JPH10241722A - 捲回型電極の製造方法および製造装置 - Google Patents

捲回型電極の製造方法および製造装置

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JPH10241722A
JPH10241722A JP9044353A JP4435397A JPH10241722A JP H10241722 A JPH10241722 A JP H10241722A JP 9044353 A JP9044353 A JP 9044353A JP 4435397 A JP4435397 A JP 4435397A JP H10241722 A JPH10241722 A JP H10241722A
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JP
Japan
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core
sheet
winding
wound
electrode
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Withdrawn
Application number
JP9044353A
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English (en)
Inventor
Hajime Takayama
元 高山
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セパレーターの損傷、正極シートおよび負極
シートの短絡発生などを回避し、信頼性の高い円筒形状
の捲回型電極を歩留まりよく作成できる製造方法および
製造装置の提供。 【解決手段】 製造方法の発明は、軸方向に沿い、かつ
径方向に開口する巻き始め端装着部1aを有する円柱状の
巻芯体1に層間絶縁用のテープ状絶縁シート6aを両側へ
延長6a1 ,6a2 させて挿着配置し、前記両側へ延長する
テープ状絶縁シート6a1 ,6a2 の内側に沿わせ、かつ巻
芯体1の対向する巻き始め端装着部1aの一方にテープ状
正極シート6b、他方にテープ状負極シート6cの先端部を
対接させる。 その後、前記両側へ延長するテープ状絶
縁シート6a1 ,6a2 の外側に押圧を加えながら、巻芯体
1を一定の方向に回転させて巻芯体の円周面に正極シー
ト6b、絶縁シート6aおよび負極シート6cを積層・捲装し
て捲回型電極10化する。前記捲回型電極10化した後、巻
芯体1を逆方向に回転させて軸方向に抜き取りながら正
・逆回転方向に揺動させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒形状の捲回型
電極を歩留まりよく製造できる製造方法、および製造装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】正極シート,絶縁シート,負極シートお
よび絶縁シートの積層体を巻装して成る捲回型電極(起
電部)を、円筒形の外装容器内に液密に封装した構成の
二次電池などが広く実用に供されている。そして、この
種の二次電池としては、鉛蓄電池やニッケルカドミウム
二次電池などの他、最近ではニッケル水素二次電池が実
用化されている。また、この種の二次電池のうち、高容
量化を図れるニッケル水素二次電池は、たとえば携帯電
話機や携帯型パソコンなど、電子機器のコードレス化、
高性能化、小形軽量化の要望に伴って、電源機能の向上
が期待されている。 ところで、前記円筒形の起電部形
成は、次のように行われている。すなわち、軸方向に対
向・離隔する平坦面部を有する巻芯体を用意し、前記対
向する平坦面間に絶縁シート(セパレータ)を挟持さ
せ、かつこの絶縁シートに正極シート,負極シートを所
要の位置関係を持たせて配置する一方、その仮想中心軸
(巻芯体と同軸)として巻芯体を回転させることによっ
て、絶縁シートをセパレータとした形で巻き込み、捲回
型電極(起電部)を製造している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の捲回型電極の製造方法の場合は、次のような不都合
な問題がある。すなわち、高容量化を図ることができる
ニッケル水素二次電池用の場合には、正極シートおよび
負極シートの厚さが厚くなる傾向にある。ここで、正極
シートおよび負極シートの厚さが厚くなることは、セパ
レータを介在させての捲装(捲回)ないし捲回型電極化
工程において、捲回型電極が緻密な積層・巻装を形成し
易いため、巻芯体に対して圧接した状態で積層・巻装さ
れる。
【0004】したがって、積層・巻装の工程終了後、一
旦、巻芯体を逆回転させて、形成された捲回型電極の巻
き始め部に空間を発生させることにより、巻芯体から抜
き取り易くすることが試みられているが、十分な対応策
とはいえない。つまり、捲回型電極から巻芯体を抜き取
るとき、巻芯体に隣接する巻き始め部において、セパレ
ーターの切断が起こったり、ときには巻芯体を抜き取り
・分離することができない場合もある。こうした問題の
発生は、正極シートと負極シートとの短絡、電池外装缶
への定常的な挿着・配置の支障となり、結果器に、電池
の信頼性ないし歩留まりを大きく損なうことになる。
【0005】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、セパレーターの損傷、正極シートおよび負極シート
の短絡発生などを回避し、信頼性の高い円筒形状の捲回
型電極を歩留まりよく作成できる製造方法および製造装
置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、軸方
向に沿い、かつ径方向に開口する巻き始め端装着部を有
する円柱状の巻芯体に層間絶縁用の絶縁シートを両側へ
延長させて挿着配置する工程と、前記両側へ延長する絶
縁シートの内側に沿わせ、かつ巻芯体の対向する巻き始
め端装着部の一方に正極シート、他方に負極シートの先
端部を対接させて配置する工程と、前記両側へ延長する
絶縁シートの外側に押圧を加えながら、巻芯体を一定の
方向に回転させて巻芯体の円周面に正極シート、絶縁シ
ートおよび負極シートを積層・捲装して捲回型電極化す
る工程と、前記捲回型電極化した後、巻芯体を逆方向に
回転させて軸方向に抜き取りながら正・逆回転方向に揺
動させることを特徴とする捲回型電極の製造方法であ
る。請求項2の発明は、軸方向に沿い、かつ径方向に開
口する巻き始め端装着部を有する円柱状の巻芯体と、前
記巻芯体を軸支し回転させる回転駆動機構と、前記正・
逆回転可能に軸支された巻芯体に対向する面が凹面に加
工され、かつ対向して配置された捲回型電極保持ブロッ
クと、前記巻芯体の回転で積層・捲装される絶縁シート
を巻芯体面側に押圧する進退可能に配置された一対の加
圧ローラと、前記積層・捲装される絶縁シート、正極シ
ートおよび負極シートをそれぞれガイドするシートガイ
ド機構と、前記巻芯体を一端側に移動させて外周面に捲
装・形成された捲回型電極を取り外す巻芯体引き抜き機
構とを具備することを特徴とする捲回型電極の製造装置
である。
【0007】上記請求項1の発明では、絶縁シートに沿
って捲回する正極シート、負極シートが緻密に積層・巻
装される一方、形成した捲回型電極から巻芯体を引き抜
き・取り去るとき、逆方向に回転させて巻き始め部を一
部緩めるだけでなく、巻芯体の引き抜き操作時におい
て、さらに、巻芯体を正回転方向および逆回転方向に、
たとえば 3〜20°程度揺動させる。この巻芯体の引き抜
き操作と同時に、巻芯体を正・逆回転方向へ揺動させる
ことにより、形成した捲回型電極を何等損傷することな
く、巻芯体を容易に引き抜き・取り去ることができる。
【0008】すなわち、捲回型電極は緻密な積層・巻装
の形態で形成される一方、巻芯体に対する巻き始め部の
離脱もスムースに行われるので、セパレーターの損傷・
破損など招来することなく、信頼性の高い円筒状形の捲
回型電極を歩留まりよく得ることができ、結果的に、信
頼性の高い二次電池の低コスト化が図られる。
【0009】また、請求項2の発明では、請求項1の発
明を、容易に実施できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図1および図2を参照して実
施例を説明する。
【0011】図1は捲回型電極の製造装置の概略構成例
を示す側面図、また、図2は捲回型電極の製造方法例の
実施態様を模式的に示す平面図である。である。図1お
よび図2において、1は軸方向に沿い、かつ径方向に開
口する巻き始め端装着部を有する円柱状の巻芯体、2a,
2bは前記巻芯体1を軸支する軸受部、3はサーボモータ
ー3aおよび回転伝達部3bを有する回転駆動機構である。
ここで、巻芯体1は、軸方向に沿って径方向に開口し、
対向する平坦な離隔面間に、たとえばテープ状シートを
挿通保持可能な巻き始め端装着部1aを形成している。
【0012】また、4a,4bは前記正・逆回転可能に軸支
された巻芯体1に対向する面が凹面に加工され、かつ対
向して配置された捲回型電極保持ブロック、5a,5bは前
記巻芯体1の回転で積層・捲装されるテープ状絶縁シー
ト(セパレーター)6aを巻芯体1面側に押圧する進退可
能に配置された一対の加圧ローラである。ここで、加圧
ローラ5a、5bはローラ加圧シリンダー7a,7bによって、
適度にテープ状絶縁シート6aを反対面側から巻芯体1面
側に押圧して緻密な巻装に寄与する。
【0013】さらに、8a,8b,8cは前記積層・捲装され
るテープ状絶縁シート6a、たとえばテープ状正極シート
6bおよびテープ状負極シート6cをそれぞれガイドするシ
ート走行ガイド、9a,9bは前記巻芯体1を一端側に移動
させて外周面に捲装・形成された捲回型電極10を取り外
す巻芯体引き抜き機構である。
【0014】次に、捲回型電極の製造方法の具体例を説
明する。
【0015】先ず、図2に平面的に示すごとく、巻芯体
1の離隔・対向平坦面間、すなわち巻き始め端装着部1a
に、たとえば厚さ 0.2mm,幅60mmの絶縁シート6aを挿着
もしくは挟着する一方、たとえば厚さ 0.8mm,幅57mmの
正極シート6bの先端部を、前記巻き始め端装着部1aの一
端側に対接・位置合わせするとともに、たとえば厚さ0.
5mm,幅57mmの負極シート6cの先端部を巻き始め端装着
部1aの他端側に対接・位置合わせし、それぞれ絶縁シー
ト6a1 ,6a2 に沿わせて配置する。
【0016】このように、絶縁シート6a1 ,6a2 、正極
シート6bおよび負極シート6cを位置決め配置した後、回
転機構駆動3を駆動させ、巻芯体1を一定の方向に回転
させる。この回転によって、正極シート6b,絶縁シート
6a,負極シート6c,絶縁シート6aの積層・巻装が進行す
る。この積層・巻装過程において、常時絶縁シート6
a1 ,6a2 が積層・巻装面に押圧されているため、緻密
な円筒状の捲回もしくは巻装が行われて、良好な円筒状
形の捲回型電極10が形成される。
【0017】上記、積層・巻装により、所要の捲回型電
極10を形成した後、前記回転駆動機構3によって、捲回
型電極10の積層・巻装方向に対して、巻芯体1を逆回転
させ、巻芯体1に対する捲回型電極10の巻き始め部を一
部緩める。次いで、巻芯体引き抜き機構9a,9bを動作さ
せ、捲回型電極10から巻芯体1を抜き取る操作に移行す
る一方、前記回転駆動機構3の正・逆の僅かな回転操作
によって、巻芯体1を3〜20°程度の範囲で正・逆回転
させて揺動させる。
【0018】この巻き始め部の一部を緩め操作、その後
の巻芯体1を抜き取りおよび巻芯体1の正・逆回転、揺
動の両操作並行によって、巻き始め部の損傷発生など解
消しながら、歩留まりよく、信頼性の高い捲回型電極10
を容易に製造することができる。
【0019】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採り得る。たとえば、絶縁シート,正極シート,
負極シートの厚さや幅などは対象とする二次電池の種
類,容量にと対応して適宜設定できる。
【0020】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、緻密な積層・
巻装の形態を採り、電池の高容量化などを容易に図るこ
とができる捲回型電極を歩留まりよく提供できる。すな
わち、緻密な積層・巻装の形態を採った捲回型電極を形
成できる一方、巻芯体からの取り外し(引き抜き)過程
で、捲回型電極の巻き始め部に損傷発生の恐れも全面的
に解消され、信頼性の高い円筒状形の捲回型電極を歩留
まりよく得ることができ、結果的に、信頼性の高い二次
電池の提供に大きく寄与する。
【0021】請求項2の発明によれば、緻密な積層・巻
装の形態を採った捲回型電極を容易に形成できる一方、
捲回型電極の巻き始め部に損傷発生の恐れも全面的に解
消された円筒状形の捲回型電極を歩留まりよく製造でき
るので、結果的に、信頼性の高い二次電池の提供に大き
く寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る捲回型電極の製造装置例の要部構
造を示す側面図。
【図2】本発明に係る捲回型電極の製造装置の要部構造
例、製造実施態様例を模式的に示す平面図。
【符号の説明】 1……巻芯体 1a……巻き始め端装着部 2a,2b……巻芯体の軸受 3……回転駆動機構 3a……サーボモーター 3b……回転伝達部 4a,4b……捲回型電極保持ブロック 5a,5b……加圧ローラ 6a1 ,6a2 ……テープ状絶縁シート 6b……テープ状正極シート 6c……テープ状負極シート 7a,7b……加圧ローラシリンダー 8a,8b,8c……シート走行ガイド 9a,9b……巻芯体引き抜き機構 10……捲回型電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸方向に沿い、かつ径方向に開口する巻
    き始め端装着部を有する円柱状の巻芯体に層間絶縁用の
    絶縁シートを両側へ延長させて挿着配置する工程と、 前記両側へ延長する絶縁シートの内側に沿わせ、かつ巻
    芯体の対向する巻き始め端装着部の一方に正極シート、
    他方に負極シートの先端部を対接させて配置する工程
    と、 前記両側へ延長する絶縁シートの外側に押圧を加えなが
    ら、巻芯体を一定の方向に回転させて巻芯体の円周面に
    正極シート、絶縁シートおよび負極シートを積層・捲装
    して捲回型電極化する工程と、 前記捲回型電極化した後、巻芯体を逆方向に回転させて
    軸方向に抜き取りながら正・逆回転方向に揺動させるこ
    とを特徴とする捲回型電極の製造方法。
  2. 【請求項2】 軸方向に沿い、かつ径方向に開口する巻
    き始め端装着部を有する円柱状の巻芯体と、 前記巻芯体を軸支し回転させる回転駆動機構と、 前記正・逆回転可能に軸支された巻芯体に対向する面が
    凹面に加工され、かつ対向して配置された捲回型電極保
    持ブロックと、 前記巻芯体の回転で積層・捲装される絶縁シートを巻芯
    体面側に押圧する進退可能に配置された一対の加圧ロー
    ラと、 前記積層・捲装される絶縁シート、正極シートおよび負
    極シートをそれぞれガイドするシートガイド機構と、 前記巻芯体を一端側に移動させて外周面に捲装・形成さ
    れた捲回型電極を取り外す巻芯体引き抜き機構とを具備
    することを特徴とする捲回型電極の製造装置。
JP9044353A 1997-02-27 1997-02-27 捲回型電極の製造方法および製造装置 Withdrawn JPH10241722A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065535A1 (ja) * 2011-10-31 2013-05-10 三洋電機株式会社 渦巻電極体を備えた電池及びその製造方法

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WO2013065535A1 (ja) * 2011-10-31 2013-05-10 三洋電機株式会社 渦巻電極体を備えた電池及びその製造方法
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