JP6593677B2 - Winding machine and electrode body manufacturing method - Google Patents
Winding machine and electrode body manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6593677B2 JP6593677B2 JP2015052068A JP2015052068A JP6593677B2 JP 6593677 B2 JP6593677 B2 JP 6593677B2 JP 2015052068 A JP2015052068 A JP 2015052068A JP 2015052068 A JP2015052068 A JP 2015052068A JP 6593677 B2 JP6593677 B2 JP 6593677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- electrode
- unit
- negative electrode
- reference surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
本発明は、電極及びセパレータを巻回する巻回機、及びこの巻回機を用いた電極体の製造方法に関する。 The present invention relates to a winding machine for winding an electrode and a separator, and an electrode body manufacturing method using the winding machine.
従来から、正極集電体と負極集電体とを第一及び第二セパレータを介して巻回する電池巻回機が知られている(特許文献1参照)。この電池巻回機は、図10に示すように、巻き込み部101と、負極シート102を巻き込み部101に供給するための負極移送手段110と、正極シート103を巻き込み部101に供給するための正極移送手段120と、第一及び第二セパレータ104、105を巻き込み部101に供給するための第一及び第二セパレータ移送手段130、140と、を備える。
Conventionally, a battery winding machine for winding a positive electrode current collector and a negative electrode current collector via first and second separators is known (see Patent Document 1). As shown in FIG. 10, the battery winding machine includes a
負極移送手段110は、複数の搬送ローラ111と、巻き込み部101に近接して配置されるカッター112と、を有する。正極移送手段120は、複数の搬送ローラ121と、巻き込み部101に近接して配置されるカッター122と、を有する。第一及び第二セパレータ移送手段130、140は、複数の搬送ローラ131、141と、巻き込み部101に近接して配置されるカッター132と、を有する。
The negative
電池巻回機100では、巻き込み部101が負極シート102と正極シート103とを第一及び第二セパレータ104、105を介して巻回し、巻き込み部101において所定の長さの負極シート102と正極シート103と第一及び第二セパレータ104、105とが巻回されると、カッター112、122、132によって負極シート102と正極シート103と第一及び第二セパレータ104、105とが切断され、端止めテープによる端止めが行われることで、電極群が完成する。
In the
しかし、各カッター112、122、132によって切断された後の負極シート102と正極シート103と第一及び第二セパレータ104、105とは、先端が自由端となっているため、搬送ローラ111、121、131、141によって送り出されて巻き込み部101に供給される時に撓み等が生じる、又は、元来、負極シート102、正極シート103、第一及び第二セパレータ104、105が撓んだ形状の場合には、撓んだままの状態となる。このように撓み等が生じた状態で巻き込み部101に供給されると、負極シート102と正極シート103と第一及び第二セパレータ104、105との少なくとも一つにおいて前記撓み等に起因する位置ズレが生じる場合がある。このような位置ズレが生じると、巻き込み部101で形成された電極群(が巻回されたもの)において巻ズレが発生する。
However, since the leading ends of the
そこで、本発明は、先端が自由端となっている電極又はセパレータが合流部に供給されたときに、重ね合わされた電極やセパレータにおいて位置ズレが生じ難い巻回機、及びこの巻回機を用いた電極体の製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention uses a winding machine that is less likely to be misaligned in the superimposed electrode or separator when an electrode or separator having a free end is supplied to the junction, and uses this winding machine. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electrode body.
本発明に係る巻回機は、
電極とセパレータとを積層した状態で巻回する巻回部と、
前記巻回部への前記電極及び前記セパレータの搬送経路において、前記電極同士、前記セパレータ同士、又は前記電極と前記セパレータとが重ね合わされる合流部と、
先端が自由端となっている前記電極又は前記セパレータを前記合流部に向けて送り出す送り出し部と、
前記合流部と前記送り出し部との間に配置され、且つ前記送り出し部から送り出される前記電極又は前記セパレータの姿勢を矯正する姿勢矯正部と、を備える。
The winding machine according to the present invention is
A winding part for winding the electrode and the separator in a stacked state;
In the transport path of the electrode and the separator to the winding part, the electrodes, the separators, or a joining part where the electrodes and the separator are overlapped,
A delivery part that feeds the electrode or the separator whose tip is a free end toward the joining part;
A posture correcting unit that is disposed between the merging unit and the sending unit and that corrects the posture of the electrode or the separator fed from the sending unit.
かかる構成によれば、合流部に向けて送り出され且つ先端が自由端となっている電極又はセパレータの姿勢が姿勢矯正部によって矯正される(即ち、送り出し部から押し出されることに起因する撓み、或いは、電極又はセパレータが元来持っている撓み等が抑えられる)ため、合流部において重ね合わされた帯状の部材(電極、セパレータ)同士における前記撓み等に起因する位置ズレが防がれる。 According to such a configuration, the posture of the electrode or separator that is fed toward the joining portion and the tip is a free end is corrected by the posture correcting portion (that is, bending caused by being pushed out from the feeding portion, or Therefore, the displacement or the like caused by the bending or the like between the strip-like members (electrodes or separators) overlapped at the joining portion can be prevented.
前記巻回機では、
前記姿勢矯正部は、前記送り出し部から前記合流部に向けて延び且つ前記送り出し部から前記合流部に向かう前記電極又は前記セパレータと対向する基準面を有し、前記送り出し部から送り出される前記電極又は前記セパレータを該基準面に沿わしてもよい。
In the winding machine,
The posture correction unit has a reference surface that extends from the sending unit toward the joining unit and faces the electrode or the separator from the sending unit toward the joining unit, and the electrode or the electrode fed from the sending unit The separator may be along the reference plane.
かかる構成によれば、基準面といった簡素な構成によって、合流部に向けて送り出され且つ先端が自由端となっている電極又はセパレータの姿勢を、好適に矯正することができる。 According to such a configuration, the posture of the electrode or separator that is fed toward the joining portion and has a free end at the tip can be suitably corrected with a simple configuration such as a reference surface.
この場合、例えば、
前記姿勢矯正部は、前記基準面において前記電極又は前記セパレータから該基準面に向かう方向に吸気する吸気部、及び、前記基準面との間に前記電極又は前記セパレータが通過できるように該基準面と間隔をあけて対向する位置から前記基準面に向けて給気する給気部のうちの少なくとも一方を有してもよい。
In this case, for example,
The posture correction unit includes an intake portion that sucks air in the direction from the electrode or the separator toward the reference surface on the reference surface, and the reference surface so that the electrode or the separator can pass between the intake surface and the reference surface. And at least one of an air supply unit that supplies air toward the reference surface from a position facing each other with a gap therebetween.
かかる構成によれば、吸気及び給気の少なくとも一方によって、先端が自由端となっている電極又はセパレータを基準面に沿わすことができるため、前記電極又は前記セパレータを基準面に沿わす際の接触抵抗を抑えることができる。これにより、前記電極又は前記セパレータにおいて前記接触抵抗に起因する撓み等を抑えることができ、その結果、合流部において重ね合わされた帯状の部材(電極、セパレータ)同士における前記撓み等に起因する位置ズレをより効果的に防ぐことができる。 According to such a configuration, the electrode or the separator whose tip is a free end can be along the reference plane by at least one of the intake air and the air supply. Therefore, when the electrode or the separator is along the reference plane, Contact resistance can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the deflection or the like due to the contact resistance in the electrode or the separator, and as a result, the positional deviation due to the deflection or the like between the strip-shaped members (electrodes or separators) overlapped at the junction. Can be more effectively prevented.
前記巻回機において、
前記姿勢矯正部は、
前記基準面において吸気する前記吸気部である第一吸気部と、
前記基準面との間に前記電極又は前記セパレータが通過できるように該基準面と間隔をあけて対向する位置において該基準面から離れる方向に吸気する第二吸気部と、
を有してもよい。
In the winding machine,
The posture correction unit is
A first air intake portion that is the air intake portion for intake air at the reference plane;
A second air intake portion that inhales in a direction away from the reference surface at a position facing the reference surface so as to allow the electrode or the separator to pass between the reference surface and the reference surface;
You may have.
かかる構成によれば、第一吸気部と第二吸気部とによって吸気する(即ち、搬送される電極又はセパレータを両面側から吸引する)ことにより、電極(又はセパレータ)を基準面に沿わせたときの該電極(又は該セパレータ)と該基準面との間の摩擦抵抗を低減させ易くなる。これにより、前記摩擦抵抗に起因する電極(又はセパレータ)の撓みも防ぐことができ、その結果、電極(又はセパレータ)の位置ズレをより効果的且つ確実に防ぐことができる。 According to such a configuration, the first suction unit for sucking by the second air suction section by (i.e., the electrode or separator is conveyed to suck from both sides) that, placed along the electrode (or separator) to the reference plane It is easy to reduce the frictional resistance between the electrode (or the separator) and the reference surface at the time. Thereby, the bending of the electrode (or separator) due to the frictional resistance can also be prevented, and as a result, the positional deviation of the electrode (or separator) can be prevented more effectively and reliably.
また、前記巻回機は、
前記電極を切断して前記先端を形成する切断部を備え、
前記送り出し部は、前記電極を送り出し、
前記姿勢矯正部は、前記基準面において前記電極から該基準面に向かう方向に吸気する吸気部を有してもよい。
In addition, the winding machine
A cutting part for cutting the electrode to form the tip;
The delivery section delivers the electrode;
The posture correction unit may include an intake unit that intakes air in the direction from the electrode toward the reference surface on the reference surface.
かかる構成によれば、吸気によって、先端が自由端となっている電極又はセパレータを基準面に沿わすことができるため、前記電極又は前記セパレータを基準面に沿わす際の接触抵抗を抑えることにより、前記電極又は前記セパレータにおいて前記接触抵抗に起因する撓み等の発生を防ぐことができ、且つ、電極やセパレータが元来撓みを持っている場合にはこの撓みをも矯正する事ができる。その結果、合流部において重ね合わされた帯状の部材(電極、セパレータ)同士における前記撓み等に起因する位置ズレをより効果的に防ぐことができる。 According to such a configuration, since the electrode or separator whose tip is a free end can be along the reference plane by intake air, the contact resistance when the electrode or the separator is along the reference plane is suppressed. In addition, it is possible to prevent the electrode or the separator from being bent due to the contact resistance, and when the electrode or the separator originally has a bend, the bend can be corrected. As a result, it is possible to more effectively prevent positional deviation caused by the bending or the like between the band-shaped members (electrodes, separators) overlapped at the junction.
しかも、切断部で電極が切断されたときに生じた金属(例えば、金属切り屑等)が、吸気部によって空気と共に吸引されて除去されるため、形成された電極体に前記金属が混入するのを防ぐことができる。 In addition, since the metal (for example, metal chips) generated when the electrode is cut at the cutting portion is sucked and removed together with the air by the suction portion, the metal is mixed into the formed electrode body. Can be prevented.
また、本発明に係る電極体の製造方法は、
上記のいずれかの巻回機によって電極及びセパレータを積層した状態で巻回すること、を備える。
In addition, the method for manufacturing the electrode body according to the present invention includes:
Winding in a state where the electrode and the separator are laminated by any one of the above winding machines.
かかる構成によれば、巻回機において電極及びセパレータを巻回するときに、該巻回機の合流部において重ね合わされた帯状の部材(電極、セパレータ)同士における撓み(送り出し部から押し出されることに起因する撓み、或いは、電極又はセパレータが元来持っている撓み)等に起因する位置ズレが防がれ、これにより、巻ズレの少ない(抑えられた)電極体が得られる。 According to such a configuration, when the electrode and the separator are wound in the winding machine, the band-shaped members (electrodes, separators) overlapped at the merging portion of the winding machine are pushed (extruded from the feeding portion). Positional misalignment due to the deflection caused by this, or the deflection inherent in the electrode or separator) is prevented, thereby obtaining an electrode body with less (suppressed) winding misalignment.
以上より、本発明によれば、先端が自由端となっている電極又はセパレータが合流部に供給されたときに、重ね合わされた電極やセパレータにおいて位置ズレが生じ難い巻回機、及びこの巻回機を用いた電極体の製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, when an electrode or separator whose front end is a free end is supplied to the joining portion, a winding machine that is unlikely to be misaligned in the superimposed electrode or separator, and this winding The manufacturing method of the electrode body using a machine can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図4を参照しつつ説明する。尚、本実施形態の各構成部材(各構成要素)の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材(各構成要素)の名称と異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the name of each component (each component) of this embodiment is a thing in this embodiment, and may differ from the name of each component (each component) in background art.
巻回機は、図1〜図3に示すように、電極7及びセパレータ8を搬送する搬送部2と、搬送部2によって搬送された電極7とセパレータ8とを積層した状態で巻回する巻回部3と、を備える。この巻回機1は、電極7とセパレータ8とを巻回して蓄電素子に用いられる電極体9を形成する(図4参照)。本実施形態の巻回機1は、例えば、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池に用いられる電極体9を形成する。以下では、巻回機1によって巻回される(巻き取られる)電極及びセパレータについて図4を参照しつつ説明した後、巻回機1の各構成について具体的に説明する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the winding machine is a winding that winds in a state in which the
本実施形態の電極7は、正極71と負極72とを有する。
The
正極71は、帯状の金属箔711と、金属箔711の幅方向(短手方向)の端部を残して該金属箔711に積層される正極活物質層(活物質層)712と、を有する。本実施形態の金属箔711は、例えば、アルミニウム箔である。また、正極活物質層712を構成する正極活物質は、リチウム金属酸化物を含む。
The
負極72は、帯状の金属箔721と、金属箔721の幅方向(短手方向)の端部であって正極71とは反対側の端部を残して該金属箔721に積層される負極活物質層722と、を有する。本実施形態の金属箔721は、例えば、銅箔である。また、負極活物質層722を構成する負極活物質は、ソフトカーボン、ハードカーボン等の非晶質炭素を含む。
The
本実施形態のセパレータ8は、絶縁性を有する帯状の部材である。セパレータ8は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。本実施形態の巻回機1では二つのセパレータ8が用いられ、一方を第一セパレータ81、他方を第二セパレータ82とも称する。
The
以上の正極71、負極72及びセパレータ8(第一セパレータ81、第二セパレータ82)のそれぞれは、ロール状に巻回された状態で、巻回機1に配置される(図1参照)。本実施形態の巻回機1では、電極体9を形成するために、正極71のロール(正極ロール)R1と、負極72のロール(負極ロール)R2と、第一セパレータ81のロール(第一セパレータロール)R3と、第二セパレータ82のロール(第二セパレータロール)R4と、が配置される。
Each of the
次に、巻回機1の各構成について図1〜図4を参照しつつ詳細に説明する。
Next, each configuration of the winding
搬送部2は、巻回部3にセパレータ8を搬送するセパレータ搬送部4と、巻回部3に電極7を搬送する電極搬送部5と、を有する。この搬送部2は、セパレータ搬送部4によって搬送されたセパレータ8と電極搬送部5によって搬送された電極7とを重ね合わせて(即ち、異なる搬送経路で搬送された電極7及びセパレータ8を合流させて)巻回部3に供給する合流部10を有する。また、搬送部2は、合流部10と巻回部3との間にセパレータ切断部11を有する。
The
セパレータ搬送部4は、セパレータロールR3、R4から合流部10までセパレータ8を搬送する。本実施形態のセパレータ搬送部4は、二つのセパレータ搬送部(第一セパレータ搬送部41及び第二セパレータ搬送部42)を有する。各セパレータ搬送部41、42は、対応するセパレータロール(第一セパレータロールR3、第二セパレータロールR4から合流部10までセパレータ8(第一セパレータ81、第二セパレータ82)を互いに異なる搬送経路で搬送する。第一及び第二セパレータ搬送部41、42のそれぞれは、複数の搬送ローラ6を有する。また、複数の搬送ローラ6に含まれる少なくとも一対の搬送ローラは、セパレータ8を合流部10に向けて送り出す(押し出す)第一送り出し部61を構成する。本実施形態の第一送り出し部61は、セパレータ8を一対の搬送ローラ6で挟み込んだ状態で送り出すニップローラである。本実施形態の第一及び第二セパレータ搬送部41、42は、合流部10において二つのセパレータ81、82が上下方向に重なるような搬送経路で各セパレータ81、82をそれぞれ搬送する。
The separator transport unit 4 transports the
電極搬送部5は、正極71を搬送する正極搬送部51と、負極72を搬送する負極搬送部52と、を有する。
The
正極搬送部51は、複数の搬送ローラ6と、所定の長さの正極71が合流部10に搬送されたときに該正極71を切断する正極切断部510と、を有し、正極ロールR1から合流部10まで正極71を搬送(案内)する。複数の搬送ローラ6のそれぞれは、正極71が所定の搬送経路を通って正極ロールR1から合流部10に向かうように配置されている。また、複数の搬送ローラ6に含まれる少なくとも一対の搬送ローラは、正極71を合流部10に向けて送り出す(押し出す)第二送り出し部62を構成する。本実施形態の第二送り出し部62は、正極71を一対の搬送ローラ6で挟み込んだ状態で送り出すニップローラである。本実施形態の正極搬送部51は、複数の第二送り出し部62を有し、合流部10において二つのセパレータ81、82の上に重なるような搬送経路で正極71を搬送する。
The positive
正極切断部510は、正極71を切断する正極切断刃を有する。この正極切断刃は、正極71の搬送経路において、合流部10と、この合流部10の上流において該合流部10の最も近くに配置されている第二送り出し部62と、の間に配置される。
The positive
負極搬送部52は、複数の搬送ローラ6と、所定の長さの負極72が合流部10に搬送されたときに該負極72を切断する負極切断部53と、を有し、負極ロールR2から合流部10まで負極72を搬送(案内)する。複数の搬送ローラ6のそれぞれは、負極72が所定の搬送経路を通って負極ロールR2から合流部10に向かうように配置されている。また、複数の搬送ローラ6に含まれる少なくとも一対の搬送ローラは、負極72を合流部10に向けて送り出す(押し出す)第三送り出し部63を構成する。本実施形態の第三送り出し部63は、負極72を一対の搬送ローラ6で挟み込んだ状態で送り出すニップローラである。
The negative
本実施形態の負極搬送部52は、複数の第三送り出し部63を有し、合流部10において二つのセパレータ81、82間に負極72が供給されるような搬送経路で該負極72を搬送する。
The negative
負極切断部53は、負極72を切断する負極切断刃54と、負極切断刃54によって切断された負極(即ち、先端が自由端となっている負極)72を合流部10に向けて送り出す切断部送り出し部(送り出し部)55と、切断部送り出し部55から送り出される負極72の姿勢を矯正する姿勢矯正部56と、を有する。
The negative
負極切断刃54は、負極72の搬送経路における合流部10と切断部送り出し部55との間に配置される。即ち、負極72の搬送経路において上流から、切断部送り出し部55と負極切断刃54と合流部10とが順に並ぶ。本実施形態の負極切断刃54は、切断部送り出し部55に近接している。
The negative
切断部送り出し部55は、負極搬送部52における複数の第三送り出し部63のうちの合流部10に最も近い第三送り出し部である。本実施形態の切断部送り出し部55(63)は、一対の搬送ローラ6によって構成されるニップローラである。
The cutting
姿勢矯正部56は、切断部送り出し部55から合流部10に向けて延び且つ切断部送り出し部55から合流部10に向かう負極72と対向する基準面560を有し、切断部送り出し部55から送り出される負極72を該基準面560に沿わす。また、姿勢矯正部56は、基準面560において、搬送される負極72から該基準面560に向かう方向に吸気する吸気部(第一吸気部)562を有する。この姿勢矯正部56は、負極72の搬送経路上における合流部10と切断部送り出し部55(即ち、合流部10に最も近い第三送り出し部63)との間、より詳しくは、合流部10と負極切断刃54との間に配置される。
The
具体的に、姿勢矯正部56は、基準面560を含むガイド部材561と、切断部送り出し部55から送り出される負極を基準面560に沿わせる第一吸気部562及び第二吸気部563と、を有する。
Specifically, the
ガイド部材561は、負極切断刃54から合流部10に向けて負極72の搬送経路に沿って延びる部材である。本実施形態のガイド部材561は、負極72の搬送経路の下方に配置される平板状の部材(ガイドプレート)である。本実施形態のガイド部材561は、金属製のガイドプレートである。このガイド部材561において、上方を向いた面(搬送される負極72と対向する面)が基準面560である。
The
基準面560は、負極切断刃54から合流部10に向かう方向に長い矩形状の平滑な(摩擦係数の低い)面である。本実施形態の基準面560は、鏡面仕上げされた金属面である。この基準面560の幅(短辺方向(図3における上下方向)の寸法)は、負極72の幅より大きい。基準面560における負極切断刃54の近傍には、基準面560の幅方向に延び且つガイド部材561の厚さ方向に該ガイド部材561を貫通する少なくとも一つのスリット564が設けられている。
The
第一吸気部562は、ガイド部材561の下側(基準面560と反対の面側)からスリット564に接続されるノズルを有し、スリット564を通じてノズルから吸気する(図2の矢印α参照)。また、第二吸気部563は、ガイド部材561の基準面560との間に負極72が通過できるように該基準面560と間隔をあけて対向する位置において開口を基準面560に向けて配置されるノズルを有し、該ノズルから吸気する(図2の矢印β参照)。即ち、切断部送り出し部55から送り出される負極72は、第一吸気部562によって基準面560に向けて吸引されると共に、第二吸気部563によって基準面560から離れる方向に吸引される。このとき、切断部送り出し部55から送り出されて合流部10に向かう負極(先端が自由端となっている負極)72が基準面560に沿って進み、且つ、この負極が、基準面560への吸い付き等によって基準面560に沿った進行が妨げられて撓むことのないように、第一吸気部562と第二吸気部563との吸気量がそれぞれ制御されている。
The
合流部10は、巻回部3への電極7(正極71、負極72)及びセパレータ8の搬送経路において、電極7同士、セパレータ8同士、又は、電極7とセパレータ8とを重ね合わす。本実施形態の合流部10は、正極71、第一セパレータ81、負極72、及び第二セパレータ82を重ね合わせ、巻回部3に送り出す。即ち、合流部10は、巻回機1において、正極71の搬送経路と負極72の搬送経路と第一及び第二セパレータ81、82の各搬送経路とが合流する位置(部位)である。本実施形態の合流部10は、ピンチローラであり、正極搬送部51、負極搬送部52、第一セパレータ搬送部41、及び第二セパレータ搬送部42によって該ピンチローラに搬送された(送り込まれた)正極71、負極72、及びセパレータ8(第一及び第二セパレータ81、82)を重ね合わせ、巻回部3に送り出す。
The
セパレータ切断部11は、所定の長さのセパレータ8が巻回部3に搬送されたときに該セパレータ8を切断する。本実施形態のセパレータ切断部11は、重ね合わされた状態の第一及び第二セパレータ81、82を切断する。
The
巻回部3は、電極7間にセパレータ8が位置するように、搬送部2によって搬送される電極7及びセパレータ8を巻回する。具体的に、巻回部3は、軸芯周りに回転することによって電極7(正極71及び負極72)及びセパレータ8(第一セパレータ81及び第二セパレータ82)を巻回する巻回スピンドル(巻回軸)31を有する。そして、巻回部3は、正極71と負極72との間にセパレータ8が位置するように積層された状態(より具体的には、正極71、第一セパレータ81、負極72、及び第二セパレータ82が順に重なった状態)で搬送部2によって供給された(詳しくは、合流部10から送り出された)正極71、第一セパレータ81、負極72、及び第二セパレータ82を積層された状態のままで巻回スピンドル31によって巻回する。
The winding unit 3 winds the
以上のように構成される巻回機1は、以下のようにして電極7及びセパレータ8を巻回して電極体9を形成(製造)する。
The winding
正極ロールR1、負極ロールR2、第一セパレータロールR3、及び第二セパレータロールR4が、巻回機1の所定位置に配置される。各ロールR1、R2、R3、R4から引き出された正極71、負極72、第一セパレータ81、及び第二セパレータ82は、各搬送部51、52、41、42の搬送経路を通って(図1参照)合流部10まで搬送される。このとき、第一セパレータ及び第二セパレータが巻回部3に到達した後に正極71及び負極72が巻回部3に到達するように、各搬送部51、52、41、42が正極71、負極72、第一セパレータ81、及び第二セパレータ82を搬送する。
A positive electrode roll R 1 , a negative electrode roll R 2 , a first separator roll R 3 , and a second separator roll R 4 are arranged at predetermined positions of the winding
合流部10まで搬送された正極71、負極72、第一セパレータ81、及び第二セパレータ82は、合流部10において、正極71、第一セパレータ81、負極72、及び第二セパレータ82の順に並ぶように重ね合わされ、巻回部3(詳しくは、巻回スピンドル31)まで送り出される。積層された正極71、負極72、第一セパレータ81、及び第二セパレータ82が巻回スピンドル31まで到達すると、この状態で、巻回機1は、巻回スピンドル31を回転させると共に、各搬送部51、52、41、42のニップローラ(送り出し部)61、62、63をそれぞれ回転させる(駆動させる)。これにより、巻回スピンドル31の周囲に、正極71、負極72、及び各セパレータ81、82が巻回される。
The
所定の長さの正極71と負極72とが巻回スピンドル31によって巻回されると、正極切断部510と負極切断部53とにおいて正極71と負極72とが切断され、第一及び第二セパレータ81、82のみが合流部10に向けて搬送される。そして、巻回スピンドル31によって、正極71及び負極72の切断後に所定の長さの第一及び第二セパレータ81、82が巻回されると、セパレータ切断部11によって、重なった状態の第一及び第二セパレータ81、82が切断される。そして、この切断された第一及び第二セパレータ81、82の端部に対して端止めテープ等による端止めが行われると、正極71、負極72、第一セパレータ81、及び第二セパレータ82の巻回体が巻回スピンドル31から取り外され、電極体9が完成する。
When the
続いて、第一セパレータ81及び第二セパレータ82の先端が巻回スピンドル31に固定され、該巻回スピンドル31が回転し始める。巻回スピンドル31によって所定長さの第一及び第二セパレータ81、82が巻回されると、巻回スピンドルによる第一及び第二セパレータ81、82の巻回が続けられた状態で、正極切断部の直上流の第二送り出し部62と、切断部送り出し部55(63)とによって、切断によって先端が自由端となっている正極71及び負極72が合流部10に向けて送り出される。
Subsequently, the tips of the
このとき、第一及び第二吸気部562、563による吸気によって、切断部送り出し部55によって送り出される(押し出される)負極(先端が自由端となっている負極)72は、ガイド部材561の基準面560に沿って進む。これにより、負極72は撓みや幅方向のふらつきによる位置ズレ等が生じることなく、合流部10まで進む(送り出される)。また、正極71は、第一セパレータ81と重なった状態で合流部10に向かうため、撓みや位置ズレ等が生じることなく、合流部10まで進む(送り出される)。
At this time, a negative electrode (a negative electrode whose tip is a free end) 72 sent out (pushed out) by the cutting
正極71及び負極72が合流部10を経て巻回スピンドル31まで到達すると、所定の長さの正極71及び負極72が巻回されるまで、第一及び第二セパレータ81、82と共に正極71と負極72とが巻回スピンドル31に供給され続ける。その後、上述のように正極71及び負極72の切断、この切断後の所定長さの第一及び第二セパレータ81、82の巻回、第一及び第二セパレータ81、82の切断及び端止め、が順に行われる。巻回機1では、以上の動作が繰り返され、電極体9が順次形成される。
When the
以上の巻回機1によれば、合流部10に向けて送り出され且つ先端が自由端となっている負極72の姿勢が姿勢矯正部56によって矯正される(即ち、切断部送り出し部(本実施形態の例ではニップローラ)55から押し出されることに起因する撓み等が抑えられる)ため、合流部10において重ね合わされた帯状の部材(正極71、負極72、及びセパレータ81、82)同士における前記撓み等に起因する位置ズレが防がれる。これにより、形成された電極体9における電極7、セパレータ8の巻ズレが抑えられる。即ち、この巻回機1を用いて電極体9を製造することによって、巻ズレの少ない(抑えられた)電極体9が得られる。
According to the winding
本実施形態の巻回機1では、平板状のガイド部材(矩形状の平滑な基準面560を有する部材)561といった簡素な構成によって、合流部10に向けて送り出され且つ先端が自由端となっている負極72の姿勢を、好適に矯正することができる。
In the winding
また、本実施形態の巻回機1では、第一吸気部562によって、先端が自由端となっている負極72を基準面560に沿わすことができるため、他の部材等によって該負極72を基準面560に向けて押さえるようにして沿わす場合に比べ、負極72を基準面560に沿わす際の接触抵抗を抑えることができる。これにより、負極72において前記接触抵抗に起因する撓み等が抑えられ、その結果、合流部10において重ね合わされた帯状の部材(正極71、負極72、セパレータ81、82)同士における前記撓み等に起因する位置ズレをより効果的に防ぐことができる。
Further, in the winding
また、本実施形態の巻回機1では、姿勢矯正部56が、第一吸気部562と第二吸気部563とを有するため、負極72を基準面560に沿わせたときの該負極72と該基準面560との間の摩擦抵抗を低減させ易くなる。即ち、第一吸気部562のみによって吸気される(即ち、基準面560側から吸気される)場合に比べ、負極72の両面側からの吸気量(第一及び第二吸気部562、563による吸気量)をそれぞれ調整することによって、負極72を基準面560に沿わせたときの該負極72と該基準面560との間の摩擦抵抗を低減させ易くなる。これにより、巻回機1において、前記摩擦抵抗に起因する負極72の撓みも防ぐことができ、その結果、電極(又はセパレータ)の位置ズレをより効果的且つ確実に防ぐことができる。
Further, in the winding
しかも、負極切断刃54の下流位置に第一及び第二吸気部562、563が配置されているため、負極72が負極切断刃54によって切断されたときに生じた金属(例えば、金属切り屑等)が、負極72の表面(図2における上側の面)及び裏面(図2における下側の面)のいずれの面に付着していても、第一及び第二吸気部562、563による吸引によって除去されるため、形成された電極体9に前記金属が混入するのを防ぐことができる。
In addition, since the first and
尚、本発明の巻回機及び電極体の製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。 In addition, the winding machine of this invention and the manufacturing method of an electrode body are not limited to the said embodiment, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment, and a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. Furthermore, a part of the configuration of an embodiment can be deleted.
上記実施形態の巻回機1では、姿勢矯正部56は、負極搬送部52のみに設けられているが、この構成に限定されない。姿勢矯正部56は、正極搬送部51に設けられてもよい。また、セパレータ切断部11が合流部10の上流に設けられた構成であれば、姿勢矯正部56がセパレータ搬送部4に設けられてもよい。
In the winding
先端が自由端となっている電極7又はセパレータ8を基準面560に沿わせる具体的な構成は、限定されない。例えば、上記実施形態の巻回機1では、第一及び第二吸気部562、563によって電極7又はセパレータ8を両面側から吸引することで、先端が自由端となっている電極7又はセパレータ8を基準面560に沿わせているが、第一吸気部562による基準面560に向けた吸気のみによって、先端が自由端となっている電極7又はセパレータ8を基準面560に沿わせる構成であってもよい。また、姿勢矯正部56は、空気等の気体を給気する(吹き出す)給気部によって電極7又はセパレータ8を基準面560に向けて押し付けることで、前記先端が自由端となっている電極7又はセパレータ8を基準面560に沿わせる構成であってもよい。この場合、給気部は、基準面560との間に電極7又はセパレータ8が通過できるように該基準面560と間隔をあけて対向する位置(例えば、上記実施形態における第二吸気部563が配置されている位置)から基準面560に向けて給気する。
A specific configuration in which the
また、姿勢矯正部56の具体的な構成も限定されない。厚さ方向において電極7又はセパレータ8が通過できる程度の間隔をあけた部材に接触(当接)させることで、送り出し部61、62、63によって押し出されることに起因する電極7又はセパレータ8における撓み、進行方向に対するふらつき等を抑える構成であってもよい。例えば、金属製の表面を有し且つ前記厚さ方向の間隔を有する一対のフリーローラ、図5に示すような一対のガイド部材56A等によって構成されてもよい。
Further, the specific configuration of the
上記実施形態のガイド部材561は、板状の部材であるが、この構成に限定されない。ガイド部材561は、基準面560を有していれば、ブロック状等の他の形状であってもよい。
The
上記実施形態の巻回機1では、ガイド部材561に一つのスリット564を設けこのスリット564を介して吸気することにより、先端が自由端となっている負極72等を基準面560に沿わす構成であるが、この構成に限定されない。ガイド部材561に設けられている吸気のための開口は、少なくとも一つ設けられていればよく、形状も限定されない。例えば、図6に示すように、複数の円形の穴565がガイド部材561に設けられてもよく、送り出し方向に間隔をあけて並ぶ複数のスリット等がガイド部材561に設けられてもよい。
In the winding
また、合流部10の具体的構成も、限定されない。例えば、上記実施形態の合流部10は、ピンチローラであるが、図7に示すような上下に間隔をあけた一対の部材12等であってもよい。
Moreover, the specific structure of the
上記実施形態の巻回機1における基準面560は、矩形状の平滑な面であるが、この構成に限定されない。基準面560は、送り出し方向(送り出し部61、62、63から合流部10に向かう方向)に延びていればよく、図8に示すように、電極7等の幅方向に湾曲等していてもよい。また、基準面560を有するガイド部材561は、一つでなくてもよい。例えば、図9に示すように、基準面560を有する複数のガイド部材561が配置されてもよい。
Although the
1…巻回機、2…搬送部、3…巻回部、31…巻回スピンドル、4…セパレータ搬送部、41…第一セパレータ搬送部、42…第二セパレータ搬送部、5…電極搬送部、51…正極搬送部、510…正極切断部、52…負極搬送部、53…負極切断部、54…負極切断刃、55…切断部送り出し部(送り出し部)、56…姿勢矯正部、56A…ガイド部材、560…基準面、561…ガイド部材、562…第一吸気部、563…第二吸気部、564…スリット、565…穴、6…搬送ローラ、61、62、63…送り出し部、7…電極、71…正極、711…金属箔、712…正極活物質層、72…負極、721…金属箔、722…負極活物質層、8…セパレータ、81…第一セパレータ、82…第二セパレータ、9…電極体、10…合流部、11…セパレータ切断部、12…上下に間隔をあけた一対の部材、100…電池巻回機、101…巻き込み部、102…負極シート、103…正極シート、104…第二セパレータ、110…負極移送手段、111…搬送ローラ、112…カッター、120…正極移送手段、121…搬送ローラ、122…カッター、130…第二セパレータ移送手段、131…搬送ローラ、132…カッター、R1…正極ロール、R2…負極ロール、R3…第一セパレータロール、R4…第二セパレータロール
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記巻回部への前記電極及び前記セパレータの搬送経路において、前記電極同士、前記セパレータ同士、又は前記電極と前記セパレータとが重ね合わされる合流部と、
先端が自由端となっている前記電極又は前記セパレータを前記合流部に向けて送り出す送り出し部と、
前記合流部と前記送り出し部との間に配置され、且つ前記送り出し部から送り出される前記電極又は前記セパレータの姿勢を矯正する姿勢矯正部と、を備え、
前記姿勢矯正部は、
前記送り出し部から前記合流部に向けて延び且つ前記送り出し部から前記合流部に向かう前記電極又は前記セパレータと対向する基準面と、
前記基準面において前記電極又は前記セパレータから該基準面に向かう方向に吸気する第一吸気部と、
前記基準面との間に前記電極又は前記セパレータが通過できるように該基準面と間隔をあけて対向する位置において該基準面から離れる方向に吸気する第二吸気部と、
を有し、前記送り出し部から送り出される前記電極又は前記セパレータを前記基準面に沿わす、巻回機。 A winding part for winding the electrode and the separator in a stacked state;
In the transport path of the electrode and the separator to the winding part, the electrodes, the separators, or a joining part where the electrodes and the separator are overlapped,
A delivery part that feeds the electrode or the separator whose tip is a free end toward the joining part;
A posture correcting unit that is disposed between the merging unit and the sending unit and that corrects the posture of the electrode or the separator fed from the sending unit ;
The posture correction unit is
A reference surface extending from the delivery portion toward the junction and facing the electrode or the separator from the delivery portion toward the junction;
A first air intake portion that inhales in the direction from the electrode or the separator toward the reference surface at the reference surface;
A second air intake portion that inhales in a direction away from the reference surface at a position facing the reference surface so as to allow the electrode or the separator to pass between the reference surface and the reference surface;
A winding machine that has the electrode or the separator fed from the feeding section along the reference plane .
前記送り出し部は、前記電極を送り出す、請求項1に記載の巻回機。 A cutting part for cutting the electrode to form the tip;
The delivery unit, to exit sends the electrode, the winding machine according to claim 1.
It is wound while stacking the electrode and separator by winding machine according to claim 1 or 2, comprising a manufacturing method of an electrode body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015052068A JP6593677B2 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Winding machine and electrode body manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015052068A JP6593677B2 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Winding machine and electrode body manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016173884A JP2016173884A (en) | 2016-09-29 |
JP6593677B2 true JP6593677B2 (en) | 2019-10-23 |
Family
ID=57009727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015052068A Active JP6593677B2 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Winding machine and electrode body manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6593677B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106992316A (en) * | 2017-04-21 | 2017-07-28 | 广西卓能新能源科技有限公司 | Pole piece cuts winding apparatus |
JP6870591B2 (en) * | 2017-11-24 | 2021-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacturing method of wound electrode body |
CN107785601B (en) * | 2017-11-28 | 2020-12-01 | 杭州迪喾软件科技有限公司 | Electricity core winder |
TWI718724B (en) * | 2019-10-25 | 2021-02-11 | 台灣愛司帝科技股份有限公司 | Led wafer, and led wafer detection device and method |
CN113414278A (en) * | 2021-07-15 | 2021-09-21 | 深圳吉阳智能科技有限公司 | High-speed cutting device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6380481A (en) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Manufacture of spiral electrode plate group |
JPH09180735A (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrode sheet positioner of battery winding machine |
JP2010111478A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | Guide roller |
JP5605926B2 (en) * | 2013-10-10 | 2014-10-15 | 日特エンジニアリング株式会社 | Film wrinkle removing device, film tension adjusting method, film wrinkle removing method, and film winding device |
-
2015
- 2015-03-16 JP JP2015052068A patent/JP6593677B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016173884A (en) | 2016-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6593677B2 (en) | Winding machine and electrode body manufacturing method | |
KR102345220B1 (en) | Method for manufacturing mono cells | |
JP4823393B1 (en) | Method for laminating positive and negative electrode plates and apparatus therefor | |
RU2554928C2 (en) | Separator carrier and method of separator transfer | |
US11063301B2 (en) | Manufacturing apparatus for electrode laminate | |
US8313606B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing wound electrode assembly for battery | |
JP6690486B2 (en) | Electrode manufacturing equipment | |
KR101586121B1 (en) | Lamination device including electrode guide | |
JP2013178951A (en) | Device for holding polar plate with separator | |
JP2014179304A (en) | Method and device for forming electrode laminate for secondary battery | |
JP2014186799A (en) | Electrode sheet creation device and creation method | |
KR20200070921A (en) | Notching apparatus with increased electrode derailment correction efficiency | |
JP6620970B2 (en) | Winding device, storage element manufacturing method, and storage element | |
JP6044497B2 (en) | Membrane electrode assembly manufacturing equipment | |
JP7070285B2 (en) | Electrode manufacturing equipment | |
JP2019194953A (en) | Electrode manufacturing device | |
JP6984204B2 (en) | Manufacturing method of electrode with separator | |
JP2019079767A (en) | Electrode manufacturing device | |
JP6776786B2 (en) | Laminated battery manufacturing equipment | |
JP6459767B2 (en) | Method for laminating electrode sheets | |
JP2017142987A (en) | Electrode manufacturing device | |
JP7009916B2 (en) | Electrode transfer device | |
JP6669026B2 (en) | Laminated battery manufacturing method | |
JP2019192591A (en) | Electrode carrier device | |
CN113299970A (en) | Pole piece feeding assembly and laminating machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190301 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190415 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190624 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190830 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190912 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6593677 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |