JPH11233135A - 捲回型電極の製造方法 - Google Patents

捲回型電極の製造方法

Info

Publication number
JPH11233135A
JPH11233135A JP10031204A JP3120498A JPH11233135A JP H11233135 A JPH11233135 A JP H11233135A JP 10031204 A JP10031204 A JP 10031204A JP 3120498 A JP3120498 A JP 3120498A JP H11233135 A JPH11233135 A JP H11233135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wound
winding
sheet
electrode sheet
electrode
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.)
Withdrawn
Application number
JP10031204A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Itaba
啓介 板場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP10031204A priority Critical patent/JPH11233135A/ja
Publication of JPH11233135A publication Critical patent/JPH11233135A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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】 緻密に巻装により高容量化が達成され、かつ
信頼性の高い捲回型電極(起電部)を歩留まりよく得ら
れる製造方法の提供。 【解決手段】 回転する巻芯体1に層間絶縁用シート
4,4′を介挿させて正極シート2および負極シート3
を渦巻状に巻装するとともに、その渦巻状に巻装される
外周面を加圧5,6する捲回型電極の製造方法であっ
て、前記渦巻状に巻装する初期段階において、巻装外周
面の加圧力を定常時の加圧力よりも低く設定・変更する
ことを特徴とする捲回型電極の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、捲回型電極の製造
方法に係り、さらに詳しくは信頼性の高い捲回型電極を
歩留まりよく製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話機や携帯型ノートバソコ
ンなど、電子機器類のコードレス化、高性能化、あるい
は小形軽量化の推進に伴って、これら電子機器類の電源
となる電池の高容量化が要求されている。そして、電源
となる電池は、従来使用されていた鉛蓄電池やニッケル
カドミウム電池に代って、高容量化を図れるニッケル水
素二次電池の実用化が進められている。
【0003】ところで、この種の電池は、一般的に、正
極シートおよび負極シートの間に層間絶縁用シートを介
挿させ、この積層体を巻装して成る捲回型電極(起電
部)を電池外装容器内に所定量の電解液とともに、液密
に封装した構成を採っている。また、円筒形電池の場
合、捲回型電極は、通常、半円筒形状部を有する一対の
巻芯棒(巻芯体)で、帯状のセパレータ(層間絶縁用シ
ート)を挟持し、このセパレータに帯状の正極シートお
よび帯状の負極シートを分け、かつ位置決めして沿わせ
た後、巻芯体(巻芯棒)を回転させることによって、渦
巻状に巻装して製造している。
【0004】図3は、捲回型電極の製造実施態様を模式
的に示したものである。ここで、1は帯状の正極シート
2、帯状の負極シート3および帯状の層間絶縁用シート
4,4′を渦巻状に巻装する回転可能に装着されている
巻芯体である。また、5,6は、前記回転する巻芯体1
に供給され、渦巻状に巻装される各シート2,3,4,
4′に所要のテンションを付与しながら巻装外周面を押
圧し、密なる巻装体化を図る進退可能型で、かつ加圧調
整(加圧力変更可能)型の加圧ローラである。なお、巻
芯体1は層間絶縁用シート4,4′の連続部を挟持可能
とするため、対向する平坦面部を形成する断面半円筒状
部を備えている。
【0005】捲回型電極の製造は、先ず、巻芯体1の対
向する平坦面間に層間絶縁用シート(セパレータ)4,
4′の連続部を挟持させる。そして、層間絶縁用シート
4に正極シート2を、また層間絶縁用シート4′に負極
シート3を、それぞれ位置決めし、かつ沿わせた形で供
給しながら巻芯体1を回転・駆動することによって巻き
込む。
【0006】ここで、各シート2,3,4,4′は、巻
芯体1に渦巻状に巻装されながら、形成される渦巻の外
周面を加圧ローラ5,6によって一定の圧力で加圧(押
圧)され、緻密に巻装された捲回型電極(起電部)が形
成される。また、このときの加圧ローラ5,6の進退お
よび一定の加圧は、対応するエアシリンダー5a,6a、お
よびエア圧調節機構(エア圧変更切り替え機構)5b,6b
によって行われる。
【0007】その後、巻芯体1を回転・駆動を停止する
一方、供給される各シート2,3,4,4′を供給・巻
き戻しローラ(図示省略)側と切り離し、進退可能に配
設されている一対の保持ブロック7a,7bによって、前記
巻装・形成された捲回型電極の外周面を挟着保持して、
前記巻芯体1を引き抜き、それらを分離することによっ
て、捲回型電極を得ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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。たとえば、ニッケル水素二次電池の小形・高
容量化に伴って、正極シート2および負極シート3の厚
さが厚くなる傾向にある。逆に、層間絶縁用シート4,
4′を薄くする一方、より緻密な渦巻状の積層・巻装が
要求されている。そして、前記緻密な捲回化に伴い捲回
型電極においては、正極シートと負極シートとの間に短
絡が発生したりする傾向が認められる。
【0009】この点について、検討を進めた結果、正極
シートおよび負極シートとの巻き始め領域(巻装の初期
段階)で、薄い層間絶縁用シート4,4′が損傷され易
く、いわゆるセパレータとしの機能が損傷されて、両電
極シート間の短絡を発生し易いことを見出した。
【0010】すなわち、図3に模式的な断面図で示すご
とく、巻芯体1に対して薄い層間絶縁用シート4,4′
に沿わせ、膜厚の正極シート2および負極シート3を渦
巻状に巻装するとき、正極シート2や負極シート3の厚
さが段差を形成する。そして、この巻装開始の時点(た
とえば巻装 1〜 2回の初期段階)では、巻装体の直径が
小さいので、加圧ローラ5,6によって大きなテンショ
ンが掛かる。
【0011】したがって、前記電極シート2,3の段差
が大きく影響して、薄い層間絶縁用シート4,4′に局
部的な力が加わって、その部分で層間絶縁用シート4,
4′の損傷が起り易い。特に、ニッケル水素二次電池用
の場合は、正極シート2の厚さが、負極シート3に比べ
ても大きく設定されるため、正極シート2のエッジ部分
に露出する多孔質金属が、隣接する層間絶縁用シート
4,4′を突き破り、負極シート3との接触を起こし
て、絶縁不良を発生し易いという問題がある。こうした
問題は、その製造歩留まりに悪影響するだけでなく、製
造された捲回型電極を使用した二次電池などの電池性能
や、信頼性を損なう恐れもある。
【0012】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、緻密な巻装により高容量化が達成されるだけでな
く、信頼性の高い捲回型電極を歩留まりよく得られる製
造方法の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、回転
する巻芯体に層間絶縁用シートを介挿させて正極シート
および負極シートを渦巻状に巻装するとともに、その渦
巻状に巻装される外周面を加圧する捲回型電極の製造方
法であって、前記渦巻状に巻装する初期段階において、
巻装外周面の加圧力を定常時の加圧力よりも低く設定・
変更することを特徴とする捲回型電極の製造方法であ
る。
【0014】請求項2の発明は、回転する巻芯体に層間
絶縁用シートを介挿させて正極シートおよび負極シート
を渦巻状に巻装するとともに、その渦巻状に巻装される
外周面を加圧する捲回型電極の製造方法であって、前記
渦巻状に巻装する初期段階および終期段階において、巻
装外周面の加圧力を定常時の加圧力よりも低く設定・変
更することを特徴とする捲回型電極の製造方法である。
【0015】請求項3の発明は、請求項1もしくは請求
項2記載の捲回型電極の製造方法、渦巻状に巻装される
外周面の加圧をほぼ対向配置された回転型ローラで行う
ことを特徴とする。
【0016】すなわち、請求項1〜3の発明は、捲回型
電極形成用の各シートを巻芯体に渦巻状に巻装するに当
たり、少なくとも電極シートの巻装開始先端部に対応す
る部分を巻装する初期巻装段階(巻装初期の工程)で
は、巻芯体に対する緻密な巻装のための押圧(加圧)
を、緻密な巻装のための外周面に対する定常的な押圧
(加圧)に比べ、低く選択設定することを骨子とする。
換言すると、捲回型電極の形成用各シートを回転する巻
芯体に、渦巻状に巻装する捲回型電極の製造において、
層間絶縁用シートが破損などを起こし易い段階、具体的
には、巻装体の径が小さく、巻装シートに大きいテンシ
ョンが加わる時点(巻装開始の時点)では、テンション
の加わりを緩和させて緻密な巻装化を図りながら、一方
では電極シート間の短絡発生を解消・回避するものであ
る。
【0017】請求項1の発明では、緻密な巻装化が図ら
れて高容量化するとともに、短絡発生の恐れも解消した
高性能で、小形軽量の、信頼性の高い捲回型電極が容易
に提供される。
【0018】請求項2の発明では、電池の高性能化、小
形軽量化に適する高品質の捲回型電極が歩留まりよく、
より容易に提供される。
【0019】請求項3の発明では、形成される渦巻状の
巻装体に対する外周面の加圧を、より容易に行い得るの
で、製造手段の簡易化も図られる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図1 (a)〜 (e),図2およ
び図3を参照して実施例を説明する。
【0021】この実施例は、ニッケル水素二次電用の捲
回型電極を製造例である。そして、その実施態様は、従
来の場合と基本的に同様なので、前記図3を参照して説
明する。すなわち、前記図3に平面的に示したように、
巻芯体1の対向する平坦面間に、図示されていない巻き
戻しローラに両端側が巻かれた層間絶縁用シート(セパ
レータ)を挟持させ、かつ一方側の層間絶縁用シート4
に正極シート2を、また、他方側の層間絶縁用シート
4′に負極シート3を、それぞれ位置決めし、かつ沿わ
せた形で供給する一方、巻芯体1を回転・駆動および加
圧ローラ5,6によって、 0.5〜 1.5kgf/cm2 程度の圧
力を加えて(被巻装シート2,3,4,4′にテンショ
ンを加えて)巻き込む。ここで、層間絶縁用シート(セ
パレータ)4,4′は、たとえば厚さ 0.2mm,幅63mm、
正極シート2は、たとえば厚さ 0.6mm,幅60mm、負極シ
ート3は、たとえば厚さ 0.3mm,幅60mmである。
【0022】図1 (a)は、捲回型電極を形成する各シー
ト2,3,4,4′を巻芯体1に、位置決め・装着した
状態を模式的に示す上面図である。上記被巻装体として
の各シート2,3,4,4′にテンションを加えた状態
で、巻芯体1を回転・駆動させると、その回転量(回転
角度)に応じて、 180°回転したとき…図1 (b)、 210
°回転したとき…図1 (c)、 360°回転したとき…図1
(d)、 390°回転したとき…図1 (e)のごとく、各上面
図で模式的に示すような段差がついた状態で巻装され
る。
【0023】つまり、巻装の初期段階では、正極シート
2および負極シート3の各巻き始め先端部の段差ないし
エッジによって、膜厚の薄い層間絶縁用シート4,4′
は、破損され易い状態を採っている。しかし、この発明
の場合は、上記加圧ローラ5,6による加圧力が低く設
定されているため、前記電極シート2,3のエッジに対
する層間絶縁用シート4,4′の圧接も緩和されるた
め、電極シート2,3のエッジに起因する層間絶縁用シ
ート4,4′の破損・損傷を全面的に回避しながら、所
要の渦巻状巻装が進行する。
【0024】そして、この渦巻状巻装が1回程度に達す
ると、前記電極シート2,3の巻き始め先端部の段差の
影響もほとんど解消するので、加圧ローラ5,6による
加圧力を定常な圧力(押圧)、たとえば 1.5〜 3.5kgf/
cm2 程度に上昇させ、形成されつつある渦巻状の巻装体
外周面および巻装される各シート2,3,4,4′に、
定常的な加圧・テンションを加える。
【0025】図2において推移線Aは、上記製造工程に
おいて、回転・駆動する巻芯体1に、各シート2,3,
4,4′を渦巻状に巻装し、所要の捲回型電極を形成に
おける巻装時間と加圧ローラ5,6による加圧力の関係
例を示すものである。この実施例では、渦巻状巻装の終
了段階でも、加圧ローラ5,6の加圧力を定常的な加圧
力より低く設定しているが、渦巻状巻装の終了段階も定
常的な加圧力に設定しておいてもよい。
【0026】また、前記回転・駆動する巻芯体1に対す
る各シート2,3,4,4′の渦巻状に巻装において、
加圧ローラ5,6の加圧力を初期段階低く、その後は定
常的な加圧力とし、さらに終了段階を低く設定すると、
電極シート2,3のエッジに起因する層間絶縁用シート
4,4′の破損・損傷など容易に解消できる。
【0027】なお、上記巻装工程における加圧ローラ
5,6の加圧力の変更・調節は、エアシリンダー5a,6
a、エア圧調節機構5b,6bによって行われる。
【0028】前記各電極シート2,3,層間絶縁用シー
ト4,4′を巻装し、所要の円筒状捲回型電極化した
後、巻芯体1を回転・駆動を停止する一方、供給される
各シート2,3,4,4′を供給・巻き戻しローラ(図
示省略)側と切り離す。そして、進退可能に配設されて
いる一対の保持ブロック7a,7bによって、前記巻装・形
成された捲回型電極の外周面を挟着保持し、前記巻芯体
1を捲回型電極から引き抜き、それらを分離する。
【0029】上記一連の工程によって、緻密に巻装さ
れ、所要の高容量化が達成されたニッケル水素二次電池
用の捲回型電極(起電部)を歩留まりよく得ることがで
きる。つまり、上記によって製造した捲回型電極は、い
ずれも緻密な巻装によって高容量化しているだけでな
く、電極シート2,3間の短絡発生なども認められない
高品質なものであった。
【0030】さらに、前記製造した捲回型電極を常套的
な手段で、電池外装缶に内蔵させ、かつ所要の電解液を
充填した後、液密に封止することによって、所要のニッ
ケル水素二次電池を構成を形成することができる。
【0031】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
採ることができる。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。
【0032】
【発明の効果】請求項1〜請求項3の発明によれば、緻
密な巻装化で高容量化が図られるだけでなく、電極シー
トにおける短絡発生も解消された高性能の捲回型電極を
容易に提供できる。すなわち、電池の高性能化、小形軽
量化に適する高品質の捲回型電極を歩留まりよく提供で
きるので、コードレス電子機器類の電源として望まれる
高容量、コンパクト化な電池の実用化に大きく寄与す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a), (b), (c), (d), (e)は実施例に係る
捲回型電極の製造工程で、巻装初期における巻芯体に対
する渦巻き巻装の状態変化を順次模式的に示す上面図。
【図2】実施例における巻芯体に対する渦巻き巻装時に
おける変更・調節した加圧力の推移を示す曲線図。
【図3】捲回型電極の製造工程例における各シートの積
層・巻装の初期状態を模式的に示す上面図。
【符号の説明】
1……巻芯体 2……帯状の正極シート 3……帯状の負極シート 4,4′……層間絶縁用シート 5,6……加圧ローラ 5a,6a……エアシリンダー 5b,6b……エア圧調節機構 7a,7b……保持ブロック

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転する巻芯体に層間絶縁用シートを介
    挿させて正極シートおよび負極シートを渦巻状に巻装す
    るとともに、その渦巻状に巻装される外周面を加圧する
    捲回型電極の製造方法であって、 前記巻装の初期段階において、巻装外周面の加圧力を定
    常時の加圧力よりも低く設定・変更することを特徴とす
    る捲回型電極の製造方法。
  2. 【請求項2】 回転する巻芯体に層間絶縁用シートを介
    挿させて正極シートおよび負極シートを渦巻状に巻装す
    るとともに、その渦巻状に巻装される外周面を加圧する
    捲回型電極の製造方法であって、 前記巻装の初期段階および終期段階において、巻装外周
    面の加圧力を定常時の加圧力よりも低く設定・変更する
    ことを特徴とする捲回型電極の製造方法。
  3. 【請求項3】 渦巻状に巻装される外周面の加圧をほぼ
    対向配置された回転型ローラで行うことを特徴とする請
    求項1もしくは請求項2記載の捲回型電極の製造方法。
JP10031204A 1998-02-13 1998-02-13 捲回型電極の製造方法 Withdrawn JPH11233135A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10031204A JPH11233135A (ja) 1998-02-13 1998-02-13 捲回型電極の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10031204A JPH11233135A (ja) 1998-02-13 1998-02-13 捲回型電極の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11233135A true JPH11233135A (ja) 1999-08-27

Family

ID=12324897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10031204A Withdrawn JPH11233135A (ja) 1998-02-13 1998-02-13 捲回型電極の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11233135A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055962A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Toyota Motor Corp 捲回電極体の製造方法およびその装置、および、電池の製造方法
WO2018155175A1 (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 株式会社村田製作所 二次電池の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055962A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Toyota Motor Corp 捲回電極体の製造方法およびその装置、および、電池の製造方法
US8128715B2 (en) 2008-08-28 2012-03-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for producing wound electrode assembly, and method for producing battery
WO2018155175A1 (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 株式会社村田製作所 二次電池の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5700299A (en) Battery core winder and method of winding a battery core
US6485859B1 (en) Resilient mandrel for battery electrode assembly
JP2003045474A (ja) 密閉型電池
US6997228B2 (en) Lamination apparatus for automated manufacturing system of lithium secondary battery
JPH11233135A (ja) 捲回型電極の製造方法
CN102122728A (zh) 一种用于圆柱形锂-二硫化铁电池的电芯卷绕方法
JP2000173646A (ja) リチウムイオン二次電池の製造装置
JP3782160B2 (ja) 捲回型電極の製造方法および製造装置
JPH11339844A (ja) 捲回型電極の製造方法
JPH11307132A (ja) 二次電池用極板巻き取り装置
KR101637066B1 (ko) 젤리롤형 전극조립체 제조방법
JP2003017110A (ja) 電池の製造方法
JP3821882B2 (ja) 捲回型電極の製造装置
JP4880224B2 (ja) 二次電池の製造方法
JP2000294269A (ja) 捲回型電極の製造装置
JP2000182609A (ja) シート状電極の加工装置
KR20200056191A (ko) 전극조립체의 제조방법 및 제조장치
JP3821871B2 (ja) 捲回型電極の製造装置
JP2000012069A (ja) 捲回型電極の製造装置
KR970008680A (ko) 전극제조장치, 권심축, 전극제조방법 및 전지
JPH07122264A (ja) 電池電極巻回装置
JPH1012264A (ja) 二次電池および捲回型電極の製造方法
JPH10270067A (ja) 捲回型電極の製造装置
JPH06150959A (ja) 渦巻型構造体の製造装置及び製造方法
US20230318016A1 (en) Pressing apparatus and pressing method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050510