JPH10228900A - リチウム箔の貼付装置 - Google Patents
リチウム箔の貼付装置Info
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- JPH10228900A JPH10228900A JP9030788A JP3078897A JPH10228900A JP H10228900 A JPH10228900 A JP H10228900A JP 9030788 A JP9030788 A JP 9030788A JP 3078897 A JP3078897 A JP 3078897A JP H10228900 A JPH10228900 A JP H10228900A
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Abstract
かつ高精度に貼り付けることを可能にする。 【解決手段】長尺な極板12をその長手方向に搬送する
極板搬送機構16と、前記極板12の両方の面12a、
12bに所定の長さの短冊状リチウム箔18を所定の間
隔毎に貼り付ける第1および第2貼付機構20、22
と、該極板12をセパレータ24と一体的に一定のテン
ションで巻き取る巻き取り軸26と、前記第1および第
2貼付機構20、22の間で前記極板12の搬送路28
の長さを任意に変更可能な搬送路長可変機構30とを備
える。
Description
を所定の間隔毎に極板上に貼り付けるためのリチウム箔
の貼付装置に関する。
を組み込んだリチウム電池が、種々の用途に採用されて
いる。このリチウム電極は、通常、フープ状やシート状
の長尺なリチウム箔を集電体(極板)面に固着して製造
されている。
チウム箔を貼り付けることが望ましく、これを行うため
の装置が考えられている。具体的には、長尺状の集電体
を搬送機構を介して一定速度で繰り出すとともに、前記
集電体の一方の面側に配置された第1貼付機構の作用下
に前記一方の面に短冊状リチウム箔を貼り付けた後、該
集電体の他方の面側に配置された第2貼付機構の作用下
に前記他方の面に短冊状リチウム箔を貼り付けるように
構成するものである。
極材塗布部と未塗布部とが交互に設けられており、前記
集電体の両面側それぞれに配設された検出機構を介して
各塗布境界部位が検出され、この検出結果に基づいて前
記両面に短冊状リチウム箔が貼り付けられている。その
際、集電体の両面では、短冊状リチウム箔の貼り付け開
始位置が異なっており、搬送機構の駆動情報、例えば、
サーボモータのパルス数をカウントし、それぞれ所定の
移動距離に対応するパルス数がカウントされた時点で、
第1および第2貼付機構が個別に駆動されている。
の両面で短冊状リチウム箔の貼り付けタイミングが異な
り易く、前記集電体の一方の面に短冊状リチウム箔の貼
り付け処理が行われている際に、該集電体の他方の面で
短冊状リチウム箔の貼り付け処理が開始されない場合が
ある。
れた短冊状リチウム箔にNGが発生した時、このNG情
報が第2貼付機構側に正確に送られないおそれがある。
第1貼付機構の貼り付け処理時に、第2貼付機構が集電
体のリチウム箔貼り付け部位同士の間(中間位置)に対
応していると、この第1貼付機構のNG情報が、前記第
2貼付機構において何番目の貼り付け部位に対応するか
を検出することが困難になるからである。これにより、
NG情報やデータのシフト等を含む制御全体が相当に複
雑化するという問題がある。
ム箔の貼り付け処理が終了した時点で、第2貼付機構側
が貼り付け途上にあると、例えば、駆動源であるサーボ
モータがこの第1貼付機構側を基準にして立ち上がる
際、その立ち上がり速度に影響されて前記第2貼付機構
による貼り付け位置が変動し易い。これにより、集電体
の両面で短冊状リチウム箔の貼り付け位置が変動し、高
精度な貼り付け処理が遂行されないという問題がある。
あり、簡単な構成で、極板の両面にリチウム箔を容易か
つ高精度に貼り付けることが可能なリチウム箔の貼付装
置を提供することを目的とする。
めに、本発明は、長尺な極板の一方の面に第1貼付機構
を介して短冊状リチウム箔が所定の間隔毎に貼り付けら
れるとともに、この極板の他方の面に第2貼付機構を介
して短冊状リチウム箔が所定の間隔毎に貼り付けられ
る。その際、第1および第2貼付機構の間で、搬送路長
可変機構の作用下に極板の搬送路の長さが任意に変更可
能である。
の搬送路の長さを変更するだけで、第1および第2貼付
機構によるリチウム箔の貼り付けタイミングを一致させ
ることができ、前記極板の両面に前記リチウム箔を容易
かつ高精度に貼り付けることが可能になる。さらに、搬
送路長可変機構が、実質的に極板に摺接してアクチュエ
ータの作用下に進退自在な調整ローラを備えるだけであ
り、前記搬送路長可変機構全体の構成が有効に簡素化さ
れる。
位を検出する第1および第2検出手段を備え、この第1
および第2検出手段からの情報に基づいて極板搬送機構
および搬送路長可変機構が駆動制御される。これによ
り、リチウム箔の貼り付け作業が自動的かつ円滑に遂行
可能になる。
リチウム箔の貼付装置10の概略構成図である。
一定間隔で活物質が間欠塗布された長尺な極板12を巻
回し、トルクモータ(図示せず)により一定のトルクで
送り出す送り出し軸14と、この送り出し軸14から送
り出された前記極板12をその長手方向(矢印A方向)
に搬送する極板搬送機構16と、前記極板12の一方の
面12aに所定の長さの短冊状リチウム箔18を所定の
間隔毎に貼り付ける第1貼付機構20と、前記極板12
の他方の面12bに所定の長さの短冊状リチウム箔18
を所定の間隔毎に貼り付ける第2貼付機構22と、両面
12a、12b側に前記短冊状リチウム箔18が貼り付
けられた該極板12をセパレータ(合紙)24と一体的
に一定のテンション(例えば、1.5〜2.0kgf/
幅)で巻き取る巻き取り軸26と、前記第1および第2
貼付機構20、22の間に配置され、前記極板12の搬
送路28の長さを任意に変更可能な搬送路長可変機構3
0とを備える。セパレータ24は、セパレータ送り出し
軸31に巻回されており、このセパレータ送り出し軸3
1には、送り出し方向と逆方向に、例えば、0.2kg
f/幅の逆転テンションが付与される。
し、サーボモータ32を介してこの極板12を定量送り
するメインフィードローラ34と、前記極板12を送り
出し軸14から巻き取り軸26に向かって搬送するため
の複数のパスローラ36とを備える。このサーボモータ
32は、制御回路(制御手段)38により駆動制御され
るとともに(図2参照)、前記制御回路38は、第1お
よび第2貼付機構20、22の制御も行う。
れぞれ長尺なリチウム箔18aと合紙40とを一体的に
巻回する第1および第2送り出し軸42、44と、この
第1および第2送り出し軸42、44から前記リチウム
箔18aを送り出すために前記合紙40を巻き取る第1
および第2合紙巻き取り軸46、48とを備える。第1
および第2合紙巻き取り軸46、48は、第1および第
2送り出し軸42、44に近接して設けられるととも
に、この第1および第2合紙巻き取り軸46、48は、
矢印方向に回転することにより前記第1および第2送り
出し軸42、44にリチウム箔18aと一体に巻回され
ている合紙40を巻き取る。
1および第2合紙巻き取り軸46、48とは、第1およ
び第2ユニット50、52に配設されている。この第1
および第2ユニット50、52は、リチウム箔18aの
送り出し方向(矢印BおよびC方向)に直交する方向
(図1の紙面に直交する方向)に移動自在である。
および第2合紙巻き取り軸46、48の間欠回転作用下
に第1および第2送り出し軸42、44から間欠的に送
り出される前記リチウム箔18aに一定のテンション
(10g〜100g)を付与する第1および第2ダンサ
ーローラ54、56が上下方向に揺動自在に配設され
る。
の下流側には、リチウム箔18aを外周面に所定の角度
範囲にわたって吸着保持する第1および第2切断ローラ
58、60と、前記第1および第2切断ローラ58、6
0に並設されるとともに、後述する加工手段によって一
部が分断されたリチウム箔18aを保持して極板12の
一方の面12a側で間欠的に回転する第1および第2転
写ローラ62、64とが設けられる。
面近傍には、前記第1および第2切断ローラ58、60
に同期してリチウム箔18aに所定の間隔毎にかつこの
リチウム箔18aの搬送方向に直交して設けられた切断
部位に沿って間欠的に開口部、例えば、ミシン目を形成
する第1および第2加工手段66、68が進退自在に配
設される。
向する位置には、極板12の他方の面12b側から前記
第1および第2転写ローラ62、64に同期して該第1
および第2転写ローラ62、64の周面を押圧する第1
および第2ニップローラ70、72が配設される。
の面12aに摺接してモータ(アクチュエータ)74の
作用下に矢印D方向に進退自在な調整ローラ76を備え
る。図1〜図3に示すように、モータ74の回転軸78
にボールねじ80が連結されるとともに、このボールね
じ80は、調整ローラ76を回転自在に支持する支持体
81に嵌合している。モータ74は、制御回路38によ
り制御される(図2参照)。
構20の上流側には、極板12の一方の面12aに設け
られた電極材塗布部位と未塗布部位との塗布境界部位
(図示せず)を検出する第1センサ(検出手段)82が
配設されるとともに、第2貼付機構22の上流側には、
前記極板12の他方の面12bに設けられた塗布部位と
未塗布部位との塗布境界部位(図示せず)を検出する第
2センサ(検出手段)84が配設される。第1および第
2センサ82、84は、制御回路38に接続されてい
る。
置10の動作について、以下に説明する。
には、フープ状の極板12が巻回されており、一方、第
1および第2送り出し軸42、44には、薄い金属箔で
あるフープ状のリチウム箔18aが、ポリプロピレン、
ポリエチレン等の非粘着材料で形成された合紙40と重
畳された状態で巻回されている。リチウム箔18aは、
ポリプロピレンやポリエチレン等の特定の材質には粘着
しないが、他のほとんどの材質には粘着するからであ
る。また、セパレータ送り出し軸31には、同様にフー
プ状のセパレータ24が巻回されている。
ルクモータにより逆回転されて極板12に一定のトルク
を与え、この極板12がパスローラ36の案内作用下に
メインフィードローラ34を介して搬送される。このメ
インフィードローラ34は、サクションドラムを構成し
ており、極板12を吸着しサーボモータ32を介して定
量搬送を行う。このため、極板12は、メインフィード
ローラ34およびパスローラ36を含む極板搬送機構1
6を介して矢印A方向に定量搬送される。
18aに第1ダンサーローラ54を介して所定のテンシ
ョン、例えば、50gのテンションが付与されており、
第1合紙巻き取り軸46が回転駆動されて合紙40のみ
が巻き取られる。このため、リチウム箔18aは、巻き
戻しによるテンション変動が作用しない状態で、第1ダ
ンサーローラ54による一定テンション下で第1送り出
し軸42から円滑に送り出され、第1切断ローラ58側
に移送される。
54により所定のテンションが付与された状態で、第1
切断ローラ58の外周面に吸着保持され、この第1切断
ローラ58が間欠的に回転されることにより、前記リチ
ウム箔18aが所定の切断ピッチで間欠搬送される。そ
して、リチウム箔18aの切断部位が第1加工手段66
に対応する位置に停止されると、この第1加工手段66
を介して前記リチウム箔18aに、例えば、ミシン目が
形成される。
とが、同期して互いに逆方向に回転駆動されるため、ミ
シン目が形成されたリチウム箔18aは、前記第1切断
ローラ58の外周面から前記第1転写ローラ62の外周
面側に受け渡される。
着保持されているリチウム箔18aが貼り付け位置に至
ると、第1ニップローラ70が極板12の他方の面12
b側に前記第1転写ローラ62の回転に同期して移動す
る。これにより、第1ニップローラ70が所定のニップ
圧力で極板12を第1転写ローラ62側に押圧する。
れているリチウム箔18aが、極板12に対して所定の
範囲まで密着すると、第1ニップローラ70が前記極板
12から離間するとともに、第1転写ローラ62の回転
が停止される。従って、極板搬送機構16により定量搬
送されている極板12と、この極板12に部分的に貼り
付けられかつ第1転写ローラ62の外周面に保持されて
いるリチウム箔18aとに速度差が生じ、このリチウム
箔18aがミシン目から容易かつ確実に分離され、短冊
状リチウム箔18として前記極板12上に転写される。
状リチウム箔18が貼り付けられた極板12は、搬送路
長可変機構30を通って第2貼付機構22側に搬送され
る。この第2貼付機構22では、第1貼付機構20と同
様に、極板12の他方の面12bに短冊状リチウム箔1
8の貼り付け処理が施される。これにより、極板12の
両面12a、12bに短冊状リチウム箔18が貼り付け
られ、前記極板12は、セパレータ送り出し軸31から
送り出されるセパレータ24と重ね合わされた状態で巻
き取り軸26に巻き取られる。
2の一方の面12aに短冊状リチウム箔18を貼り付け
るタイミングは、第1センサ82の検出信号に基づいて
制御される。すなわち、図2に示すように、第1センサ
82が、極板12の一方の面12aに設けられた塗布境
界部位(図示せず)を検出すると、その検出信号が制御
回路38に送られる。制御回路38は、前記検出信号に
基づいてサーボモータ32を駆動してそのパルス数をカ
ウントし、所定の移動距離に対応するパルス数がカウン
トされた時点で、第1貼付機構20が駆動される。
チウム箔18の貼り付けタイミングは、第2センサ84
により極板12の他方の面12bに設けられた塗布境界
部位(図示せず)を検出することによって行われる。
構22とによる短冊状リチウム箔18の貼り付けタイミ
ングが異なる際には、制御回路38を介して搬送路長可
変機構30が駆動される。図3に示すように、搬送路長
可変機構30を構成するモータ74が駆動されると、こ
のモータ74の回転軸78に連結されたボールねじ80
が回転する。このため、調整ローラ76が、ボールねじ
80が嵌合する支持体81と一体的に矢印D方向に移動
し、この調整ローラ76が、例えば、図3中、実線の位
置から二点鎖線の位置に移動することにより、極板12
の搬送路28の全長が長くなる。
第2貼付機構20、22の間に、極板12の搬送路28
の全長を変更可能な搬送路長可変機構30が配設されて
いる。従って、搬送路長可変機構30を介して搬送路2
8の長さを変更するだけで、第1および第2貼付機構2
0、22による短冊状リチウム箔18の貼り付けタイミ
ングを容易かつ確実に一致させることができる。すなわ
ち、第1貼付機構20による短冊状リチウム箔18の貼
り付け作業と、第2貼付機構22による短冊状リチウム
箔18の貼り付け作業とが、ともに1コマ分(電池1本
分)の極板12の搬送中に開始から終了まで同タイミン
グで行われる。
り付けられた短冊状リチウム箔18にNGが発生した
時、このNG発生部位が第2貼付機構22において何番
目の貼り付け部位に対応するかを容易に検出することが
可能になる。このため、第1貼付機構20のNG情報が
第2貼付機構22側に正確に送られることになり、前記
NG情報やデータのシフト等を含む制御全体が、簡単か
つ高精度に遂行されるという効果が得られる。
0による短冊状リチウム箔18の貼り付け処理と、第2
貼付機構22による短冊状リチウム箔18の貼り付け処
理とを略同時に開始させることができる。従って、極板
搬送機構16を構成するサーボモータ32の立ち上がり
速度等に影響されることがなく、極板12の両面12
a、12bで短冊状リチウム箔18の貼り付け位置が変
動することを阻止し、高精度な貼り付け処理が遂行可能
になる。
に摺接してモータ74の作用下に矢印D方向に進退自在
な調整ローラ76を備えている。このため、搬送路長可
変機構30の全体構成が有効に簡素化されるという利点
がある。
の貼付装置では、長尺な極板の両方の面に第1および第
2貼付機構を介して短冊状リチウム箔が所定の間隔毎に
貼り付けられるとともに、前記第1および第2貼付機構
の間には、前記極板の搬送路の長さを任意に変更可能な
搬送路長可変機構が配設される。このため、搬送路長可
変機構を介して極板の搬送路の長さを変更するだけで、
第1および第2貼付機構によるリチウム箔の貼り付けタ
イミングを確実に一致させることができ、前記極板の両
面に前記リチウム箔を容易かつ高精度に貼り付けること
が可能になる。
説明図である。
機構 32…サーボモータ 34…メインフィー
ドローラ 38…制御回路 42、44…送り出
し軸 46、48…合紙巻き取り軸 58、60…切断ロ
ーラ 62、64…転写ローラ 66、68…加工手
段 70、72…ニップローラ 74…モータ 76…調整ローラ 82、84…センサ
Claims (4)
- 【請求項1】長尺な極板をその長手方向に搬送する極板
搬送機構と、 前記極板の一方の面に、所定の長さの短冊状リチウム箔
を所定の間隔毎に貼り付ける第1貼付機構と、 前記極板の他方の面に、所定の長さの短冊状リチウム箔
を所定の間隔毎に貼り付ける第2貼付機構と、 両面に前記リチウム箔が貼り付けられた前記極板を合紙
と一体的に巻き取る極板巻き取り軸と、 前記第1および第2貼付機構の間に配置され、前記極板
の搬送路の長さを任意に変更可能な搬送路長可変機構
と、 を備えることを特徴とするリチウム箔の貼付装置。 - 【請求項2】請求項1記載の貼付装置において、前記搬
送路長可変機構は、前記極板に摺接して所定の搬送路を
形成するとともに、アクチュエータの作用下に進退自在
な調整ローラを備えることを特徴とするリチウム箔の貼
付装置。 - 【請求項3】請求項1または2記載の貼付装置におい
て、前記極板の一方の面に設けられた電極材塗布部位と
未塗布部位との塗布境界部位を検出する第1検出手段
と、 前記極板の他方の面に設けられた電極材塗布部位と未塗
布部位との塗布境界部位を検出する第2検出手段と、 前記第1および第2検出手段からの情報に基づいて前記
極板搬送機構および前記搬送路長可変機構を駆動制御す
る制御手段と、 を備えることを特徴とするリチウム箔の貼付装置。 - 【請求項4】請求項1記載の貼付装置において、前記第
1および第2貼付機構は、それぞれ長尺なリチウム箔と
合紙とを一体的に巻回する第1および第2送り出し軸
と、 前記第1および第2送り出し軸から前記リチウム箔を送
り出すために前記合紙を巻き取る第1および第2合紙巻
き取り軸と、 を備えることを特徴とするリチウム箔の貼付装置。
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