion of the positive electrode plate P used for winding does not include a defective portion and the winding portion of the negative electrode plate N used for winding includes a defective portion, the negative electrode plate N defective portion front portion Y and defective portion X are removed. For this, a defective
ここで,正極板Pと負極板Nとの双方に欠陥部分Xが含まれている場合について説明する。この場合には,正極板Pの欠陥部分前方箇所Yおよび欠陥部分Xを除去するとともに,負極板Nの欠陥部分前方箇所Yおよび欠陥部分Xを除去する。これらを除去する順序は,どちらを先に行ってもよい。もちろん,同時並行であってもよい。そして,その除去後に,捲回電極体100を製作する。
Here, the case where the defective part X is contained in both the positive electrode plate P and the negative electrode plate N is demonstrated. In this case, the defect portion front portion Y and the defect portion X of the positive electrode plate P are removed, and the defect portion front portion Y and the defect portion X of the negative electrode plate N are removed. The order of removing these may be performed first. Of course, it may be simultaneous. And the winding
7.電池の製造方法
本実施の形態に係る捲回電極体100を備える電池の製造方法は,正極板P,負極板N,セパレータS,Tの捲回に電極捲回装置2000を用いることに特徴のあるものである。
7). Battery Manufacturing Method A battery manufacturing method including the
7−1.電極板製作工程
図21に示す電極板製造装置1000を用いて正極板Pおよび負極板Nを製作する。その製造工程は,正極板Pと負極板Nとで共通である。したがって,代表して正極板Pの製作工程について説明する。まず,塗工工程について説明する。正極芯材PBを巻き出し軸1101から送り出す。次に,塗液供給部1210により所定の幅と厚みで正極用ペーストを正極芯材PBに塗工する。これにより,正極芯材PBの上に正極のペースト層が塗工される。
7-1. Electrode plate manufacturing process The positive electrode plate P and the negative electrode plate N are manufactured using the electrode
続いて乾燥工程について説明する。乾燥工程では,塗工された正極芯材PBは乾燥炉1300の内部に搬送される。乾燥炉1300の内部では,正極芯材PBはローラ1302に支持されつつ搬送される。そして正極芯材PB上のペースト層は,エアノズル1301から噴き出す熱風により乾燥される。この乾燥後に,正極芯材PBの片側の面に正極合材層PAが形成される。なお,片側の面に正極合材層PAが形成された正極芯材PBは,巻取り軸1401に巻き取られる。
Next, the drying process will be described. In the drying process, the coated positive electrode core material PB is conveyed into the drying
図21に示した電極板製造装置1000は,電極芯材の片面のみに塗工層を形成する装置である。したがって,両面を塗工するには,片側の面に正極合材層PAを形成した後に,その反対側の面に正極合材層PAを形成することとすればよい。そのため,電極板製造装置1000に正極芯材PBを2回通すこととなる。ただし,図21の電極板製造装置1000の代わりに両面を塗工乾燥する電極板製造装置を用いれば,その電極板製造装置に正極芯材PBを通す回数は1回でよい。両面を塗工乾燥する電極板製造装置は,図21の乾燥炉1300の下流に塗工面の反対側の面に塗工する塗液供給部と,その下流に乾燥炉を配置したものである。
The electrode
負極板Nについても同様に両面塗工をすることができる。すなわち,負極芯材NBを巻き出し,塗液供給部1210でペーストを塗工し,乾燥炉1300の内部でペースト層を乾燥させるのである。ただし,塗液供給部1210から供給される塗工液は,負極用のものである。また,乾燥炉1300の温度等,乾燥条件は正極の場合と異なっていてよい。なお,正極板Pと負極板Nとを製作する順序はどちらが先であっても構わない。
Similarly, the negative electrode plate N can be coated on both sides. That is, the negative electrode core material NB is unwound, the paste is applied by the coating
このようにして形成された正極板PX,負極板NXを図22に示す。図22の線Lに沿って正極板PXや負極板NXをスリットすれば,図5等に示した正極板Pや負極板Nが製作される。 The positive electrode plate PX and the negative electrode plate NX thus formed are shown in FIG. If the positive electrode plate PX and the negative electrode plate NX are slit along the line L in FIG. 22, the positive electrode plate P and the negative electrode plate N shown in FIG.
7−2.電極体製作工程
続いて,図7に示す電極捲回装置2000を用いて,捲回電極体100を製作する。その際に,正極板Pおよび負極板Nに,これらの間にセパレータS,Tを介在させて捲回する。パスラインに位置する正極板Pや負極板Nに欠陥部分がない場合には,そのまま捲回電極体100を製作する。パスラインに位置する正極板Pや負極板Nに欠陥部分がある場合には,前述のとおり,欠陥部分除去装置2221,2222を用いて欠陥部分を除去する。そして,捲回電極体100を製作する。
7-2. Electrode Body Manufacturing Step Subsequently, the
7−3.電池組立工程
続いて,電池容器本体11の内部に捲回電極体100を配置する。そして電池容器本体11の内部に電解液を注入する。そして蓋12をして封止する。これにより,本形態のバッテリ10が組み立てられる。この後,コンディショニングやエージングなどの処理や,各種の検査工程を行うとよい。以上の工程を経ることにより,本形態のバッテリ10が製造される。
7-3. Battery Assembly Step Subsequently, the
以上詳細に説明したように,本形態の電池の製造方法では,欠陥部分を除去した正極板Pや負極板Nを捲回して捲回電極体100を製作する。そのために,製造した捲回電極体100に欠陥部分が含まれるおそれがほとんどない。そのため,当該製造方法により製造された電池の性能は良い。
As described above in detail, in the battery manufacturing method of this embodiment, the
8.変形例
8−1.欠陥部分除去装置の移動範囲
本形態では,図9に示したように,電極捲回装置2000の裏側,すなわち壁2300を間に挟んだ位置に,欠陥部分除去装置2221を退避させることとした。しかし,図23に示すように,電極捲回装置2000における壁2300の反対側の位置に,欠陥部分除去装置2221を退避させることとしてもよい。このようにしても,欠陥部分を好適に除去することができることに変わりないからである。
8). Modification 8-1. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the defective
8−2.欠陥部分除去装置の欠陥部分除去機構
本形態では,芯材2221a,2221bの間に正極板Pや負極板Nを挟み込むことで,欠陥部分除去装置2221に欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを巻き付けることとした。しかし,欠陥部分X等を除去する方法として,これ以外の方法を採用してもよい。例えば,図24に示すように,ローラ部3211aと,吸引部3211bを備える吸引ローラ3211を用いることとしてもよい。吸引ローラ3211は,把持回転部である。この場合,吸引部3211bが,正極板Pや負極板Nの欠陥部分前方箇所Y(場合によっては欠陥部分X)を吸引する。そして,吸引ローラ3211は,その吸引した状態で回転する。これにより,正極板Pや負極板Nの欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを巻き取る。
8-2. In this embodiment, the defect portion X and the defect portion front portion Y are wound around the defect
また,図25に示すように,正極板P等を把持しない芯材4211a,4211bを用いてもよい。この場合であっても,欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを巻き取ることができることに変わりない。また,所定の長さの正極板P等を電極捲回装置2000のラインから取り除くことができれば,巻取り方式以外の方式であってもよい。
Further, as shown in FIG. 25, core members 4211a and 4211b that do not hold the positive electrode plate P or the like may be used. Even in this case, the defect portion X and the defect portion front portion Y can be wound up. Further, as long as the positive electrode plate P having a predetermined length can be removed from the line of the
8−3.セパレータの欠陥部分
本形態では,正極板Pおよび負極板Nに欠陥部分がある場合に,その欠陥部分を除去することとした。しかし,セパレータS,Tにも欠陥部分があることがある。その場合には,同様にして欠陥部分を除去することができる。そのために,電極捲回装置に,セパレータS,T用の欠陥部分センサと,欠陥部分除去装置とが設けられている。そのセパレータ用の欠陥部分除去装置がセパレータ欠陥部分除去部である。
8-3. In the present embodiment, when the positive electrode plate P and the negative electrode plate N have defective portions, the defective portions are removed. However, the separators S and T may have a defective portion. In that case, the defective portion can be removed in the same manner. For this purpose, the electrode winding device is provided with a defective portion sensor for the separators S and T and a defective portion removing device. As a defective portion removing apparatus for separators is a separator defective portion removing section.
8−4.欠陥部分の検出方法
本形態では,欠陥部分XにNGマークを付けることとした。しかし,欠陥部分センサ2211,2212が,正極板Pや負極板Nに欠陥部分があるか否かを実際に検出するようにしてもよい。その際に,もちろん欠陥部分の位置および範囲も検出する。欠陥部分除去装置2221,2222が,正極板Pや負極板Nから欠陥部分Xおよび欠陥部分前方箇所Yを除去することができることに変わりない。
8-4. In this embodiment, an NG mark is attached to the defective portion X. However, the
8−5.欠陥部分センサを設けない場合
また,欠陥部分センサ2211,2212を設けないこととしてもよい。欠陥部分Xを予め検出しておいた正極板Pの反物および負極板Nの反物を用意しておくこととするのである。その欠陥部分Xの位置や範囲をデータ化しておけば,そのデータに基づいて欠陥部分Xを除去することも可能であるからである。このデータ化は,捲回より前の工程で行っておけばよい。その場合,欠陥部分センサは,必要ない。そして,正極板P等を巻き出してから正極板用カッター2011までの長さは,捲回電極体100に捲回される一巻分の長さより短くてよい。負極板Nの側についても同様である。
8-5. When not providing a defective part sensor It is good also as not providing the
8−6.複数の欠陥部分がある場合
また,パスラインにある正極板Pや負極板Nに複数の欠陥部分Xがあった場合には,欠陥部分前方箇所Yの先端からパスラインにおける最も下流に位置する欠陥部分Xの後端までを電極捲回装置2000から除去することとすればよい。これにより,その直後に捲回する捲回電極体100に欠陥部分Xが含まれていないことに変わりないからである。
8-6. When there are a plurality of defect portions When there are a plurality of defect portions X in the positive electrode plate P and the negative electrode plate N in the pass line, the defect located at the most downstream in the pass line from the tip of the defect portion front portion Y What is necessary is just to remove from the
また,8−1.から8−6.までで述べた変形例を互いに組み合わせることとしてもよい。これらを組み合わせることで,各変形例の有する効果が重畳的に加わる。 Also, 8-1. To 8-6. The modifications described above may be combined with each other. By combining these, the effects of each modification are added in a superimposed manner.
9.まとめ
以上,詳細に説明したように,本実施の形態に係る電極捲回装置2000は,欠陥部分除去装置2221,2222を有するものである。そして,欠陥部分除去装置2221,2222は,欠陥部分Xと欠陥部分前方箇所Yとを除去するためのものである。したがって,欠陥部分Xを除去した後の正極板Pおよび負極板Nから,捲回電極体100を製作することができる。これにより,欠陥部分Xを含まない捲回電極体100を製作することのできる電極捲回装置2000が実現されている。
9. Summary As described above in detail, the
また,本実施の形態に係る電池の製造方法では,欠陥部分Xを除去した後の正極板Pや負極板Nを捲回して捲回電極体100を製作することができる。すなわち,不良品の捲回電極体を製作するおそれがほとんどない。そのため,本形態の電池の製造方法により製造された電池の歩留まりはよい。
Further, in the battery manufacturing method according to the present embodiment, the
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,円筒型電池に限らない。捲回電極体を用いる電池であれば,同様に適用することができる。例えば,捲回電極体を扁平プレスして製作される扁平形状の捲回電極体を有する角型電池にも適用することができる。また,本形態では,捲回電極体100の製作後にも,軸芯101が捲回電極体100に残ることとした。しかし,捲回後の捲回電極体100から軸芯101を取り除くこととしてもよい。
Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, it is not limited to a cylindrical battery. A battery using a wound electrode body can be similarly applied. For example, the present invention can also be applied to a rectangular battery having a flat wound electrode body manufactured by flat pressing the wound electrode body. In this embodiment, the
また,リチウムイオン二次電池に限らない。ニッケル水素電池やその他の二次電池にも適用することができる。また,電池であれば,二次電池に限らず,一次電池にも適用することができる。 Moreover, it is not restricted to a lithium ion secondary battery. The present invention can also be applied to nickel metal hydride batteries and other secondary batteries. Moreover, if it is a battery, it can apply not only to a secondary battery but to a primary battery.
10…バッテリ
11…電池容器本体
12…蓋
100…捲回電極体
101…軸芯
1000…電極板製造装置
2000…電極捲回装置
2001…正極板巻き出し部
2002…負極板巻き出し部
2003,2004…セパレータ巻き出し部
2005a,2005b,2005c…捲回部
2006…駆動部
2011…正極板用カッター
2012…負極板用カッター
2013…セパレータ用カッター
2021…正極板把持部
2022…負極板把持部
2211,2212…欠陥部分センサ
2221,2222…欠陥部分除去装置
2221a,2221b…芯材
2100…押圧ローラ
2500…制御部
P,PX…正極板
PA…正極合材層
PB…正極芯材
P1…正極塗工部
P2…正極非塗工部
N,NX…負極板
NA…負極合材層
NB…負極芯材
N1…負極塗工部
N2…負極非塗工部
S,T…セパレータ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記回転軸に捲回するための正極板を巻き出す正極板巻き出し部と,
前記回転軸に捲回するための負極板を巻き出す負極板巻き出し部と,
前記回転軸に捲回するためのセパレータを巻き出すセパレータ巻き出し部と,
制御部とを有する電極捲回装置であって,
正極板と負極板との少なくとも一方から欠陥部分を除去する欠陥部分除去部と,
セパレータの欠陥部分を除去するセパレータ欠陥部分除去部とを有し,
前記欠陥部分除去部および前記セパレータ欠陥部分除去部はいずれも,前記回転軸よりも各材料の巻き出し部側に設けられているものであり,
前記制御部は,
捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とセパレータの一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれていない場合に,
正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,
捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分との少なくともいずれかに欠陥部分が含まれている場合に,
欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを前記欠陥部分除去部により除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものであるとともに,
捲回に供されるセパレータの一巻分に欠陥部分が含まれている場合に,
欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを前記セパレータ欠陥部分除去部により除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものであることを特徴とする電極捲回装置。 A rotatable axis of rotation;
A positive plate unwinding section for unwinding a positive plate for winding around the rotating shaft;
A negative electrode plate unwinding section for unwinding a negative electrode plate for winding on the rotating shaft;
A separator unwinding section for unwinding a separator for winding on the rotating shaft;
An electrode winding device having a control unit,
A defective portion removing portion for removing the defective portion from at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate ;
A separator defective portion removing section for removing a defective portion of the separator ,
The defect part removal part and the separator defect part removal part are both provided on the unwinding part side of each material from the rotating shaft,
The controller is
When a defect portion is not included in one turn of the positive electrode plate, one turn of the negative electrode plate, and one turn of the separator that are subjected to winding,
A volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator is subjected to winding to produce a wound electrode body,
When a defective part is included in at least one of the volume of the positive electrode plate and the volume of the negative electrode plate used for winding,
The defective portion and the defective portion front portion located in front of the defective portion are removed by the defective portion removing section,
After that, a wound electrode body is manufactured by subjecting one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator to winding .
When a part of the separator used for winding contains a defective part,
Removing the defective portion and the defective front portion located in front of the defective portion by the separator defective portion removing section,
Thereafter, a wound electrode body is manufactured by subjecting one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator to winding .
正極板の欠陥部分を除去する正極板欠陥部分除去部と,
負極板の欠陥部分を除去する負極板欠陥部分除去部とを有し,
前記制御部は,
捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれているとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれていない場合に,
正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを前記正極板欠陥部分除去部により除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,
捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれていないとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれている場合に,
負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを前記負極板欠陥部分除去部により除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,
捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれている場合に,
正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを前記正極板欠陥部分除去部により除去して,
負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを前記負極板欠陥部分除去部により除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものであることを特徴とする電極捲回装置。 The electrode winding device according to claim 1,
A positive electrode plate defect portion removing section for removing a defective portion of the positive electrode plate;
A negative electrode plate defect portion removing portion for removing a defective portion of the negative electrode plate,
The controller is
When a part of the positive electrode plate used for winding contains a defective part and a part of the negative electrode plate does not contain a defective part,
The defective portion of the positive electrode plate and the front portion of the defective portion located in front thereof are removed by the positive electrode plate defective portion removing section,
After that, one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is used for winding, and a wound electrode body is manufactured.
When a portion of the positive electrode plate used for winding does not contain a defective portion and a portion of the negative electrode plate contains a defective portion,
The defect portion of the negative electrode plate and the defect front portion located in front of the negative electrode plate are removed by the negative electrode plate defect portion removing portion,
After that, one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is used for winding, and a wound electrode body is manufactured.
If there is a defect in both the volume of the positive electrode plate and the volume of the negative electrode plate that are subjected to winding,
The defective portion of the positive electrode plate and the front portion of the defective portion located in front thereof are removed by the positive electrode plate defective portion removing section,
The defect portion of the negative electrode plate and the defect front portion located in front of the negative electrode plate are removed by the negative electrode plate defect portion removing portion,
Thereafter, a wound electrode body is manufactured by subjecting one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator to winding.
欠陥部分を検出する欠陥部分検出部を有し,
前記欠陥部分除去部は,
前記欠陥部分検出部から前記欠陥部分除去部までの搬送経路の長さが捲回電極体の一巻分の捲回長よりも長いこととなる位置に配置されており,
前記制御部は,
前記欠陥部分検出部による欠陥部分の検出に基づいて,欠陥部分の位置および範囲を算出するものであることを特徴とする電極捲回装置。 The electrode winding device according to claim 1 or 2, wherein
It has a defective part detection part that detects a defective part,
The defective part removing portion is
The length of the transport path from the defective part detection unit to the defective part removal unit is arranged at a position that is longer than the winding length of one winding electrode body,
The controller is
An electrode winding apparatus, wherein a position and a range of a defective portion are calculated based on detection of a defective portion by the defective portion detecting unit.
正極板と負極板との少なくとも一方における欠陥部分の後端の箇所もしくはそれより下流に位置する箇所を切断する欠陥部分切断部を有することを特徴とする電極捲回装置。 An electrode winding device according to any one of claims 1 to 3,
An electrode winding apparatus comprising: a defective portion cutting portion that cuts a rear end portion of a defective portion in at least one of a positive electrode plate and a negative electrode plate or a portion located downstream thereof.
前記欠陥部分除去部は,
正極板または負極板を搬送する搬送経路側の位置と,
正極板または負極板を搬送する搬送経路側以外の位置とのいずれかに配置されるものであり,
欠陥部分および欠陥部分前方箇所を除去する場合には,
正極板または負極板を搬送する搬送経路側の位置に位置するとともに,
欠陥部分および欠陥部分前方箇所を除去する場合以外の場合には,
正極板または負極板を搬送する搬送経路側以外の位置に位置するものであることを特徴とする電極捲回装置。 An electrode winding apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The defective part removing portion is
A position on the transport path side for transporting the positive electrode plate or the negative electrode plate;
It is arranged at any position other than the transport path side for transporting the positive electrode plate or the negative electrode plate,
When removing the defective part and the front part of the defective part,
Located at the position on the transport path side for transporting the positive or negative plate,
In cases other than removing the defective part and the front part of the defective part,
An electrode winding apparatus, wherein the electrode winding apparatus is located at a position other than a transport path side for transporting a positive electrode plate or a negative electrode plate.
前記欠陥部分除去部は,
正極板と負極板とセパレータとのいずれかを把持した状態で回転しつつ,その把持している正極板と負極板とセパレータとのいずれかを巻き取る把持回転部を有するものであることを特徴とする電極捲回装置。 An electrode winding device according to any one of claims 1 to 5 ,
The defective part removing portion is
It has a gripping rotating portion that rotates while gripping any one of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator, and winds up any of the gripping positive electrode plate, negative electrode plate, and separator. An electrode winding device.
前記欠陥部分除去部は,
正極板と負極板とセパレータとのいずれかを吸引した状態で回転しつつ,その吸引している正極板と負極板とセパレータとのいずれかを巻き取る吸引回転部を有するものであることを特徴とする電極捲回装置。 An electrode winding device according to any one of claims 1 to 5 ,
The defective part removing portion is
It has a suction rotating part that winds up any one of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator that rotates while rotating in a state where any of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is sucked. An electrode winding device.
捲回電極体を電池容器の内部に配置するとともに電解液を電池容器の内部に注入して封止する電池組立工程とを有する電池の製造方法であって,
前記電極体製作工程では,
捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とセパレータの一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれていない場合に,
正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,
捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とセパレータの一巻分との少なくともいずれかに欠陥部分が含まれている場合に,
欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを前記回転軸よりも各材料の巻き出し位置の側の位置で除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものであることを特徴とする電池の製造方法。 An electrode body manufacturing process in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator are unwound, and the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound around a rotating shaft with a separator interposed therebetween to form a wound electrode body;
A battery assembly process comprising: arranging a wound electrode body inside a battery container and injecting an electrolyte into the battery container and sealing the battery assembly;
In the electrode body manufacturing process,
When a defect portion is not included in one turn of the positive electrode plate, one turn of the negative electrode plate, and one turn of the separator that are subjected to winding,
A volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator is subjected to winding to produce a wound electrode body,
When a defective part is included in at least one of the volume of the positive electrode plate, the volume of the negative electrode plate, and the volume of the separator that are subjected to winding,
Removing the defective part and the front part of the defective part located in front of the defective part at a position closer to the unwinding position of each material than the rotating shaft ;
Thereafter, a wound electrode body is manufactured by subjecting one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator to winding.
前記電極体製作工程では,
捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれているとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれていない場合に,
正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,
捲回に供される正極板の一巻分に欠陥部分が含まれていないとともに負極板の一巻分に欠陥部分が含まれている場合に,
負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するとともに,
捲回に供される正極板の一巻分と負極板の一巻分とのいずれにも欠陥部分が含まれている場合に,
正極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,
負極板の欠陥部分とその前方に位置する欠陥部分前方箇所とを除去して,
その後に,正極板と負極板とセパレータとの一巻分を捲回に供して捲回電極体を製作するものであることを特徴とする電池の製造方法。 A method of manufacturing a battery according to claim 8 ,
In the electrode body manufacturing process,
When a part of the positive electrode plate used for winding contains a defective part and a part of the negative electrode plate does not contain a defective part,
Remove the defective part of the positive electrode plate and the front part of the defective part located in front of it,
After that, one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is used for winding, and a wound electrode body is manufactured.
When a portion of the positive electrode plate used for winding does not contain a defective portion and a portion of the negative electrode plate contains a defective portion,
Remove the defective part of the negative electrode plate and the front part of the defective part located in front of it,
After that, one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator is used for winding, and a wound electrode body is manufactured.
If there is a defect in both the volume of the positive electrode plate and the volume of the negative electrode plate that are subjected to winding,
Remove the defective part of the positive electrode plate and the front part of the defective part located in front of it,
Remove the defective part of the negative electrode plate and the front part of the defective part located in front of it,
Thereafter, a wound electrode body is manufactured by subjecting one volume of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator to winding.
前記電極体製作工程では,
捲回に供される一巻分以上の長さの正極板および負極板を巻き出すとともに,正極板および負極板の欠陥部分を検出し,
捲回を行うか欠陥部分の除去を行うかを判断するとともに検出された欠陥部分の位置および範囲を算出することを特徴とする電池の製造方法。 A method of manufacturing a battery according to claim 8 or claim 9 ,
In the electrode body manufacturing process,
Unwind the positive electrode plate and negative electrode plate that are longer than one turn for winding, and detect the defective part of the positive electrode plate and negative electrode plate.
A battery manufacturing method characterized by determining whether to perform winding or removing a defective portion and calculating a position and a range of the detected defective portion.
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