JP5835813B2 - 薄膜状電極板圧延方法およびこの方法に用いるプレス圧延機 - Google Patents

Description

本発明は、薄膜状電極板圧延方法およびこの方法に用いるプレス圧延機に関する。

リチウム電池などの二次電池用電極板は、心材となる金属箔などの集電体シートとその両面に形成した活物質層からなり、厚さが一様であることおよび活物質の密度を高めるために、高精度を圧縮加工することが求められる。このような二次電池用電極板の連続圧縮加工はロールプレスと称され、常温状態またはロール加熱状態で行われている。

更に詳述すると、電池用電極板は、アルミニウムあるいは銅などの金属からなるベース薄板の表裏両面に所定面積の金属粉末層をベース薄板の長手方向に所定のピッチで間隔をあけてコーティングしたものである。ベース薄板の厚さはアルミニウムの場合は２０μｍ程度、銅の場合は１０〜２０μｍ程度とかなり薄い。

一方、金属粉末層は、Ｎｉ−Ｈ、Ｌ、Ｌｉイオン等をベースとした金属粉末をベース薄板の表裏面にそれぞれ１００〜１５０μｍの厚さでコーティングされて形成される。電池用電極板は、圧延機の一対のロールによって金属粉末層の厚み方向に圧縮することにより、金属粉末層の密度を高めている。

特許文献１および２には、電池用電極板に金属粉末層を圧縮加工することで一体化する圧延機が記載されている。これらの文献に記載された圧延機は、縦型配置とされた圧延機ロールスタンド内に一対の圧延ロールを縦型に配置する構成とされ、各圧延ロールの端部はロールチョック（以下、チョックという）によって保持される構成とされる。

特許文献３および４には、一対の鋳造圧延ロールを水平方向、すなわち横型配置とした連続鋳造装置が記載されている。

特許文献５には、一対の圧延ロールを横型配置とした粉末シートおよび粉末クラッド製造装置が記載されている。

特開平１０−２４９４０２号公報 特開２０００−７９４０７号公報 特開２００８−１２６２３８号公報 特開平８−２８１３８７号公報 特開２００８−１２１０５０号公報

リチウムイオン電池、キャパシター等の電池用電極板をロールすることはロールプレスすると称されている。本願発明においては、２段の作業ロールとしてのプレスロールを持った圧延機によってロールプレスすることを行う。

板幅をより広くし、かつより強い加圧力で電極板をロールプレスすることが求められるようになった。電池用電極板の板幅が広くなり、より強い加圧力でロールプレスされるにはプレスロールのロール径を大きくしてロールクラウン（ロール曲げ形状）を小さく抑えることが必要になる。ロール径を大きくすると圧延機の全高（垂直方向機械高さ）を高くすることが必要となる。ロールプレスする圧延機はクリーンルームに設けられるものであり、圧延機の全高を高くするに伴ってクリーンルーム内に大きなクレーンを設置したり、作業ロール交換のために大きなフォークリフトを設置したりすることは、金属粉の発生防止、設備費の抑制上望ましいことではない。

特許文献３あるいは４に記載された圧延機は、横型配置の圧延機であるが、鋳造装置用の圧延機あるいは粉末シート作成用の圧延機であり、電池用電極板をプレスし圧縮するようなプレス圧延機としては適さない。

本発明は、ロールクラウンを小さくして、板幅をより広くし、かつ強い加圧力で電池用電極板をロールプレスすることを可能にしながら、圧延機の全高を低く抑えることでクリーンルーム内に大きなクレーンを設置したり、あるいは作業ロールのロール交換のために大きなフォークリフトを設置したりすることを要せず、金属粉の発生を防止し、設備費を抑制すること可能にした電池用電極板の圧延方法およびこの圧延方法に用いる圧延機を提供することを目的とする。

本発明は、圧延機ロールスタンドと、該圧延機ロールスタンド内に配置される一対のプレスロールと、前記圧延機ロールスタンドに設けられる圧下荷重付加装置と、プレスロールに連結された圧延駆動装置と、該プレスロールの各端部を支持して前記圧延機ロールスタンド内を摺動可能に設けられたチョックと、前記プレスロールのロール調心を行う圧延ロール調心装置を備え、
前記圧延機ロールスタンドが、垂直方向および水平方向に上部側および底部側ロールスタンド部を有して構成され、垂直方向高さが水平方向長さに比べて短い横長配置とされ、垂直方向高さ方向での底部側ロールスタンド部が外部の支持台に支持され、
前記一対のプレスロールが、前記圧延機ロールスタンド内に水平方向に並列配置され、各プレスロールの端部に配置された４つのチョックによって支持され、自重が４つのチョック配置箇所で垂直方向に前記圧延機ロールスタンド内で前記底部側ロールスタンド部に受けられ、
前記圧下荷重付加装置が、一対のプレスロールに前記チョックを介して水平方向にプレスし圧縮する力を付与するプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法において、
プレス圧延機の垂直方向機械高さが、前記一対のロール交換時に、水平方向に並列配置された一対のプレスロールを収納する前記圧延機ロールスタンドの垂直方向高さの上部側および底部側ロールスタンド部の外方端面間の垂直方向高さによって規定された該プレスロール間を、薄膜状電極板が垂直方向に通板され、
荷重付加装置による前記一対のプレスロールに対する前記チョックを介しての水平方向にプレスし圧縮する力が作用され、一対のプレスロールが垂直方向に通板される薄膜状電極板を水平方向にプレスし圧縮すること
を特徴とする横型にされたプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法を提供する。
また、本発明は、ベンダー付与装置が、前記一対のプレスロールにベンダーを水平方向に作用させることを特徴とする横型にされたプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法を提供する。

また、本発明は、前記吊り下げ装置あるいは押し上げ装置が、前記上部側スタンド部あるいは底部側ロールスタンド部から着脱自在とされることを特徴とする横型にされたプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法を提供する。

また、本発明は、水平方向配置の一対のプレスロールを、水平方向を維持しながらロール交換装置によって圧延機から搬出することを特徴とする横型にされたプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法を提供する。
また、本発明は、上述した薄膜状電極板圧延方法に用いるプレス圧延機を提供する。

上述したように、本発明によれば、プレス圧延機の垂直方向機械高さが、一対のロール交換時に、水平方向に並列配置された一対のプレスロールを収納する圧延機ロールスタンドの垂直方向高さの上部側および底部側ロールスタンド部の外方端面間の垂直方向高さで規定された低い垂直方向機械高さで、プレスロールのそれぞれの自重がチョックを介して垂直方向に底部側ロールスタンド部で受けられ、圧下荷重付加装置による大径の一対のプレスロールに対するチョックを介しての水平方向にプレスし圧縮する力が作用され得る状態で、一対の大径のプレスロールが垂直方向に通板される薄膜状電極板を水平方向にプレスし圧縮することができる。

プレスロール機として機能するプレス圧延機を横型配置、すなわち水平配置として垂直方向に通過する薄膜状電極板をプレスしているので、全高としての垂直方向機械高さを低く抑えることができ、これに伴って大径の作業ロールを設置してロールクラウンを抑止することでミクロンオーダの板幅方向および板圧延方向の板形状を改善することが出来る。また、ロール交換のために天井クレーンの設備がない建屋あるいは大型の天井クレーンの設備のない建屋にあっても、新たにクレーンを設置することなく現状の建屋内で従前のロール交換装置を用いての大径のプレスロールの交換が可能になる。建屋を新設する場合には、部屋の天井を低くすることができ、新たに天井クレーンを設けることを要さない。また、大型のリフトを導入することを要しない。

建屋構造を変えることなく大径のプレスロールを持った圧延機ロールスタンドを設置することができるので、設備投資を少なくしてロールクラウンを改善することができるので、薄膜状電極板の板幅を広くして、より強力な加圧をすることが可能となり、この場合にあっても板幅方向および板長手方向の板形状の性能を確保することが出来る。

本発明の実施例のプレス圧延機の正面図。 図１の水平方向中央における縦断面図。 一対のロールを用いて薄膜状電極板をプレスし、圧延している状態を示す図。 本実施例における圧延方法を説明する図。 本実施例を冷間圧延に適用した例を示す図。 本実施例を熱間圧延に適用した例を示す図。 一対のロールセットを交換する動作図。 一対のロールセットを交換する動作図。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例である水平方向に配置された、すなわち横型配置の圧延機（以下、プレス圧延機という。）の正面を示し、図２は、図１の水平方向中央における縦断面を示す。

図１および図２に示す横型配置のプレス圧延機１００は、圧延機本体としての圧延機ロールスタンド１２（以下、ロールスタンド１２という。）が水平方向、すなわち横型配置された特徴を有する。

なお、本実施例の右側ロールおよびそれに関連し部品、構成について説明がなされたとき、それらの説明は左側ロールおよびそれに関連した部品、構成についての説明として類推される。

このプレス圧延機１００は、縦型配置のプレス圧延機と同様にロールスタンド１２と、ロールスタンド１２に設けた作業ロールとしての一対のプレスロール１３、１４（以下、ロール１３、１４という。）を備えている。ロールスタンド１２、一対のロール１３、１４は横型配置となる。右側のロールを１３で、左側のロールを１４で示す。また、これらをそれぞれ右側ロール、左側ロールとも称する。

各ロール１３、１４は、主軸受１５、１６を内蔵した軸受箱としての右側チョック２０と左側チョック２１によって回転自在に支持される。そして各ロールは、圧延機ロールスタンドに設けた窓２５に配設される。一対のロール１３、１４は、ロールスタンド１２内に水平方向に並列配置され、各ロールの端部に並列配置された４つのチョック２０、２１によって支持され、ロール１３、１４のそれぞれの自重が４つのチョック２０、２１並列された配置箇所で垂直方向にロールスタンド１２内でロールスタンド１２に受けられる。図１に示されるように、窓２５は介在物を介することなく上部の側面２５Ａ、底部側面Ｂでチョック２０、２１を受ける。

ロールスタンド１２は、垂直方向および水平方向にそれぞれ一定の厚さのロールスタンド部からなり、水平方向のロールスタンド部は、上部側ロールスタンド部１２Ａおよび底部側ロールスタンド部１２Ｂからなる。ロールスタンド部１２は、垂直方向高さが水平方向長さに比べて短小の横長配置とされ垂直方向高さ方向での底部側ロールスタンド部１２Ｂが外部の下方にある支持台１０に支持される。

右側ロール１３は、被圧延材であって、本例の電池用薄膜状電極板１（図３、図４参照。以下、電極板１という）に接する胴部１３ａと右側チョック２０の主軸受によって支持されるロールネック１３ｂと、図示しないカップリングに接続される継手部１３ｃを有している。左側ロールも、電極板１に接する胴部１４ａと左側チョック２１の主軸受によって支持されるロールネック１４ｂと、図示しないカップリングに接続される継手部１４ｃを有している。

各ロール１３、１４は、動力伝達機構を介してミルモータからなる圧延駆動装置９０に連結され、回転駆動される。

右側チョック２０と左側チョック２１は、それぞれロールスタンド１２の水平方向に沿う窓部２５に組込まれ、左右方向に移動できる。右側チョック２０は、油圧シリンダ３０および圧下体３１などを備えた圧下手段としての圧下荷重付加装置３２によって左側チョック２１に向かって加圧され、右側ロール１３に所望の圧下荷重を付与することができるようになっている。

右側チョック２０と左側チョック２１との間に、チョック２０、２１間の距離を規制するためのロールギャップ規制手段として機能するチョック間スペーサ３５が設けられている。

右側ロール１３の両端部にそれぞれ右側ロール用補助軸受４０が設けられている。この補助軸受４０の一例は、軸受ケース４１の内部に鋼球などを収容したころがり軸受である。軸受ケース４１にロッド状の支持部材４２が連結されている。この支持部材４２は左方に延び、ロールスタンド１２に固定された状態で支持されている。支持部材４２は、軸受ケース４１の回り止めをなす。

このようにして構成された圧延ロール調心装置３３が、各チョックの外方で、支持部材４２を備え、垂直方向高さ方向の上部側ロールスタンド部１２Ａおよび底部側ロールスタンド１２Ｂのそれぞれに固定される。
支持部材４２は、ロールスタンド部厚さ範囲内でロールスタンド１２の垂直上下方向の外部にはみ出すことなく設けられる。

左側ロール１４の両端部にそれぞれ左側ロール用補助軸受５０が設けられている。この補助軸受５０の一例は、軸受ケース５１の内部に鋼球などを収容したころがり軸受である。軸受ケース５１にロッド状の支持部材５２が連結されている。この支持部材５２は右方に延び、左側のロール１４のロール調心を行う左側のロール調心装置５５が構成される。

ロール調心装置３３，５５を油圧装置で構成するようにしてもよい。

上部側ロールスタンド部１２Ａの上面には電極板１を一対のロール間に通板案内するガイド８８が設けられる。また、底部側ロールスタンド部１２Ｂの下面には通板された電極板を案内するガイド８９が設けられる。

次に、上記構成のプレス圧延機１００の作用について説明する。圧延駆動装置９０は、一対のロール１３、１４を回転させる。一対のロール１３，１４間に電極板１をガイド８８で案内しながら一対のロール１３，１４間送り込む。すなわち、通板させる。この状態を図３に示す。チョック２０、２１間の距離はチョック間スペーサ３５によって所定値に保たれるから、油圧シリンダ３０によって右側チョック２０が常時加圧されることになり、ミルスプリングが吸収される。

主軸受１５とロールネック１３ｂとの間の遊びをなくした状態で電極板１を一対のロール１３、１４間に通板するため、電極板１のように薄くかつ長手方向に厚みが段差状に変化する場合にあっても、電極板１のコーティング層のみを一対のロール１３、１４によって所定厚さに圧縮してその密度を高めることができる。電極板には段差が設けられない場合にあってもよい。なお、コーティング層を圧縮する際に一対のロール１３、１４が受ける反力は主軸受１５、１６によって支持される。

図１において、このような作用をなすプレス圧延機１００は、上述したように横長状配置となり、プレス圧延機の垂直方向機械高さが、水平方向に並列配置された一対のロールを収納する圧延機ロールスタンドの垂直方向高さの上部側および底部側ロールスタンド部の外方端面間の垂直方向高さとされる。ガイド８８および８９の高さは上部側および底部側ロールスタンド部１２Ａ，１２Ｂの外方端面間の垂直方向の高さに比べれば十分小さく、圧延機建屋、圧延機自体の配置上、プレス圧延機の垂直方向機械高さを水平方向配置とされたロールスタンド１２の上述の垂直高さと規定してもよく、すなわち、設定することが出来る。

圧延機ロールスタンド１２の垂直方向高さを点線で示す高さに設定しても、実線で示す既存の垂直型圧延機ロールスタンドの水平方向の長さに比べても十分に小さいものとすることができる。実線で示す圧延機ロールスタンドは、例えば従前の既存の圧延機である。垂直方向の高さを点線で示すようにした大型の圧延機ロールスタンドを採用し、新型のプレス圧延機を設置するとき、大径の一対のロールを使用しても、実線で示す水平方向の長さに比べて、垂直方向高さは、小さい設定とすることが出来る。

点線で示すような大型の圧延機ロールスタンドを採用してもなお実線で示される圧延機ロールスタンド１２の横方向の長さよりも垂直高さは小さくできることは重要である。このことは、大径のプレスロールを採用しても建屋内の構造を改造するなどして天井クレーンを設置する必要がないことを示す。従前の建屋のまま大径のロールを採用し、ロール長手方向の凸型曲がりを示すロールクラウンを改善することが出来ることを示す。

図３は、従前形のプレスロール１３、１４を横型にして採用することが可能なばかりでなく、この状態で横型にした時に比べて、点線で示すようにすると、大径のプレスロール１３、１４を採用することが可能であることを示す。

図４は、圧下荷重付加装置２２が、一対のロール１３、１４にチョック２０、２１を介して水平方向にプレスし圧縮する力を付与し、圧延駆動装置９０，９０Ａが、水平方向に配置されたプレス圧延機１００による薄膜状電極板圧延方法において、プレス圧延機１００の垂直方向機械高さが、一対のロール１３、１４交換時に、水平方向に並列配置された一対のロール１３、１４を収納する圧延機ロールスタンド１２の垂直方向高さの上部側および底部側ロールスタンド部１２Ａ、１２Ｂの外方端面間の垂直方向高さとされ、プレスロール調心装置によるロール１３、１４に対するチョック２０、２１の調心を行った状態で、ロール１３、１４の自重がチョック２０、２１を介して垂直方向に圧延機ロールスタンド１２の底部側ロールスタンド部１２Ｂで受けられ、圧下荷重付加装置による一対のロール１３、１４に対するチョック２０、２１を介しての水平方向にプレスし圧縮する力が作用され得る状態で、一対のロール１３、１４が垂直方向に通板される薄膜状電極板１を水平方向にプレスし圧縮する状態を示す。

このように、一対のロール１３、１４が水平方向に配置されたプレス圧延機１００による電極板１の圧延に際しては、プレス圧延機１００の垂直方向機械高さが、一対のロール交換時に、水平方向に並列配置された一対のロール１３、１４を収納する圧延機ロールスタンド１２の垂直方向高さの上部側および底部側ロールスタンド部１２Ａ、１２Ｂ間の垂直高さとされる。

図５は、本実施例のプレス圧延機１００を冷間圧延に適用した例を示す。巻出機９１から巻出された薄膜状電極板１は、案内ロール９３、ガイド８８で案内され、垂直方向に一対のロール１３、１４間に通板され、プレス圧縮されて巻取機９２に巻き取られる。垂直方向通板方式の採用によって薄い電極板の通板が楽になる。

図６は、本実施例のプレス圧延機１００を熱間圧延に適用した例を示す。ロール１３、１４は加熱された熱ロールとされる。この場合、巻出機９１から巻出された薄膜状電極板１は、熱ロール１３、１４の半周に添わせることで、熱ロール１３、１４間を通板させる。この間にプレス圧縮され、ガイド８９に案内され、巻取機９２に巻き取られる。この例では、案内ロールを図示していないが、図６に示すと同じように案内ロールで案内し、熱ロール１３、１４の上側半周に添わせるようにしてもよい。予熱が楽になる。

上述したように、薄膜状電極板圧延方法実施に際しては、 圧延機ロールスタンド１２と、この圧延機ロールスタンド内に配置される一対のプレスロール１３，１４と、圧延機ロールスタンドに設けられる圧下荷重付加装置３２と、プレスロールに連結された圧延駆動装置９０，９０Ａと、プレスロールの各端部を支持して圧延機ロールスタンド内を摺動可能に設けられたチョック２０，２１と、プレスロールのロール調心を行う圧延ロール調心装置３３，５５を備え、
圧延機ロールスタンド１２が、垂直方向および水平方向に上部側および底部側ロールスタンド部を有して構成され、垂直方向高さが水平方向長さに比べて短い横長配置とされ、垂直方向高さ方向での底部側ロールスタンド部が外部の支持台に支持され、
一対のプレスロール１３，１４が、圧延機ロールスタンド内に水平方向に並列配置され、各プレスロールの端部に配置された４つのチョック２０，２１によって支持され、自重が４つのチョック配置箇所で垂直方向に圧延機ロールスタンド内で底部側ロールスタンド部１２Ｂに受けられ、
圧下荷重付加装置３２が、一対のプレスロールにチョックを介して水平方向にプレスし圧縮する力を付与するようにして構成されたプレス圧延機１００が用いられる。
薄膜状電極板圧延方法は、
ステップ１として、プレス圧延機１００の垂直方向機械高さが、一対のプレスロール交換時に、水平方向に並列配置された一対のプレスロール１３，１４を収納する圧延機ロールスタンドの垂直方向の上部側および底部側ロールスタンド部１２Ａ，１２Ｂの外方端面間の垂直方向高さによって規定されたプレスロール間を、薄膜状電極板１が垂直方向に通板され、
ステップ２として、荷重付加装置による前記一対のプレスロールに対するチョック２０，２１を介しての水平方向にプレスし圧縮する力が作用され、一対のプレスロールが垂直方向に通板される薄膜状電極板１を水平方向にプレスし圧縮することで形成される。

図７（ａ）−（ｄ）は、プレス圧延機の垂直方向機械高さに影響するロール交換状態を示す。本例はプレス圧延機１００から使用済の一対のロール１３、１４を引き出し、搬出する状態を示し、搬入する場合には逆の動作となる。

一対のロール１３、１４の交換には、台車８０が使用される。台車８０は、台車本体８１、レール８５上を走行する車輪８４、車輪８４を台車本体８１に取付ける取付部材８３、台車８１の先端に取り付けられ台車本体８１に接触することによって台車本体８１の位置決めを行う位置決め部材８７、台車本体８１に取り付けたハンドル８６、ハンドル８６の回転動作が伝達されて歯車機構（図示せず）によって直線動作に変換され、台車８１を土台から持ち上げる持ち上げ装置８２から構成される。

図７（ａ）において、チョック２０、２１の圧延機ロールスタンド１２への連結部材が取り外され、台車８０がプレス圧延機１００の近傍に運ばれる。

図７（ｂ）において、台車８０が持ち上げ装置８２によって所定の高さだけ持ち上げられ、台車８０が電動で、図の左方に移動されて位置決め部材８７がプレス圧延機１００に接触されて位置決めされる。

図７（ｃ）において、搬出装置（図示せず）によって、一対のロール１３、１４およびチョック２０、２１が一体的にプレス圧延機１００から引き出され、台車本体８１上に載置される。

図７（ｄ）において、ハンドル８６の逆方向の回転動作によって台車本体８１が引き下げられ、車輪８４が再びレール８５上に載置される。台車８０は、レール８５上を外部へと移動され、一対のロール１３、１４は外方へと搬出される。

大径とされた一対のロール１３、１４の交換に際して、建屋内に天井クレーンを設置してロール１３、１４を搬送すること、あるいはリフターを新たに購入してロール１３、１４を搬送することは設備費の増大となって電極板のコストに影響を与えることになるので望ましくない。

しかしながら、本発明の実施例によれば、上述した構成になるプレス圧延機１００の垂直方向機械高さが水平方向長さに比べて短小の横長配置のプレス圧延機１００のとしているので、大径のロール構成としても、プレス圧延機１００の垂直方向機械高さが、圧延機ロールスタンド１２の幅狭の垂直方向高さの上部側および底部側ロールスタンド部１２Ａ、１２Ｂの外方端面間の垂直方向高さとされるので、従前の建屋内の部屋高さであっても充分にプレス圧延機１００が配置され、建屋内に天井クレーンを新設したり、あるいは大型のリフターを新たに購入したりすることなく、図５に示す従前の台車設備あるいは従前の天井クレーンを用いて容易に一対のロール１３、１４を交換することが可能となり、設備投資をする必要がない。大型の天井クレーンあるいは大型のリフターのクリーンルーム内の配設を回避することで、金属粉末の生成を従前の電動によるロール交換による金属粉末並みとすることが出来る。

プレスロール調心装置の一対のロール１３、１４に対するチョック２０、２１の調心は、上部側ロールスタンド部１２Ａあるいは底部側ロールスタンド部１２Ｂに設置した支持部材４２，５２によって固定される。この固定節によって一対のロールは円滑な回転が可能となる。支持部材４２，５２は、ロールスタンド部１２Ａ、１２Ｂに着脱自在に設けることによってロール交換に先立って取り外すことが可能である。 一対のロール１３、１４を水平方向に並設することで、ロール自体の自重は垂直方向に作用するが、ロールが大径とされることで垂直方向のロールクラウンによる曲げは抑制され、ロール水平方向平坦さがより容易に維持され、圧下荷重付加装置による圧力荷重付加に伴う水平方向のロールクラウンによる曲げも抑制され、更にはこのロールクラウンは、チョック２０、２１に作用するベンダー付与装置の水平方向ベンダーの作用によって容易に修正可能とされる。

このようにすることによって、クリーンルーム内に設置された既存の縦型プレス圧延機を横型プレス圧延機に代替して性能の向上を図る場合に、当該プレス圧延機の垂直方向機械高さが、既存設置のプレス圧延機の垂直方向に並列配置された一対のプレスロールを収納する前記圧延機ロールスタンドの垂直方向高さよりも短小寸法で、水平方向幅よりも大きい寸法とされるようにした配置構成で代替することが出来る。
大径のロールを使用可能になることによってロールクラウン性能は向上し、板幅の広い薄膜状電極板１をプレスし、圧縮してもその形状は、板幅方向および板長手方向における板形状がより一定に保持されることになる。

このように、水平型にプレス圧延機を構成することで圧延機自体の垂直方向機械高さを従前型の縦型のプレス圧延機の垂直方向高さに比べて低くでき、加えて大径ロールを採用しても従前型の縦型のプレス圧延機に比べても高さを低くすることが可能となる。この構成によれば、ロール交換時にクレーンを使用することなく、従前の電動の自走車台上に一対のロールセットを引き出すことができる。また、従前のリフターを用いても交換用の一対のロール１３，１４を、クリーンルーム内を搬送することが出来、建屋内を広くする改造を行うことを要しない。このようにして搬出することによって、従来の建屋内においても大径のロールを持つ圧延機を設置することが可能になり、建屋を新設する場合には、建屋の天井を低くすることができ、この場合に天井クレーンを設置することなく、一対のロールセットを外部作業場へ搬出することができる。

また、本実施例によれば大径のロールの採用によってロールクラウンによる曲げを極小とすることができて、ベンダー付与装置のベンダーによるロールクラウンの水平方向の修正が容易になるメリットがある。このような大径のロールの採用によって、リチウムイオン電池、キャパシタ等の薄膜状電極板をプレスし、圧縮するに最適なプレス圧延機を提供することができる。また、クリーンルーム内にクレーンを設置しないことによって、クレーン稼働による金属粉の発生を抑制することができるので、金属粉混入を防止した薄膜状電極板を提供することができる。

本発明は、請求項に記載した薄膜状電極板圧延方法およびこれに用いるプレス圧延機に加えて、次に示す薄膜状電極板製造方法およびこれを用いたプレス圧延機を提供することができる。

クリーンルーム内に既存設置のプレス圧延機に代替するプレス圧延機を新設し、この場合に、クリーンルーム内に配設された既存設置のプレス圧延機が、圧延機ロールスタンドと、該圧延機ロールスタンド内に垂直方向に配置される一対のプレスロールと、前記圧延機ロールスタンドに設けられる圧下荷重付加装置と、プレスロール駆動装置と、該プレスロールの各端部を支持して前記圧延機ロールスタンド内を摺動可能に設けられたチョックと、を備えた、圧延機ロールスタンドの垂直方向機械高さが水平方向幅よりも大きい寸法を有する縦型のプレス圧延機であり、
新設のプレス圧延機は、前記圧延機ロールスタンドが、垂直方向および水平方向に上部側および底部側ロールスタンド部で構成され、垂直方向高さ方向での底部側ロールスタンド部が外部の支持台に支持され、
前記一対のプレスロールが、前記圧延機ロールスタンド内に水平方向に並列配置され各プレスロールの端部に配置された４つのチョックによって支持され、それぞれの自重が並列配置された４つのチョック配置箇所で垂直方向に前記圧延機ロールスタンド内で前記底部側ロールスタンド部に受けられ、
圧延ロール調心装置が、ロールスタンドに取り付けられた支持部材を備え、
前記圧下荷重付加装置が、一対のプレスロールに前記チョックを介して水平方向にプレスし圧縮する力を付与し、
前記圧延駆動装置が、水平方向に配置された、プレス圧延機として構成され、
当該プレス圧延機の垂直方向機械高さが、既存設置のプレス圧延機の垂直方向に並列配置された一対のプレスロールを収納する前記圧延機ロールスタンドの垂直方向高さよりも短小寸法で、水平方向幅よりも大きい寸法とされ、
前記プレスロールの自重が該チョックを介して垂直方向に前記底部側ロールスタンド部で受けられ、荷重付加装置による前記一対のプレスロールに対する前記チョックを介しての水平方向にプレスし圧縮する力が作用され得る状態で、
一対のプレスロールが垂直方向に通板される薄膜状電極板を水平方向にプレスし圧縮し、この際に、クリーンルーム内にクレーンを配設することなく電動による自走式の台車に一対のプレスロールを載置することでロール交換を行うことでクレーン配設の場合に予め取得した金属粉末発生データに比べて金属粉末の発生を少ないデータ状態で薄膜状電極板を製造する方法およびこれに用いるプレス圧延機。

１０…支持台、１２…圧延機ロールスタンド（ロールスタンド）、１２Ａ…上部側ロールスタンド部、１２Ｂ…底部側ロールスタンド部、１３、１４…一対のプレスロール（一対のロール）、２０…右側チョック、２１…左側チョック、３２…圧下荷重付加装置、３３…ロール調心装置、４５、５５…吊り上げ装置、６５、７５…ロール押し上げ装置、８８、８９…ガイド、９０，９０Ａ…圧延駆動装置、１００…プレス圧延機。

Claims (5)

1. 圧延機ロールスタンドと、該圧延機ロールスタンド内に配置される一対のプレスロールと、前記圧延機ロールスタンドに設けられる圧下荷重付加装置と、プレスロールに連結された圧延駆動装置と、該プレスロールの各端部を支持して前記圧延機ロールスタンド内を摺動可能に設けられたチョックとを備え、
   前記圧延機ロールスタンドが、垂直方向および水平方向に上部側および底部側ロールスタンド部を有して構成され、垂直方向高さが水平方向長さに比べて短い横長配置の横型とされ、垂直方向高さ方向での底部側ロールスタンド部が外部の支持台に支持され、
   前記圧下荷重付加装置が、一対のプレスロール間に通板される薄膜状電極板に、前記チョックを介して水平方向にプレスする力を付与するようにされ、横型にされた、薄膜状電極板をプレスするプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法において、
   プレスロールにベンダーを水平方向に作用させるベンダー付与装置によってベンダーを作用させ、水平方向にプレスし圧縮する力の作用よってプレスロールに発生する水平方向のロールクラウンの曲げをベンダーの作用によって抑制すること
   を特徴とする横型にされた、薄膜状電極板をプレスするプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法。
2. 請求項１において、ベンダー付与装置が、ベンダーをプレスロールに作用させて、プレスロールの凸型曲がりを修正することを特徴とする横型にされた、薄膜状電極板をプレスするプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法。
3. 請求項１において、薄膜状電極板を、前記圧延機ロールスタンドに設けた案内ロールおよびガイドで案内して、プレスロール間を、垂直方向に通板させることを特徴とする横型にされた、薄膜状電極板をプレスするプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法。
4. 請求項１において、薄膜状電極板を、加熱されたプレスロールに添わせた後にプレスロール間を、垂直方向に通板させることを特徴とする横型にされた、薄膜状電極板をプレスするプレス圧延機による薄膜状電極板圧延方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載した薄膜状電極板圧延方法に用いる横型にされた、薄膜状電極板をプレスするプレス圧延機。

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