JP7111683B2 - Winding device and winding element manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、二次電池等に内蔵される巻回素子を得るための巻回装置及び巻回素子の製造方法に関する。 The present invention relates to, for example, a winding device for obtaining a wound element incorporated in a secondary battery or the like, and a method for manufacturing the wound element.
例えば、リチウムイオン電池等の二次電池に用いられる巻回素子は、正極活物質が塗布された正電極シートと、負極活物質が塗布された負電極シートとが、絶縁素材からなるセパレータシートを介して重ね合わされた状態で巻回されることにより製造される。 For example, in a wound element used in a secondary battery such as a lithium ion battery, a positive electrode sheet coated with a positive electrode active material and a negative electrode sheet coated with a negative electrode active material are separated from each other by a separator sheet made of an insulating material. It is manufactured by being wound in a state in which it is superimposed on each other.
巻回素子を製造するための巻回装置においては、ロール状に巻回された原反から、上記各電極シート及びセパレータシートが回転可能な巻芯へと供給される。そして、巻芯の外周に各電極シート及びセパレータシートが重ね合わされた状態で巻回されることにより巻回素子が得られる。 In a winding apparatus for manufacturing a wound element, each of the electrode sheets and the separator sheet is supplied to a rotatable winding core from a raw material wound into a roll. Then, the wound element is obtained by winding the electrode sheets and the separator sheets on the outer circumference of the winding core in a state of being superimposed thereon.
また、正電極シートや負電極シートとして、表面に活物質を有する電極本体部と、該電極本体部の幅方向端縁から突出する成形タブとを有するものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。成形タブは、電極材料の一部を切除すること等によって形成されたものであって電極本体部と一体となっており、また、電極本体部の長手方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。通常、得られた巻回素子においては、各成形タブが巻回素子の周方向に沿った一定範囲内に配置されるようになっている。尚、巻回素子の製造後における後工程では、各成形タブをまとめた上で溶接する等の処理が行われることがある。 Further, as a positive electrode sheet or a negative electrode sheet, there is known a sheet having an electrode main body portion having an active material on the surface and a molded tab projecting from the width direction edge of the electrode main body portion (see, for example, Patent Documents 1st prize). The molded tabs are formed by cutting a part of the electrode material or the like, and are integrated with the electrode main body. ing. Generally, the resulting wound element is such that each molded tab is positioned within a certain range along the circumference of the wound element. It should be noted that, in a post-process after manufacturing the wound element, a treatment such as welding may be performed after gathering the formed tabs.
ところで、図20,21に示すように、電極シート4,5が成形タブ4b,5bを有するものである場合、成形タブ4b,5bは電極本体部と同様に非常に薄いものであるから、巻芯13による各電極シート4,5等の巻回時に、各電極シート4,5に存在する僅かな湾曲やしわ、残留応力などの影響によって、成形タブ4b,5bが巻芯13の回転軸RAから離間するように変形し、折れ曲がってしまったり、起き上がってしまったりするおそれがある。尚、図20,21では、正電極シート4の成形タブ4bに変形が生じた状態を示しているが、負電極シート5の成形タブ5bでも同様の変形が生じ得る。
As shown in FIGS. 20 and 21, when the
成形タブ4b(5b)の折れ曲がりが生じると(図20参照)、この折れ曲がった成形タブ4b(5b)に各電極シート4,5等が巻き付けられていき、該成形タブ4b(5b)が電極シート4,5等に巻き込まれた状態になったり、電極シート4,5等の巻きずれが発生したりするため、得られた巻回素子は欠陥のある不良品となってしまう。また、成形タブ4b(5b)の起き上がりが生じると(図21参照)、各成形タブ4b(5b)をまとめて溶接する際に不具合が生じたり、巻回素子の搬送時に成形タブ4b(5b)が周辺装置等と接触して成形タブ4b(5b)の破損や変形が生じたりするなど、後工程で不具合が発生するおそれがある。
When the forming
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、巻芯による電極シートの巻回時に、成形タブの起き上がりや折れ曲がりといった変形をより確実に防止することができる巻回装置及び巻回素子の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a winding apparatus capable of more reliably preventing deformation such as rising or bending of a formed tab when winding an electrode sheet around a winding core. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wound element.
以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。 Each means suitable for solving the above object will be described below by itemizing. It should be noted that actions and effects peculiar to the corresponding means will be added as necessary.
手段1.回転可能な巻芯を備え、
表面に活物質を有する電極本体部、及び、該電極本体部と一体であって該電極本体部の幅方向端縁から突出するとともに該電極本体部の長手方向に沿って間隔をあけて設けられた複数の成形タブを備えてなる帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータシートとを前記巻芯に供給しつつ該巻芯を回転させることで、前記電極シート及び前記セパレータシートを重ねつつ巻回する巻回装置であって、
所定の気体を前記成形タブに吹き付けることで、該成形タブに対し前記巻芯の回転軸側に向けた力を付与するブロー手段を有し、
前記成形タブは、前記巻芯の回転に伴い、前記巻芯に対し前記電極シートが巻き付き始める位置に対応する巻付開始ポジションを通過するように構成されており、
前記ブロー手段は、前記巻付開始ポジションに位置する前記成形タブに対し前記気体を吹き付けるように構成されていることを特徴とする巻回装置。
an electrode main body portion having an active material on the surface; A strip-shaped electrode sheet provided with a plurality of formed tabs and a strip-shaped separator sheet made of an insulating material are supplied to the core and rotated to overlap the electrode sheet and the separator sheet. A winding device for winding while
Blowing means for applying a force toward the rotating shaft side of the winding core to the forming tab by blowing a predetermined gas onto the forming tab,
The forming tab is configured to pass through a winding start position corresponding to a position where the electrode sheet starts winding around the winding core as the winding core rotates,
The winding device, wherein the blow means is configured to blow the gas against the forming tab positioned at the winding start position.
巻芯の直上流における電極シートの搬送経路は、通常直線的なものとなっている。そのため、電極シートは、巻芯によって巻き取られ始める段階になると、平らな状態から湾曲した状態に変形する。成形タブにおける折れ曲がりや起き上がりは、この電極シートの変形が生じるときに、すなわち、成形タブが巻付開始ポジションに配置されたときに特に生じやすい。 The conveying path of the electrode sheet immediately upstream of the winding core is generally linear. Therefore, the electrode sheet deforms from a flat state to a curved state when it reaches the stage where it starts to be wound by the winding core. Bending and rising of the formed tab are particularly likely to occur when the deformation of the electrode sheet occurs, that is, when the formed tab is placed at the winding start position.
この点、上記手段1によれば、折れ曲がりや起き上がりの発生が特に懸念される、巻付開始ポジションに位置する成形タブに対し、所定の気体(例えばエア)が吹き付けられることで、該成形タブに対し巻芯の回転軸側に向けた力が付与される。すなわち、巻付開始ポジションに位置する成形タブに対し、折れ曲がりや起き上がりが生じる方向とは反対方向の力が付与される。従って、巻芯による電極シートの巻回時において、成形タブにおける折れ曲がり等の発生をより確実に防止することができる。その結果、生産性や製品品質の向上を図ることができる。 In this respect, according to the above-described means 1, a predetermined gas (for example, air) is blown to the formed tab located at the winding start position, where there is a particular concern about the occurrence of bending or rising. A force directed toward the rotating shaft side of the winding core is applied. That is, a force is applied in a direction opposite to the direction in which bending or rising occurs to the formed tab positioned at the winding start position. Therefore, when the electrode sheet is wound around the winding core, it is possible to more reliably prevent the forming tab from being bent or the like. As a result, productivity and product quality can be improved.
また、上記手段1によれば、成形タブに直接触れることなく、折れ曲がり等の発生防止を図ることができる。従って、成形タブに対し無用のダメージを与えずに済み、製品品質の向上をより確実に図ることができる。
Moreover, according to the
手段2.前記ブロー手段からの前記気体の吹き付け方向は、前記巻芯の回転軸と平行な方向であって前記巻芯に巻回される前記電極シートの幅方向中心側から外側に向けた方向から、前記巻芯の回転軸と直交する方向であって前記巻芯側に向けた方向までの範囲内に設定されることを特徴とする手段1に記載の巻回装置。
上記手段2によれば、吹き付けられた気体が成形タブにおける気体の吹き付け対象面の裏に回り込み、折れ曲がり等が生じる方向の力が成形タブに付与されるといった事態をより確実に防止できる。これにより、成形タブの折れ曲がり等の防止効果をより高めることができる。
According to the
手段3.前記ブロー手段は、前記気体の吹き付けを間欠的に行うように構成されていることを特徴とする手段1又は2に記載の巻回装置。
Means 3. The winding device according to
上記手段3によれば、ブロー手段は、連続的ではなく間欠的に、巻付開始ポジションに位置した成形タブへと気体を吹き付ける。従って、吹き付けられた気体が、巻付開始ポジションに位置していない成形タブに当たることによる悪影響を極力抑制でき、生産性や製品品質の向上を一層確実に図ることができる。
According to the
手段4.前記ブロー手段は、前記成形タブの根元部分に対し気体を吹き付けるように構成されていることを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載の巻回装置。
Means 4. 4. The winding device according to any one of
上記手段4によれば、成形タブに対し、折れ曲がり等が生じる方向とは反対方向の力をより効果的に付与することができ、折れ曲がり等の発生をより一層確実に防止することができる。
According to the
手段5.表面に活物質を有する電極本体部、及び、該電極本体部と一体であって該電極本体部の幅方向端縁から突出するとともに該電極本体部の長手方向に沿って間隔をあけて設けられた複数の成形タブを備えてなる帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータシートとを、回転可能な巻芯に供給しつつ該巻芯を回転させることで、前記電極シート及び前記セパレータシートが巻回されてなる巻回素子を得る際に用いられる、巻回素子の製造方法であって、
前記成形タブは、前記巻芯の回転に伴い、前記巻芯に対し前記電極シートが巻き付き始める位置に対応する巻付開始ポジションを通過し、
前記巻付開始ポジションに位置する前記成形タブに対し所定の気体を吹き付けることで、該成形タブに対し前記巻芯の回転軸側に向けた力を付与するブロー工程を含むことを特徴とする巻回素子の製造方法。
Means 5. an electrode main body portion having an active material on the surface; A strip-shaped electrode sheet provided with a plurality of formed tabs and a strip-shaped separator sheet made of an insulating material are supplied to a rotatable core while the core is rotated to obtain the electrode sheet and the separator. A method for manufacturing a wound element, which is used when obtaining a wound element formed by winding a sheet,
As the winding core rotates, the forming tab passes through a winding start position corresponding to a position where the electrode sheet starts winding around the winding core,
a blowing step of blowing a predetermined gas against the forming tab positioned at the winding start position to apply a force toward the rotating shaft side of the winding core to the forming tab. A method of manufacturing a circuit element.
上記手段5によれば、上記手段1と同様の作用効果が奏されることとなる。
According to the
手段6.前記ブロー工程における前記気体の吹き付け方向は、前記巻芯の回転軸と平行な方向であって前記巻芯に巻回される前記電極シートの幅方向中心側から外側に向けた方向から、前記巻芯の回転軸と直交する方向であって前記巻芯側に向けた方向までの範囲内に設定されることを特徴とする手段5に記載の巻回素子の製造方法。
Means 6. The blowing direction of the gas in the blowing step is a direction that is parallel to the rotation axis of the core and extends from the center side in the width direction of the electrode sheet wound around the core to the outside. The method for manufacturing a wound element according to
上記手段6によれば、上記手段2と同様の作用効果が奏されることとなる。
According to the above means 6, the same effect as that of the
手段7.前記ブロー工程は、間欠的に行われることを特徴とする手段5又は6に記載の巻回素子の製造方法。 Means 7. 7. The method of manufacturing a wound element according to means 5 or 6, wherein the blowing step is performed intermittently.
上記手段7によれば、上記手段3と同様の作用効果が奏されることとなる。
According to the means 7, the same effect as the
手段8.前記ブロー工程では、前記成形タブの根元部分に対し気体が吹き付けられることを特徴とする手段5乃至7のいずれかに記載の巻回素子の製造方法。
Means 8. 8. The method of manufacturing a wound element according to any one of
上記手段8によれば、上記手段4と同様の作用効果が奏されることとなる。
According to the means 8, the same effect as the
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、巻回装置によって得られる巻回素子としてのリチウムイオン電池素子の構成について説明する。 An embodiment will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of a lithium ion battery element as a wound element obtained by a winding device will be described.
図1に示すように、リチウムイオン電池素子1(以下、単に「電池素子1」という)は、2枚のセパレータシート2,3を介して、正電極シート4及び負電極シート5が重ね合わされた状態で巻回されることにより製造される。尚、2枚のセパレータシート2,3に代えて、折返された1枚のセパレータシートを用いてもよい。また、以下においては、説明の便宜上、セパレータシート2,3及び電極シート4,5を「各種シート2~5」と称することがある。
As shown in FIG. 1, a lithium ion battery element 1 (hereinafter simply referred to as "
セパレータシート2,3は、それぞれ同一の幅を有する帯状をなしており、異なる電極シート4,5同士が互いに接触して短絡を起こしてしまうのを防止すべく、ポリプロピレン(PP)等の絶縁体により構成されている。
The
各電極シート4,5は、薄板状の金属シートからなり、正電極シート4には例えばアルミニウム箔シートが用いられ、負電極シート5には例えば銅箔シートが用いられている。図2,3に示すように、各電極シート4,5は、電極本体部4a,5a及び成形タブ4b,5bを備えている。
Each of the
電極本体部4a,5aは、セパレータシート2,3と略同一の幅を有しており、電極本体部4a,5aの表裏両面には活物質が塗布されている。正電極シート4の電極本体部4aには、正極活物質(例えば、マンガン酸リチウム粒子等)が塗布されている(図2,3では、活物質の塗布部分を散点模様で示す)。負電極シート5の電極本体部5aには、負極活物質(例えば、活性炭等)が塗布されている。そして、活物質を介して、正電極シート4及び負電極シート5間におけるイオン交換ができるようになっている。尚、図2,3では、電極本体部4a,5aの一部(例えば幅方向端縁部)に活物質を塗布しない構成を示しているが、電極本体部4a,5aの全域に活物質を塗布する構成としてもよい。
The electrode
成形タブ4b,5bは、電極材料の一部を切除すること等によって形成されており、電極本体部4a,5aと一体とされている。成形タブ4bは、電極本体部4aの幅方向一端縁から突出し、該電極本体部4aの長手方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。成形タブ5bは、電極本体部5aの幅方向他端縁から突出し、該電極本体部5aの長手方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。尚、両成形タブ4b,5bが、電極本体部4a,5aにおける同じ側の端縁から突出するように構成してもよい。
The molded
本実施形態では、理想状態において、電池素子1の一端部において成形タブ4bが1列で並ぶとともに、電池素子1の他端部において成形タブ5bが1列で並ぶように構成されている(図1参照)。
In this embodiment, in an ideal state, the formed
リチウムイオン電池を得るに際しては、巻回された電池素子1が金属製で筒状をなす図示しない電池容器(ケース)内に配設されるとともに、成形タブ4b,5bがそれぞれまとめられる。また、必要に応じて、まとめられた成形タブ4b,5bがそれぞれ溶接される。そして、まとめられた成形タブ4bを正極端子部品(図示せず)に接続するとともに、同じくまとめられた成形タブ5bを負極端子部品(図示せず)に接続し、両端子部品が前記電池容器の両端開口に塞ぐように設けられることで、リチウムイオン電池を得ることができる。
When obtaining a lithium ion battery, the
次に、電池素子1を製造するための巻回装置10について説明する。図4に示すように、巻回装置10は、各種シート2~5を巻回するための巻回部11と、正電極シート4を巻回部11へ供給するための正電極シート供給機構31と、負電極シート5を巻回部11へ供給するための負電極シート供給機構41と、セパレータシート2,3をそれぞれ巻回部11へ供給するためのセパレータ供給機構51,61と、制御装置91とを備えている。尚、巻回部11や各供給機構31,41,51,61など、巻回装置10内の各種機構は、制御装置91により動作制御される構成となっている。
Next, the winding
正電極シート供給機構31は、正電極シート4がロール状に巻回されてなる正電極シート原反32を備えている。正電極シート原反32は、回転可能に支持されており、ここから適宜、正電極シート4が引き出されることとなる。
The positive electrode
さらに、正電極シート供給機構31は、シート挿入機構71、シート切断カッタ72及びテンション付与機構73を備えている。
Further, the positive electrode
シート挿入機構71は、正電極シート4を把持しつつ巻回部11へ供給するためのものである。
The
シート切断カッタ72は、正電極シート4を切断するためのものである。正電極シート4の切断は、シート挿入機構71により正電極シート4を把持した状態で行われる。また、シート切断カッタ72は、正電極シート4の搬送経路から離間可能であり、シート挿入機構71による正電極シート4の供給を阻害しないようになっている。
The
テンション付与機構73は、正電極シート4に張力を付与するためのものであり、複数のローラ(例えばダンサローラ等)を備えている。これらローラの動作が前記制御装置91によって制御されることで、テンション付与機構73から正電極シート4に付与される張力が調節可能となっている。本実施形態では、テンション付与機構73によって、正電極シート4に対し常に一定の張力が付与されるようになっている。
The
負電極シート供給機構41は、その最上流側において、負電極シート5がロール状に巻回されてなる負電極シート原反42を備えている。負電極シート原反42は、回転可能に支持されており、ここから適宜、負電極シート5が引き出されることとなる。
The negative electrode
また、負電極シート原反42から巻回部11にかけての負電極シート5の搬送経路の途中には、正電極シート4の搬送経路と同様に、シート挿入機構71、シート切断カッタ72及びテンション付与機構73が設けられている。これらは、負電極シート5を対象として機能する点を除き、正電極シート4の搬送経路に設けられたものと同様である。
In addition, in the middle of the conveying path of the
一方、セパレータ供給機構51,61は、それぞれセパレータシート2,3がロール状に巻回されてなるセパレータ原反52,62を備えている。セパレータ原反52,62は、自由回転可能に支持されており、ここから適宜、セパレータシート2,3が引き出されることとなる。
On the other hand, the
さらに、セパレータ供給機構51,61は、電極シート供給機構31,41と同様に、テンション付与機構73を備えている。これは、セパレータシート2,3を対象として機能する点を除き、正電極シート供給機構31に設けられたものと同様である。
Furthermore, the
次に、巻回部11の構成について説明する。図5に示すように、巻回部11は、図示しない駆動機構により回転可能に設けられた相対向する2枚の円盤状のテーブルからなるターレット12と、該ターレット12の回転方向に180°間隔で設けられた2つの巻芯13,14と、該巻芯13,14に対しそれぞれターレット12の回転方向にほぼ90°ずつずれた位置に設けられた2つの支持ローラ15a,15bと、セパレータカッタ16と、巻回終了直前の各種シート2~5を押さえるための押えローラ17と、所定の固定用テープを貼付するためのテープ貼付機構18と、ブロー手段としてのブロー装置19とを備えている。また、巻回部11は、後述する取外しポジションP2の周辺部に、巻芯13,14から電池素子1の取外しを行うための取外装置(不図示)等を有している。
Next, the configuration of the winding
巻芯13,14は、それぞれ自身の外周側において各種シート2~5を巻取るためのものであり、図示しない駆動機構により自身の中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。巻芯13,14の回転量は、図示しないエンコーダにより把握可能となっており、該エンコーダから回転量に関する情報が前記制御装置91へと入力されるようになっている。
The winding
また、巻芯13(14)は、その外周面、つまり、各種シート2~5が巻回される部位が、自身の中心軸(回転軸)と直交する断面において楕円形状をなすように構成されている。巻芯13(14)は、第一芯片131(141)及び第二芯片132(142)を備えている。さらに、各芯片131,132(141,142)間には、前記回転軸と直交する方向に延びるスリット133(143)が形成されている。尚、巻芯13(14)におけるスリット133(143)を形成する部位には、該スリット133(143)に挿通されたセパレータシート2,3を挟持するためのチャック機構(不図示)が設けられている。
The outer peripheral surface of the core 13 (14), that is, the portion around which the
また、巻芯13,14は、ターレット12の軸線方向(図5の紙面奥行方向)に沿って、ターレット12を構成する一方のテーブルに対し出没可能に設けられている。巻芯13,14は、前記一方のテーブルから突出した状態となったときに、その先端部が他方のテーブルに形成された受け用の穴に挿通され、両テーブルによって回転可能な状態で支持される。
In addition, the
さらに、巻芯13,14は、ターレット12が回転することにより、巻回ポジションP1及び取外しポジションP2の間を旋回移動可能に構成されている。巻回ポジションP1は、各種シート2~5を巻取る際に巻芯13,14が配置されるポジションである。取外しポジションP2は、巻回後の各種シート2~5(すなわち電池素子1)の取外しを行う際に、巻芯13,14が配置されるポジションである。
Furthermore, the winding
支持ローラ15a,15bは、取外しポジションP2へ移動した巻芯13,14と上記供給機構31,41,51,61との間で各種シート2~5を引っ掛け、支持するためのものである。
The
セパレータカッタ16は、セパレータシート2,3を切断するためものである。押えローラ17は、巻き取られた各種シート2~5を押さえるためのものである。テープ貼付機構18は、巻回終了後に、セパレータシート2,3の終端部へと固定用テープを貼付するためのものである。
A
ブロー装置19は、所定の気体(例えばエア)を、巻芯13,14によって巻回される電極シート4,5の成形タブ4b,5bへと吹き付けるためのものである。ブロー装置19は、巻回ポジションP1に配置された巻芯13(14)の近傍に設置されており、図示しないコンプレッサから所定の気体が供給されている。ブロー装置19は、図6,7(図6等では、成形タブ4b,5b等を実際よりも厚肉で示す)に示すように、正電極シート4に対応する正極ブロー機構191と、負電極シート5に対応する負極ブロー機構192とを備えている。
The
正極ブロー機構191は、正電極シート4の成形タブ4bに対し気体を吹き付けることで、該成形タブ4bに対し巻芯13(14)の回転軸RA側に向けた力を付与する。負極ブロー機構192は、負電極シート5の成形タブ5bに対し気体を吹き付けることで、該成形タブ5bに対し前記回転軸RA側に向けた力を付与する。尚、ブロー機構191,192における気体の吹き出し口は、1の孔によって構成されていてもよいし、多数の微小な孔によって構成されていてもよい。
The positive
また、各ブロー機構191,192は、それぞれ巻付開始ポジションP3に位置した成形タブ4b,5bに対し気体を吹き付けるように設定されている。巻付開始ポジションP3は、巻芯13(14)の回転に伴い、巻芯13(14)に対し各種シート2~5が巻き付き始める位置に対応するポジションである。巻付開始ポジションP3に至った電極シート4,5は、平らな状態から湾曲した状態に変形する。この電極シート4,5の変形が生じるときに、成形タブ4b,5bにおける折れ曲がりや起き上がりが特に生じやすい。
Further, each
また、各ブロー機構191,192からの気体の吹き付け方向は、巻芯13(14)の回転軸RAに対し斜めとなる方向であって、巻芯13(14)に巻回される電極シート4,5の幅方向中心側から外側に向けた方向となるように設定されている。尚、各ブロー機構191,192からの気体の吹き付け方向を適宜変更してもよい。但し、気体の吹き付け方向は、前記回転軸RAと平行な方向であって巻芯13(14)に巻回される電極シート4,5の幅方向中心側から外側に向けた方向(図8の太線矢印方向)から、前記回転軸RAと直交する方向であって巻芯13(14)側に向けた方向(図9の太線矢印方向)までの範囲内に設定することが好ましい。つまり、気体の吹き付け方向は、図10における範囲HA内となるように設定することが好ましい。
Further, the blowing direction of the gas from each of the
さらに、各ブロー機構191,192は、巻付開始ポジションP3に成形タブ4b,5bが位置するタイミングでのみ、成形タブ4b,5bに対する気体の吹き付けを行う。すなわち、各ブロー装置191,192は、成形タブ4b,5bに対する気体の吹き付けを間欠的に行う。各ブロー装置191,192による気体の吹き付けタイミングは、制御装置91によって制御されるようになっている。本実施形態において、制御装置91は、電極シート4,5の長手方向に沿った成形タブ4b,5bの形成間隔に関するデータ等の各種データを予め記憶しており、この各種データ及び前記エンコーダから送られた巻芯13,14の回転量に基づき、気体の吹き付けタイミングを決定し、この決定したタイミングに基づき各ブロー装置191,192の動作を制御する。尚、気体の吹き付けタイミングを決定するための手段については適宜変更可能であり、例えば、電極シート4,5の搬送経路に成形タブ4b,5bを検知するための物体検知センサを設け、該物体検知センサによる検知結果に基づき、気体の吹き付けタイミングを決定してもよい。
Furthermore, each of the
加えて、各ブロー機構191,192は、成形タブ4b,5bの根元部分に対し気体を吹き付けるようになっている。
In addition, each
上記のように構成された巻回装置10では、次のようにして各種シート2~5の巻回が行われる。すなわち、支持ローラ15a(15b)等にセパレータシート2,3が架け渡された状態で、巻回ポジションP1に配置された一方の巻芯13(14)をターレット12における一方のテーブルから突出させることで、該巻芯13(14)のスリット133(143)にセパレータシート2,3を配置する(図11参照)。次いで、前記チャック機構によって、スリット133(143)に配置されたセパレータシート2,3を挟持する。その上で、一方の巻芯13(14)を所定数だけ回転させることで、該巻芯13(14)にセパレータシート2,3を所定量だけ巻き取った状態とする。
In the winding
次いで、一方の巻芯13(14)に対し、シート挿入機構71によって電極シート4,5を順次供給し、その後、該巻芯13(14)を回転させることで各種シート2~5を巻回していく。
Next, the
各種シート2~5の巻回時には、巻付開始ポジションP3に成形タブ4b,5bが位置したタイミングで、ブロー機構191,192により該成形タブ4b,5bに対し気体を吹き付ける工程、すなわちブロー工程が行われる。結果的に、ブロー工程は間欠的に行われることとなる。そして、所定長さの各種シート2~5を巻回した段階で、一方の巻芯13(14)の回転を一時停止するとともに、シート切断カッタ72によって電極シート4,5を切断する。
When the
その後、ターレット12の回転により、各種シート2~5が巻回された一方の巻芯13(14)を取外しポジションP2へと移動させる。これにより、支持ローラ15a(15b)等にセパレータシート2,3が架け渡された状態となる。また、ターレット12の回転により、他方の巻芯14(13)が巻回ポジションP1へと移動する。次回の各種シート2~5の巻回は、この巻芯14(13)によって行われる。
After that, by rotating the
次に、取外しポジションP2に配置された一方の巻芯13(14)に押えローラ17を接近させ、押えローラ17により各種シート2~5を押えた上で、セパレータカッタ16によってセパレータシート2,3を切断する(図12参照)。その後、一方の巻芯13(14)を回転させて各種シート2~5を完全に巻き取った上で、テープ貼付機構18により、セパレータシート2,3の終端部に前記固定用テープを貼付する。これにより、巻止め処理の施された電池素子1が得られる(図13参照)。得られた電池素子1は、前記取外装置によって巻芯13(14)から取外される。
Next, the pressing
以上詳述したように、本実施形態によれば、折れ曲がりや起き上がりの発生が特に懸念される、巻付開始ポジションP3に位置する成形タブ4b,5bに対し、気体が吹き付けられることで、該成形タブ4b,5bに対し巻芯13,14の回転軸RA側に向けた力が付与される。すなわち、巻付開始ポジションP3に位置する成形タブ4b,5bに対し、折れ曲がりや起き上がりが生じる方向とは反対方向の力が付与される。従って、巻芯13,14による電極シート4,5の巻回時において、成形タブ4b,5bにおける折れ曲がり等の発生をより確実に防止することができる。その結果、生産性や製品品質の向上を図ることができる。
As described in detail above, according to the present embodiment, the forming
また、気体の吹き付けを利用するため、成形タブ4b,5bに直接触れることなく、折れ曲がり等の発生防止を図ることができる。従って、成形タブ4b,5bに対し無用のダメージを与えずに済み、製品品質の向上をより確実に図ることができる。
In addition, since the gas is blown, the
さらに、気体の吹き付け方向が前記範囲HA内に設定されるため、吹き付けられた気体が成形タブ4b,5bにおける気体の吹き付け対象面の裏に回り込み、折れ曲がり等が生じる方向の力が該成形タブ4b,5bに付与されるといった事態をより確実に防止できる。これにより、成形タブ4b,5bの折れ曲がり等の防止効果をより高めることができる。
Furthermore, since the blowing direction of the gas is set within the range HA, the blown gas wraps around the back of the target surface of the forming
加えて、ブロー装置19は、連続的ではなく間欠的に、巻付開始ポジションP3に位置する成形タブ4b,5bへと気体を吹き付ける。従って、吹き付けられた気体が、巻付開始ポジションP3に位置していない成形タブ4b,5bに当たることによる悪影響を極力抑制でき、生産性や製品品質の向上を一層確実に図ることができる。
In addition, the blowing
また、成形タブ4b,5bの根元部分へと気体が吹き付けられるため、成形タブ4b,5bに対し、折れ曲がり等が生じる方向とは反対方向の力をより効果的に付与することができ、折れ曲がり等の発生をより一層確実に防止することができる。
Further, since the gas is blown to the root portions of the formed
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。 In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other applications and modifications not exemplified below are naturally possible.
(a)図14,15に示すように、巻回装置10が、第一パスロール74と、タブガイド機構75とを備えるものであってもよい。
(a) As shown in FIGS. 14 and 15 , the winding
第一パスロール74は、正電極シート4の搬送経路に対応して設けられる(正電極シート4の搬送経路を定める)複数のパスロールのうち、正電極シート原反32(「電極シート原反」に相当する)から引き出された正電極シート4が初めに掛装されるものである。第一パスロール74は、その他のパスロールと同様に自由回転可能とされている。
Among the plurality of pass rolls provided corresponding to the conveying path of the positive electrode sheet 4 (defining the conveying path of the positive electrode sheet 4), the
尚、第一パスロール74を正電極シート4が通過するときには、成形タブ4bの折れ曲がり等が生じることで正電極シート4がくせ付けされる形となり、結果的に、巻芯13,14による正電極シート4の巻回時に成形タブ4bの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”が正電極シート4(特に成形タブ4bの根元部分)につくことが特に懸念される。
When the
タブガイド機構75は、タブガイドロール751及びガイド位置調節手段としてのガイド位置調節機構752を備えている。
The
タブガイドロール751は、自由回転可能に支持されており、少なくとも第一パスロールの回転軸RBとの間で成形タブ4bを挟む位置に配置されている。タブガイドロール751は、搬送される正電極シート4の成形タブ4b(より詳しくは、起き上がり等が生じつつある成形タブ4b)と接触することで、前記回転軸RBから離間する方向に向けた該成形タブ4bの変形(例えば起き上がり等)を抑制可能な位置に設置されている。
The
ガイド位置調節機構752は、正電極シート原反32からの正電極シート4の引き出しに伴う、正電極シート原反32及び第一パスロール74間における正電極シート4の搬送経路の変化に応じて、タブガイドロール751の位置を調節するためのものである。ガイドロール位置調節機構752は、調節用ロール752a及びリンク部752bを備えている。
The guide
調節用ロール752aは、正電極シート原反32及び第一パスロール74間を搬送される正電極シート4の表面と接触しており、図示しない所定の付勢手段(例えばばね等)によって、該正電極シート4の表面と接触した状態で維持されるようになっている。従って、調節用ロール752aは、正電極シート原反32における正電極シート4の残量に応じて前記搬送経路が変化したとき、その搬送経路の変化に対応して配置位置が変動するようになっている(図16参照)。
The
リンク部752bは、略直角に屈曲した形状をなすとともに、正電極シート4の搬送経路を挟む位置に設置された一対の板状部品を備えており、該板状部分の屈曲部にて、第一パスロール74の回転軸RBと同一の回動軸にて自由回動可能に支持されている。また、リンク部752bは、一端部にてタブガイドロール751を自由回転可能な状態で支持しており、他端部にて調節用ロール752aを自由回転可能な状態で支持している。
The
上記のように構成されたガイドロール位置調節機構752においては、正電極シート4に調節用ロール752aが接触した状態で維持されつつ該正電極シート4の搬送経路が変化することで、リンク部752bが回動する。その結果、正電極シート4の搬送経路に応じた適切な位置に、タブガイドロール751の配置位置が調節されることとなる(図14,16参照)。ここで、「適切な位置」とは、第一パスロール74の外周を通過する成形タブ4bとタブガイドロール751とが接触可能となる位置をいう。
In the guide roll
上述のタブガイド機構75等を設けた構成によれば、タブガイドロール751が成形タブ4bと接触することで、回転軸RBから離間する方向に向けた成形タブ4bの変形(つまり折れ曲がり等)を抑制することができる。そのため、正電極シート4が第一パスロール74を通過するときに、該正電極シート4に、成形タブ4bの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”がつくことをより確実に防止できる。これにより、巻芯13,14による正電極シート4の巻回時に、成形タブ4bにおける折れ曲がり等の発生を効果的に防ぐことができ、その結果、生産性や製品品質の向上を図ることができる。
According to the configuration provided with the above-described
また、タブガイドロール751は回転可能とされているため、接触時に成形タブ4bに加わる負荷を極力減らすことができる。これにより、製品品質の向上をより確実に図ることができる。
Further, since the
さらに、ガイドロール位置調節機構752により、正電極シート4の搬送経路の変化に応じて、タブガイドロール751の位置を適切に調節することができる。従って、上記作用効果をより安定的に得ることができる。
Furthermore, the position of the
加えて、ガイドロール位置調節機構752は、電力を用いない比較的簡素な構成とされているため、巻回素子1の生産や巻回装置10のメンテナンス等に係るコストの増大抑制を図ることができる。
In addition, since the guide roll
尚、正電極シート4の搬送位置が変化した場合であっても、次述する湾曲開始ポジションを通過する成形タブ4bと接触可能となる位置にタブガイドロール751が常に配置されるように、ガイド位置調節機構752を構成することが好ましい。「湾曲開始ポジション」とは、第一パスロール74に正電極シート4が接触し始める位置に対応するポジションであって、上流から下流に向けた正電極シート4の搬送経路が直線状から湾曲状に変化するポジションをいう。成形タブ4bの折れ曲がり等は、特に湾曲開始ポジションを通過する際に生じやすい。そのため、タブガイドロール751が湾曲開始ポジションを通過する成形タブ4bと接触可能となる位置に常に配置されるようにガイド位置調節機構752を構成することで、成形タブ4bの折れ曲がり等をより効果的に抑えることができ、ひいては上記のような“しわ”が正電極シート4につくことを一層確実に防止可能となる。
Even when the conveying position of the
また、ガイドロール位置調節機構として、正電極シート原反32及び第一パスロール74間における正電極シート4の搬送経路を把握するための経路把握手段(例えば、所定位置から前記搬送経路までの距離を計測するセンサ等)と、該経路把握手段による把握結果に基づき、前記タブガイドロール751を前記搬送経路の位置に応じた適切な位置に移動させる移動手段とを備えるものを採用してもよい。
In addition, as a guide roll position adjusting mechanism, route grasping means for grasping the conveying route of the
尚、上記では、正電極シート原反32から引き出された正電極シート4が初めに掛装される第一パスロール74に対応してタブガイド機構75が設けられる例を記載しているが、負電極シート原反42(「電極シート原反」に相当する)から引き出された負電極シート5が初めに掛装される第一パスロールに対応してタブガイド機構を設けてもよい。
In the above description, an example is described in which the
次に、上記の構成から把握できる技術的思想について、その効果とともに記載する。 Next, technical ideas that can be grasped from the above configuration will be described together with their effects.
手段a.回転可能な巻芯を備え、
表面に活物質を有する電極本体部、及び、該電極本体部と一体であって該電極本体部の幅方向端縁から突出するとともに該電極本体部の長手方向に沿って間隔をあけて設けられた複数の成形タブを備えてなる帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータシートとを前記巻芯に供給しつつ該巻芯を回転させることで、前記電極シート及び前記セパレータシートを重ねつつ巻回する巻回装置であって、
前記巻芯に供給される前記電極シートがロール状に巻回されてなる電極シート原反と、
前記電極シート原反から引き出された前記電極シートが初めに掛装される回転可能な第一パスロールと、
少なくとも前記第一パスロールの回転軸との間で前記成形タブを挟む位置に配置され、該成形タブと接触することで、前記回転軸から離間する方向に向けた該成形タブの変形を抑制可能に構成されてなる回転可能なタブガイドロールとを備えることを特徴とする巻回装置。
Means a. Equipped with a rotatable core,
an electrode main body portion having an active material on the surface; A strip-shaped electrode sheet provided with a plurality of formed tabs and a strip-shaped separator sheet made of an insulating material are supplied to the core and rotated to overlap the electrode sheet and the separator sheet. A winding device for winding while
an original electrode sheet material obtained by winding the electrode sheet supplied to the winding core into a roll;
a rotatable first pass roll on which the electrode sheet pulled out from the original electrode sheet is initially hung;
It is arranged at a position sandwiching the forming tab between at least the rotating shaft of the first pass roll, and by contacting with the forming tab, it is possible to suppress deformation of the forming tab in a direction away from the rotating shaft. and a rotatable tab guide roll comprising:
電極シート原反から引き出された電極シートが初めに掛装されるパスロール(第一パスロール)を該電極シートが通過するときには、成形タブの折れ曲がりや起き上がりが生じることで該電極シートがくせ付けされる形となり、結果的に、巻芯による電極シートの巻回時に成形タブの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”が電極シート(特に成形タブの根元部分)についてしまいやすい。 When the electrode sheet pulled out from the original electrode sheet passes through pass rolls (first pass rolls) on which the electrode sheet is initially placed, the electrode sheet is distorted by bending or rising of the forming tab. As a result, the electrode sheet (especially the root portion of the formed tab) tends to have wrinkles that easily cause bending of the formed tab when the electrode sheet is wound around the winding core.
この点、上記手段aによれば、少なくとも第一パスロールの回転軸との間で成形タブを挟む位置に、回転可能なタブガイドロールが設けられており、該タブガイドロールが成形タブと接触することで、第一パスロールの回転軸から離間する方向に向けた成形タブの変形(つまり折れ曲がり等)を抑制することができる。そのため、電極シートが第一パスロールを通過するときに、該電極シートに、成形タブの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”がつくことをより確実に防止できる。これにより、巻芯による電極シート等の巻回時において、成形タブにおける折れ曲がり等の発生を効果的に防ぐことができ、その結果、生産性や製品品質の向上を図ることができる。 In this regard, according to the above means a, a rotatable tab guide roll is provided at a position sandwiching the forming tab between at least the rotating shaft of the first pass roll, and the tab guide roll contacts the forming tab. Thus, deformation (that is, bending or the like) of the forming tab in the direction away from the rotation axis of the first pass roll can be suppressed. Therefore, when the electrode sheet passes through the first pass rolls, it is possible to more reliably prevent the electrode sheet from being wrinkled, which easily causes bending of the forming tab. As a result, it is possible to effectively prevent the forming tab from being bent or the like when the electrode sheet or the like is wound around the winding core. As a result, productivity and product quality can be improved.
また、上記手段aによれば、タブガイドロールは回転可能とされているため、接触時に成形タブに加わる負荷を極力減らすことができる。これにより、製品品質の向上をより確実に図ることができる。 Moreover, according to the above means a, since the tab guide roll is rotatable, the load applied to the forming tab during contact can be reduced as much as possible. Thereby, the improvement of product quality can be aimed at more reliably.
手段b.前記電極シート原反からの前記電極シートの引き出しに伴う、前記電極シート原反及び前記第一パスロール間における前記電極シートの搬送経路の変化に応じて、前記タブガイドロールの位置を調節可能なガイドロール位置調節手段を備えることを特徴とする手段aに記載の巻回装置。 Means b. A guide capable of adjusting the position of the tab guide roll according to a change in the conveying path of the electrode sheet between the raw electrode sheet and the first pass rolls as the electrode sheet is pulled out from the raw electrode sheet. Winding device according to means a, characterized in that it comprises roll position adjusting means.
上記手段bによれば、ガイドロール位置調節手段により、電極シート原反及び第一パスロール間における電極シートの搬送経路の変化に応じて、タブガイドロールの位置を適切に調節することができる。従って、上記手段aによる作用効果をより安定的に得ることができる。 According to the means b, the position of the tab guide roll can be appropriately adjusted by the guide roll position adjusting means in accordance with the change in the conveying path of the electrode sheet between the original electrode sheet and the first pass rolls. Therefore, it is possible to more stably obtain the effects of the means a.
手段c.前記ガイドロール位置調節手段は、
前記電極シート原反及び前記第一パスロール間を搬送される前記電極シートと接触した状態で維持される回転可能な調節用ロールと、
前記第一パスロールの回転軸と同一の回動軸にて回動可能に構成されるとともに、前記タブガイドロール及び前記調節用ロールを回転可能な状態で支持するリンク部とを有し、
前記電極シート原反及び前記第一パスロール間を搬送される前記電極シートに前記調節用ロールが接触した状態で維持されつつ該電極シートの搬送経路が変化することで、前記リンク部が回動して、前記タブガイドロールの位置が調節されるように構成されていることを特徴とする手段bに記載の巻回装置。
Means c. The guide roll position adjusting means is
a rotatable adjustment roll maintained in contact with the electrode sheet stock and the electrode sheet conveyed between the first pass rolls;
a link portion configured to be rotatable on the same rotation axis as the rotation axis of the first pass roll and supporting the tab guide roll and the adjustment roll in a rotatable state;
The link portion is rotated by changing the conveying path of the electrode sheet while the adjustment roll is kept in contact with the electrode sheet being conveyed between the original electrode sheet and the first pass roll. The winding device according to means b, characterized in that the position of the tab guide roll is adjusted by means of.
上記手段cによれば、ガイドロール位置調節手段を、電力を用いない比較的簡素な構成によって実現することができる。これにより、巻回素子の生産や巻回装置のメンテナンス等に係るコストの増大抑制を図ることができる。 According to the means c, the guide roll position adjusting means can be realized with a relatively simple configuration that does not use electric power. As a result, it is possible to suppress an increase in costs related to production of the wound element, maintenance of the winding device, and the like.
(b)図17に示すように、巻回装置10は、外周面に正電極シート4が掛装され、正電極シート4の搬送経路に対応して設けられる(正電極シート4の搬送経路を定める)複数の自由回転可能なパスロール76,77,78を備えていてもよい。この場合、パスロール76~78を正電極シート4が通過するときには、成形タブ4bの折れ曲がり等が生じることで正電極シート4がくせ付けされる形となり、結果的に、巻芯13,14による正電極シート4の巻回時に成形タブ4bの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”が正電極シート4(特に成形タブ4bの根元部分)につくおそれがある。
(b) As shown in FIG. 17, the winding
この点を考慮して、図18,19(図18,19では、図示の便宜上、正電極シート4を実際よりも厚肉で示し、また、図19では成形タブ4bに散点模様を付している)に示すように、パスロール76~78のうちの少なくとも1つ(本例ではパスロール76)は、該パスロール76の回転軸RC方向に沿った中央部が膨出する形状をなすように構成してもよい。
In consideration of this point, in FIGS. 18 and 19 (in FIGS. 18 and 19, for convenience of illustration, the
尚、このような形状は、正電極シート原反32から引き出された正電極シート4が初めに掛装されるパスロール(すなわち第一パスロール)であるパスロール76に適用することがより好ましい。第一パスロールを正電極シート4が通過するときには、上記のような“しわ”が正電極シート4に特につきやすいためである。
Such a shape is more preferably applied to the pass rolls 76, which are pass rolls (that is, first pass rolls) on which the
上記のようなパスロール76を設けた構成によれば、パスロール76に掛装された正電極シート4を、幅方向中心部が前記回転軸RCから離間する一方、幅方向端縁部が前記回転軸RCに近接するようにして湾曲させることができ、ひいては成形タブ4bの折れ曲がり等をより生じにくくすることができる。そのため、正電極シート4がパスロール76を通過するときに、該正電極シート4に、成形タブ4bの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”がつくことをより確実に防止できる。その結果、巻芯13,14による正電極シート4等の巻回時において、成形タブ4bにおける折れ曲がり等の発生をより確実に防ぐことができ、生産性や製品品質の向上を図ることができる。
According to the configuration provided with the pass rolls 76 as described above, the
また、少なくとも第一パスロールであるパスロール76が中央部の膨出する形状をなすことで、正電極シート4に上記のような“しわ”がつくことを一層確実に防止できる。その結果、成形タブ4bの折れ曲がり等をより効果的に防ぐことができる。
Further, at least the
尚、上記では、正電極シート4の搬送経路に対応するパスロール76が、中央部を膨出させた形状となっているが、負電極シート5の搬送経路に対応するパスロールが、このような形状となっていてもよい。また、第一パスロール以外のパスロールが、中央部を膨出させた形状をなしていてもよい。
In the above description, the pass rolls 76 corresponding to the conveying path of the
次に、上記の構成から把握できる技術的思想について、その効果とともに記載する。 Next, technical ideas that can be grasped from the above configuration will be described together with their effects.
手段x.回転可能な巻芯を備え、
表面に活物質を有する電極本体部、及び、該電極本体部と一体であって該電極本体部の幅方向端縁から突出するとともに該電極本体部の長手方向に沿って間隔をあけて設けられた複数の成形タブを備えてなる帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータシートとを前記巻芯に供給しつつ該巻芯を回転させることで、前記電極シート及び前記セパレータシートを重ねつつ巻回する巻回装置であって、
前記巻芯に対する前記電極シートの搬送経路に対応して設けられ、外周面に該電極シートが掛装される回転可能なパスロールを有し、
前記パスロールは、該パスロールの回転軸方向に沿った中央部が膨出する形状をなすことを特徴とする巻回装置。
Means x. Equipped with a rotatable core,
an electrode main body portion having an active material on the surface; A strip-shaped electrode sheet provided with a plurality of formed tabs and a strip-shaped separator sheet made of an insulating material are supplied to the core and rotated to overlap the electrode sheet and the separator sheet. A winding device for winding while
a rotatable pass roll provided corresponding to the conveying path of the electrode sheet with respect to the winding core and having the electrode sheet hung on the outer peripheral surface;
The winding device, wherein the pass roll has a shape in which a central portion along the rotation axis direction of the pass roll bulges.
電極シートがパスロールを通過するときには、成形タブの折れ曲がりや起き上がりが生じることで電極シートがくせ付けされる形となり、電極シート(特に成形タブの根元部分)に“しわ”がつくおそれがある。このような“しわ”は、巻芯による電極シートの巻回時に、成形タブの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする。 When the electrode sheet passes through the pass rolls, the forming tabs are bent or raised, causing the electrode sheet to become crooked, and there is a risk that the electrode sheet (especially the root portion of the forming tab) will be wrinkled. Such "wrinkles" make it easier for the formed tab to bend or the like when the electrode sheet is wound around the winding core.
この点、上記手段xによれば、パスロールは、該パスロールの回転軸方向に沿った中央部が膨出する形状(例えばタル状)をなしている。従って、パスロールに掛装された電極シートを、幅方向中心部が前記回転軸から離間する一方、幅方向端縁部が前記回転軸に近接するようにして湾曲させることができ、ひいては成形タブの折れ曲がり等をより生じにくくすることができる。そのため、電極シートがパスロールを通過するときに、該電極シートに、成形タブの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”がつくことをより確実に防止できる。その結果、巻芯による電極シート等の巻回時に、成形タブにおける折れ曲がり等の発生をより確実に防ぐことができ、生産性や製品品質の向上を図ることができる。 In this respect, according to the means x, the pass roll has a shape (for example, a barrel shape) in which the central portion along the rotation axis direction of the pass roll bulges. Therefore, it is possible to bend the electrode sheet hung on the pass rolls so that the center portion in the width direction is away from the rotating shaft while the edge portions in the width direction are closer to the rotating shaft, thereby forming the tab. It is possible to make bending or the like more difficult to occur. Therefore, when the electrode sheet passes through the pass rolls, it is possible to more reliably prevent the electrode sheet from being wrinkled, which easily causes bending of the forming tab. As a result, when the electrode sheet or the like is wound around the winding core, it is possible to more reliably prevent the forming tab from being bent or the like, thereby improving productivity and product quality.
手段y.前記巻芯に供給される前記電極シートがロール状に巻回されてなる電極シート原反を備え、
少なくとも前記電極シート原反から引き出された前記電極シートが初めに掛装される前記パスロールは、前記回転軸方向に沿った中央部が膨出する形状をなすことを特徴とする手段xに記載の巻回装置。
means y. An electrode sheet raw fabric obtained by winding the electrode sheet supplied to the winding core into a roll,
The pass roll, on which at least the electrode sheet pulled out from the original electrode sheet is initially hung, has a shape in which a central portion along the direction of the rotation axis bulges. winding device.
巻芯による電極シートの巻回時に成形タブの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”は、電極シート原反から引き出された電極シートが初めに掛装されるパスロール(第一パスロール)において特に生じやすい。 "Wrinkles" that easily cause bending of the forming tab when the electrode sheet is wound around the winding core are caused by the pass roll (first pass roll) on which the electrode sheet pulled out from the original electrode sheet is initially placed. particularly prone to occur.
この点、上記手段yによれば、少なくとも第一パスロールは、回転軸方向に沿った中央部が膨出する形状をなしている。従って、電極シートに、成形タブの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”がつくことを一層確実に防止できる。その結果、巻芯による電極シート等の巻回時における、成形タブの折れ曲がり等をより効果的に防ぐことができる。)
尚、成形タブの折れ曲がり等をより効果的に防止するという点では、上記手段1~8、a~c、x、yを適宜組み合わせることが好ましい。勿論、上記手段1~8、a~c、x、yを単独で利用してもよい。
In this regard, according to the above means y, at least the first pass roll has a shape in which the central portion along the rotation axis direction bulges. Therefore, it is possible to more reliably prevent the electrode sheet from forming "wrinkles" that easily cause bending of the molded tab. As a result, it is possible to more effectively prevent the forming tab from bending or the like when the electrode sheet or the like is wound around the winding core. )
From the point of view of more effectively preventing bending of the molded tab, etc., it is preferable to appropriately combine the
(c)電極シート4,5の搬送経路に対応するパスロールが、該パスロールの表面に成形タブ4b,5bを吸着するための吸着手段を有するように構成してもよい。吸着手段は、例えば、パスロールの表面にて開口する複数の吸引孔と、該吸引孔に負圧を供給する負圧供給手段(例えば真空ポンプ等)とを備えた装置によって構成される。吸着手段を設けた場合には、電極シート4,5がパスロールを通過するときに成形タブ4b,5bの折れ曲がり等をより確実に防止でき、ひいては巻芯13,14による巻回時に成形タブ4b,5bの折れ曲がり等を容易に発生させやすくする“しわ”が電極シート4,5につくことをより確実に防止できる。また、成形タブ4b,5bの変形防止を図りつつ、成形タブ4b,5bに大きなダメージを与えずに済み、製品品質の一層の向上を図ることができる。
(c) The pass roll corresponding to the conveying path of the
(d)上記実施形態において、ブロー装置19は一定位置に配置された状態で維持されるように構成されているが、各種シート2~5の巻回による巻芯13,14の巻き太りに合わせて、ブロー装置19が回転軸RAから離間する方向に移動するように構成してもよい。この場合には、常に成形タブ4b,5bに対しブロー装置19を極力接近させることができ、成形タブ4b,5bに対し気体をより集中的に吹き付けることができる。そのため、吹き付けられた気体による影響が、吹き付け対象以外の成形タブ4b,5bに及ぶこと等をより確実に防止できる。
(d) In the above embodiment, the blowing
また、各種シート2~5の巻回による巻芯13,14の巻き太りに合わせて、ブロー装置19から成形タブ4b,5bに吹き付けられる気体の風量を変化させるように構成してもよい。例えば、各種シート2~5の巻取量が比較的少ない場合、すなわち、巻付開始ポジションP3に位置する成形タブ4b,5bからブロー装置19までの距離が比較的大きなものとなりやすく、また、巻付開始ポジションP3に到達した成形タブ4b,5bが比較的急激に湾曲する場合(つまり、成形タブ4b,5bの折れ曲がり等がより生じやすい場合)には、前記風量が比較的大きなものとなるように構成してもよい。一方、各種シート2~5の巻取量が比較的多い場合、すなわち、巻付開始ポジションP3に位置する成形タブ4b,5bからブロー装置19までの距離が比較的小さなものとなりやすく、また、巻付開始ポジションP3に到達した成形タブ4b,5bが比較的緩やかに湾曲する場合(つまり、成形タブ4b,5bの折れ曲がり等が比較的生じにくい場合)には、前記風量が比較的小さなものとなるように構成してもよい。上記のように構成することで、成形タブ4b,5bの折れ曲がり等をより確実に防止しつつ、吹き付けられる気体による悪影響をより生じにくくすることができる。
In addition, the volume of gas blown from the
(e)上記実施形態では、正電極シート4の成形タブ4bに対応する正極ブロー機構191と、負電極シート5の成形タブ5bに対応する負極ブロー機構192とが別々に設けられているが、両ブロー機構191,192を一体化してもよい。
(e) In the above embodiment, the positive
(f)上記実施形態において、ブロー装置19による気体の吹き付けは、間欠的を行われるように構成されているが、連続的に行われるようにしてもよい。
(f) In the above embodiment, the blowing
(g)上記実施形態において、巻回部11は、2つの巻芯13,14を備えた構成となっているが、1つ又は3つ以上の巻芯を備えた構成であってもよい。また、巻芯の外周形状は上記実施形態で挙げたものに限定されず、例えば、巻芯の外周面が、巻芯の回転軸と直交する断面において円形状や長円形状などをなしていてもよい。さらに、巻芯は、スリットを備えないものであってもよい。加えて、巻芯の外周に設けられた筒状のコア部品に、電極シート4,5等を巻回する構成としてもよい。
(g) In the above-described embodiment, the winding
(h)上記実施形態では、巻回装置10によって、リチウムイオン電池の電池素子1が製造されているが、巻回装置10によって製造される巻回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの巻回素子等を製造することとしてもよい。
(h) In the above embodiment, the
(i)上記実施形態において、巻回素子1は、セパレータシート2,3及び電極シート4,5を備えているが、例えば全固体電池に用いられる場合、セパレータシート2,3を備えない構成であってもよい。この場合、セパレータシート2,3に代えて、電極シート4,5間を絶縁可能な固体電解質を設けてもよい。
(i) In the above embodiment, the
(j)セパレータシート2,3や電極シート4,5の材質は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。勿論、電極シート4,5に塗布される活物質を変更してもよい。
(j) The materials of the
1…電池素子(巻回素子)、2,3…セパレータシート、4…正電極シート(電極シート)、4a,5a…電極本体部、4b,5b…成形タブ、5…負電極シート(電極シート)、10…巻回装置、13,14…巻芯、19…ブロー装置(ブロー手段)、P3…巻付開始ポジション。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
表面に活物質を有する電極本体部、及び、該電極本体部と一体であって該電極本体部の幅方向端縁から突出するとともに該電極本体部の長手方向に沿って間隔をあけて設けられた複数の成形タブを備えてなる帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータシートとを前記巻芯に供給しつつ該巻芯を回転させることで、前記電極シート及び前記セパレータシートを重ねつつ巻回する巻回装置であって、
所定の気体を前記成形タブに吹き付けることで、該成形タブに対し前記巻芯の回転軸側に向けた力を付与するブロー手段を有し、
前記成形タブは、前記巻芯の回転に伴い、前記巻芯に対し前記電極シートが巻き付き始める位置に対応する巻付開始ポジションを通過するように構成されており、
前記ブロー手段は、前記巻付開始ポジションに位置する前記成形タブに対し前記気体を吹き付けるように構成されていることを特徴とする巻回装置。 Equipped with a rotatable core,
an electrode main body portion having an active material on the surface; A strip-shaped electrode sheet provided with a plurality of formed tabs and a strip-shaped separator sheet made of an insulating material are supplied to the core and rotated to overlap the electrode sheet and the separator sheet. A winding device for winding while
Blowing means for applying a force toward the rotating shaft side of the winding core to the forming tab by blowing a predetermined gas onto the forming tab,
The forming tab is configured to pass through a winding start position corresponding to a position where the electrode sheet starts winding around the winding core as the winding core rotates,
The winding device, wherein the blow means is configured to blow the gas against the forming tab positioned at the winding start position.
前記成形タブは、前記巻芯の回転に伴い、前記巻芯に対し前記電極シートが巻き付き始める位置に対応する巻付開始ポジションを通過し、
前記巻付開始ポジションに位置する前記成形タブに対し所定の気体を吹き付けることで、該成形タブに対し前記巻芯の回転軸側に向けた力を付与するブロー工程を含むことを特徴とする巻回素子の製造方法。 an electrode main body portion having an active material on the surface; A strip-shaped electrode sheet provided with a plurality of formed tabs and a strip-shaped separator sheet made of an insulating material are supplied to a rotatable core while the core is rotated to obtain the electrode sheet and the separator. A method for manufacturing a wound element, which is used when obtaining a wound element formed by winding a sheet,
As the winding core rotates, the forming tab passes through a winding start position corresponding to a position where the electrode sheet starts winding around the winding core,
a blowing step of blowing a predetermined gas against the forming tab positioned at the winding start position to apply a force toward the rotating shaft side of the winding core to the forming tab. A method of manufacturing a circuit element.
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