JPH08127445A - シート材の巻回装置 - Google Patents

シート材の巻回装置

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JPH08127445A
JPH08127445A JP6267132A JP26713294A JPH08127445A JP H08127445 A JPH08127445 A JP H08127445A JP 6267132 A JP6267132 A JP 6267132A JP 26713294 A JP26713294 A JP 26713294A JP H08127445 A JPH08127445 A JP H08127445A
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JP
Japan
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sheet material
roller
sheet
winding
winding core
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JP6267132A
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English (en)
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Kiyoyuki Kosugi
清幸 小杉
Toyoji Hamaguchi
豊治 浜口
Toshiaki Nozue
稔明 野末
Kazuhiko Hironaka
和彦 広中
Hirofumi Kasuga
宏文 春日
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FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シート材の切断時に位置ずれを起こすのを防
ぎ、またシート材の巻き始めの先端を巻芯に確実に誘導
することができるようにする。 【構成】 適宜な張力がかかった状態で原料ロールから
引き出される長い帯状のシート材4を、回転駆動される
巻芯6aに巻きつけてスパイラル状に成形する装置であ
って、巻芯6aに至るシート材4の送給経路上に配置さ
れてこれを切断するためのシャーカッター11aと、シ
ャーカッター11aの前段にシート材4を挟んで配置さ
れ、シート材4の送給方向に回転自在な第1のローラ1
3a、およびシート材4の送給方向に回転自在で逆方向
には回転不能な第2のローラ12aと、第1のローラ1
3aと第2のローラ12aとの間隔を変化させる変位駆
動機構16aとを備え、シャーカッター11aでシート
材4を切断する際に変位駆動機構16aを作動させてロ
ーラ13a、12aとで前記シート材4を挟み込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、長い帯状のシート材
をスパイラル状に巻き込んで成形するシート材の巻回装
置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】代表的な円筒形リチウムイオン二次電池
では、帯状に形成された正極シートと負極シートとを間
にセパレータ(帯状のシートである)が介在する状態で
重ね、全体をスパイラル状に巻き込んで円筒形に成形し
た電極セットを内蔵している(スパイラル電極形電池と
呼ぶ)。この種の電池の製造ラインでは、例えば特開平
6−150959号公報に開示されているように、スパ
イラル状の電極セットを作るのにつぎのようなシート材
の巻回装置が使用されている。
【0003】シート材の巻回装置の基本は、適宜な張力
がかかった状態で原料ロールから引き出される長い帯状
のシート材を、回転駆動される巻芯に巻きつけてスパイ
ラル状に成形し、シート材を切断し、巻芯から取り外す
という一連の作業を連続的に行う自動機械である。リチ
ウムイオン二次電池の製造ラインの場合は、2枚のセパ
レータと正極シートと負極シートの合計4枚のシート材
を交互に重ねて巻芯に巻きつけてスパイラル状電極セッ
トを形成する。正極シートと負極シートが直接接触しな
いように、帯状セパレータの幅は正極および負極シート
の幅より大きい。また1巻の電極セットにおいて、正極
シートと負極シートの長さはセパレータより短く切断さ
れ、正負極の両端がセパレータに完全に隠れるようにし
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン二次電
池の製造ラインで使用されている従来のシート材巻回装
置に関しては、つぎのような2つの問題があった。
【0005】第1の問題は、巻き終わったシート材をシ
ャーカッターで切断する際にシート材が幅方向に変位し
て、位置ずれを起こすことである。シャーカッターで切
断されるシート材は、一方は原料ロール、他方は巻芯に
つながり、適宜な張力がかかっている。これをシャー角
のある刃で切断すると、シャー角によってシート材に幅
方向の力が作用し、その切断時の分力を受けてシート材
が幅方向にずれてしまう。このように例えば正極シート
が幅方向にずれると、セパレータおよび負極シートとの
位置合せが狂い、正負極の短絡原因になる。
【0006】第2の問題は、シャーカッターで切断され
て、つぎの巻き始めになるシート材の先端を巻芯にうま
く導くことが難しく、ときどき先端の誘導ミスを起こす
ことである。シート材が非常に柔軟で、いわゆる腰がな
い場合、巻芯に向けて送り出すシート材の先端を適切な
位置に誘導することが難しくなる。従来、巻芯の近くで
シート材の先端部分を誘導するために、シート材に向け
てエアーを吹きつける構成を採っているが、この風を受
けてシート材がバタツキを起こすことがあり、そうする
と先端を巻芯に誘導することができない。
【0007】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、シート材の切断時に位置ず
れを起こすのを防ぎ、またシート材の巻き始めの先端を
巻芯に確実に誘導することができるようにしたシート材
の巻回装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、適宜な
張力がかかった状態で原料ロールから引き出される長い
帯状のシート材を、回転駆動される巻芯に巻きつけてス
パイラル状に成形する装置であって、前記巻芯に至る前
記シート材の送給経路上に配置されて前記シート材を切
断するためのシャーカッターと、前記送給経路の前記シ
ャーカッターの前段に前記シート材を挟んで配置され、
前記シート材の送給方向に回転自在な第1のローラ、お
よび前記シート材の送給方向に回転自在で逆方向には回
転不能な第2のローラと、前記第1のローラと第2のロ
ーラとの間隔を変化させて両ローラで前記シート材を挟
み込む位置と解放する位置とに制御する変位駆動機構と
を備え、前記シャーカッターで前記シート材を切断する
際に前記変位駆動機構を作動させて前記第1のローラと
第2のローラとで前記シート材を挟み込む構成とした。
【0009】第2の発明では、適宜な張力がかかった状
態で原料ロールから引き出される長い帯状のシート材
を、回転駆動される巻芯に巻きつけてスパイラル状に成
形する装置であって、前記巻芯に至る前記シート材の送
給経路上に配置されて前記シート材を切断するためのシ
ャーカッターと、前記送給経路の前記シャーカッターの
前段に前記シート材を挟んで配置され、前記シート材を
前記巻芯方向に送り出すローラ機構と、前記シャーカッ
ターから前記巻芯に至る前記送給経路の下方に配設さ
れ、前記ローラ機構によって送り出されて前記巻芯に向
かう前記シート材の下方にあてがわれるガイド部材と、
このガイド部材を上下方向に変位させる上下駆動機構と
を設けた。
【0010】
【作用】第1の発明では、第1のローラと第2のローラ
でシート材を挟み込んだ状態でシャーカッターで切断す
るので、切断時にシート材に加わる力でシート材が前記
送給方向に引き出される動きには両ローラはあまり抵抗
しないが、シート材が幅方向に変位しようとする動きに
対しては両ローラが抵抗し、幅方向の位置ずれを防ぐ。
【0011】第2の発明では、シート材の先端を巻芯に
向けて送り込む際に、その下面側に前記上下駆動機構に
より上昇されてくる前記ガイド部材があてがわれ、巻芯
の至近位置まで確実なガイド作用が働き、先端を確実に
巻きつけることができる。
【0012】
【実施例】第1および第2の発明を含んだ一実施例の構
成を図1に示している。この例はリチウムイオン二次電
池のスパイラル状電極セットの製造設備である。2枚の
セパレータ1と2、正極シート3、それに負極シート4
の合計4枚のシート材を巻芯に巻きつけてスパイラル状
に成形する。回転インデックス機構5に90度間隔で4
個の巻芯がある。巻芯6aは巻回位置にあり、巻芯6b
は製品取り外し位置にある。なお図示省略しているが、
セパレータ1、2、正極シート3、負極シート4はそれ
ぞれ原料ロールから引き出されて適宜な張力がかかって
いる。
【0013】巻芯6bにはセパレータ1・負極シート4
・セパレータ2・正極シート3がすでに巻かれており、
このスパイラル状成形体の外周に巻くずれ防止用の粘着
テープ7を貼り、巻き終わりのセパレータ1と2をシャ
ーカッター8で切断し、巻芯6bを適宜に逆転させてか
ら成形体を巻芯6bから取り外す。このとき、巻芯6a
の割り溝には巻き始めのセパレータ1と2が貫通してい
る。
【0014】セパレータ1と2はガイドローラ9aと9
bの間を通って巻芯6aに送給される。負極シート4の
先端はガイドローラ9aと9bの間に送り込まれ(矢印
a)、セパレータ1と2に挟まれて巻芯6a側に送給さ
れる。正極シート3の先端は第2の発明の要部であるガ
イド部材10(後述)で下から支えられて、セパレータ
2と巻芯の隙間に向けて送り込まれる(矢印b)。
【0015】負極シート4の送給経路上に配置されたシ
ャーカッター11aにより負極シート4が切断される。
このシャーカッター11aの前段に駆動ローラ12aと
押えローラ13aとが負極シート4を挟むように対向配
置されている。駆動ローラ12aはモータ14aにより
矢印c方向に回転される。また駆動ローラ12aの軸系
には一方向クラッチ15aが介在されており、モータ1
4aが停止していても駆動ローラ12aは矢印c方向に
回転自在で、逆方向には回転不能である。押えローラ1
3aは回転自在であり、シリンダ16aにより上下に変
位駆動される。シリンダ16aを伸ばして押えローラ1
3aを上昇させると、駆動ローラ12aと押えローラ1
3aとの間に負極シート4が挟み込まれる。この挟み込
み状態で駆動ローラ12aをモータ14aにより回転駆
動すると、負極シート4が矢印a方向に送り出され、そ
の先端がガイドローラ9aと9b間に挿入される。巻芯
6aでシート材を巻きつける工程では、シリンダ16a
を短縮して押えローラ13aを下降させ、負極シート4
を解放する。そうすると巻芯6aの回転に伴って負極シ
ート4が原料ロールから徐々に引き出される。
【0016】正極シート3の送給経路上に配置されたシ
ャーカッター11bにより正極シート3が切断される。
このシャーカッター11bの前段に駆動ローラ12bと
押えローラ13bとが正極シート3を挟むように対向配
置されている。駆動ローラ12bはモータ14bにより
矢印d方向に回転される。また駆動ローラ12bの軸系
には一方向クラッチ15bが介在されており、モータ1
4bが停止していても駆動ローラ12bは矢印d方向に
回転自在で、逆方向には回転不能である。押えローラ1
3bは回転自在であり、シリンダ16bにより上下に変
位駆動される。シリンダ16bを伸ばして押えローラ1
3bを上昇させると、駆動ローラ12bと押えローラ1
3bとの間に正極シート3が挟み込まれる。この挟み込
み状態で駆動ローラ12bをモータ14bにより回転駆
動すると、正極シート3が矢印b方向に送り出され、そ
の先端がガイド部材10で誘導されてセパレータ2と巻
芯6aの隙間に挟み込まれる。巻芯6aでシート材を巻
きつける工程では、シリンダ16bを短縮して押えロー
ラ13bを下降させ、正極シート3を解放する。そうす
ると巻芯6aの回転に伴って正極シート3が原料ロール
から徐々に引き出される。
【0017】セパレータ1・負極シート4・セパレータ
2・正極シート3を巻芯6aに所定回数だけ巻きつけ終
わったならば、巻芯6aの回転を止めて、シャーカッタ
ー11aにより負極シート4を切断するとともに、シャ
ーカッター11bにより正極シート3を切断する。この
切断工程に先立って、この発明の装置はつぎのように作
動する。つまりシャーカッター11aを作動する前に、
シリンダ16aにより押えローラ13aを上昇させ、停
止している駆動ローラ12a(モータ14aは停止して
いる)と押えローラ13aで負極シート4を挟み込む。
この状態でシャーカッター11aを作動させて負極シー
ト4を切断する。一方向クラッチ15aにより駆動ロー
ラ12aはシート送給方向に回転自在であり、もちろん
押えローラ13aは回転自在である。したがって切断時
にシャーカッター11aにより負極シート4に加わる力
でシート4が送給方向に引き出される動きには両ローラ
はほとんど抵抗しないが、シート4が幅方向に変位しよ
うとする動きは両ローラによってしっかり抑えられ、シ
ート4が幅方向に位置ずれを起こすことがなくなる。
【0018】正極シート3の切断についてもまったく同
じである。つまりシャーカッター11bを作動する前
に、シリンダ16bにより押えローラ13bを上昇さ
せ、停止している駆動ローラ12b(モータ14bは停
止している)と押えローラ13bで正極シート3を挟み
込む。この状態でシャーカッター11bを作動させて正
極シート3を切断する。一方向クラッチ15bにより駆
動ローラ12bはシート送給方向に回転自在であり、も
ちろん押えローラ13bは回転自在である。したがって
切断時にシャーカッター11bにより正極シート3に加
わる力でシート3が送給方向に引き出される動きには両
ローラはほとんど抵抗しないが、シート3が幅方向に変
位しようとする動きは両ローラによってしっかり抑えら
れ、シート3が幅方向に位置ずれを起こすことがなくな
る。
【0019】つぎにガイド部材10について説明する。
ガイド部材10は巻芯6aに至る正極シート3の送給経
路の下方に配置されており、シリンダ17によって上下
方向に変位駆動される。ガイド部材10の上面は正極シ
ート3の送給経路に沿って巻芯6aの至近位置まで斜に
延びている。シャーカッター11bで切断した正極シー
ト3の先端部分を矢印b方向に送り出す際に(モータ1
4bにより駆動ローラ12bを回転させるとともに、押
えローラ13bにより正極シート3を挟み込んでシート
3を送り出す)、適切なタイミングでシリンダ17を伸
ばしてガイド部材10を上昇させる。そうすると、正極
シート3の先端部分の下面にガイド部材10があてがわ
れ、シート3の姿勢がガイド部材10によってただしく
保たれて、その先端が巻芯6aの至近位置まで誘導され
る。セパレータ1・負極シート4・セパレータ2・正極
シート3の巻きつけが始ると、シリンダ17によりガイ
ド部材10を下降させ、正極シート3とガイド部材10
とが接触しない状態に保つ。これにより送給される正極
シート3がガイド部材10と摩擦して損傷するのを防い
でいる。
【0020】
【発明の効果】この発明によれば、第1のローラと第2
のローラでシート材を挟み込んだ状態でシャーカッター
で切断するので、切断時にシート材に加わる力でシート
材が前記送給方向に引き出される動きには両ローラはあ
まり抵抗しないが、シート材が幅方向に変位しようとす
る動きに対しては両ローラが抵抗し、幅方向の位置ずれ
を防ぐ。したがってセパレータ・負極シート・セパレー
タ・正極シートを重ねて巻きつけ成形する場合でも、シ
ート材相互間の位置ずれが起きるのを防ぐことができ
る。また第2の発明によれば、シート材の先端を巻芯に
向けて送り込む際に、その下面側に前記上下駆動機構に
より上昇されてくる前記ガイド部材があてがわれ、巻芯
の至近位置まで確実なガイド作用が働き、先端を確実に
巻きつけることができる。その後ガイド部材は下降して
シート材から離れるので、ガイド部材との摩擦でシート
材が損傷するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるシート材の巻回装置
の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1、2 セパレータ 3 正極シート 4 負極シート 6a、6b 巻芯 8 シャーカッター 9a、9b ガイドローラ 10 ガイド部材 11a、11b シャーカッター 12a、12b 駆動ローラ 13a、13b 押えローラ 14a、14b モータ 15a、15b 一方向クラッチ 16a、16b シリンダ 17 シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広中 和彦 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 春日 宏文 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 適宜な張力がかかった状態で原料ロール
    から引き出される長い帯状のシート材4を、回転駆動さ
    れる巻芯6aに巻きつけてスパイラル状に成形する装置
    であって、前記巻芯6aに至る前記シート材4の送給経
    路上に配置されて前記シート材4を切断するためのシャ
    ーカッター11aと、前記送給経路の前記シャーカッタ
    ー11aの前段に前記シート材4を挟んで配置され、前
    記シート材4の送給方向に回転自在な第1のローラ13
    a、および前記シート材4の送給方向に回転自在で逆方
    向には回転不能な第2のローラ12aと、前記第1のロ
    ーラ13aと第2のローラ12aとの間隔を変化させて
    両ローラで前記シート材4を挟み込む位置と解放する位
    置とに制御する変位駆動機構16aとを備え、前記シャ
    ーカッター11aで前記シート材4を切断する際に前記
    変位駆動機構16aを作動させて前記第1のローラ13
    aと第2のローラ12aとで前記シート材4を挟み込む
    ことを特徴とするシート材の巻回装置。
  2. 【請求項2】 適宜な張力がかかった状態で原料ロール
    から引き出される長い帯状のシート材3を、回転駆動さ
    れる巻芯6aに巻きつけてスパイラル状に成形する装置
    であって、前記巻芯6aに至る前記シート材3の送給経
    路上に配置されて前記シート材3を切断するためのシャ
    ーカッター11bと、前記送給経路の前記シャーカッタ
    ー11bの前段に前記シート材3を挟んで配置され、前
    記シート材3を前記巻芯6a方向に送り出すローラ機構
    12b,13bと、前記シャーカッター11bから前記
    巻芯6aに至る前記送給経路の下方に配設され、前記ロ
    ーラ機構12b,13bによって送り出されて前記巻芯
    6aに向かう前記シート材3の下方にあてがわれるガイ
    ド部材10と、このガイド部材10を上下方向に変位さ
    せる上下駆動機構17とを備えたシート材の巻回機構。
JP6267132A 1994-10-31 1994-10-31 シート材の巻回装置 Pending JPH08127445A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010538938A (ja) * 2007-09-12 2010-12-16 グローバル ファクトリーズ ベスローテン フェンノートシャップ 巻取り装置および巻取り装置を含むアセンブリ
WO2020151736A1 (zh) * 2019-01-24 2020-07-30 无锡先导智能装备股份有限公司 卷绕机
EP3951968A4 (en) * 2020-06-02 2022-02-09 Contemporary Amperex Technology Co., Limited APPARATUS AND METHOD FOR PREPARING ELECTRODE ASSEMBLY

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