KR20130105221A - Winding device - Google Patents

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시케이디 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A winding device is provided to improve the quality of a winding unit by reducing the load applied to a separator in an initial winding step. CONSTITUTION: A winding device (10) comprises a winding part (11); a positive electrode sheet supplying device (31) supplying a positive electrode sheet (4); a negative electrode sheet supplying device (41) supplying a negative electrode sheet (5); and a separator supplying device (51,61) supplying separators (2,3). The separator and the electrode sheet are supplied to the winding part through a pair of nip rollers (71A-B,81A-B). The nip rollers are controlled by a servo motor. The nip rollers are torque-controlled to weaken tension applied to a separator between cores (13,14) and the nip rollers.

Description

권회 장치{WINDING DEVICE}WINDING DEVICE

본 발명은, 예를 들면 2차 전지 등에 내장{內藏}되는 권회{捲回} 소자를 얻기 위한 권회 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a winding apparatus for obtaining a winding element incorporated in, for example, a secondary battery.

예를 들면, 리튬 이온 전지 등의 2차 전지로서 이용되는 전지 소자는, 정극 활물질이 도포된 정{正}전극 시트와, 부극 활물질이 도포된 부{負}전극 시트가, 절연재로 이루어지는 2매의 세퍼레이터를 거쳐서 서로 겹쳐진 상태에서 권회되어 제조된다.For example, in a battery element used as 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 stacked in two sheets And wound together with a separator interposed therebetween.

전지 소자를 권회하는 권회 장치로서는, 각각 원반{原反}으로부터 개별로 반송{搬送}되는 전극 시트 및 세퍼레이터를 한쌍의 닙 롤러에 의해 협지{挾持}하여 서로 겹친 상태에서 권심{卷芯; core}에 공급하는 닙 롤러 방식을 채용한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 등 참조).As the winding device for winding the battery element, there are known a winding device in which an electrode sheet and a separator, which are individually transported (transported) from discs (raw materials), are sandwiched by a pair of nip rollers, (for example, refer to Patent Document 1, etc.).

닙 롤러 방식을 채용한 권회 장치에서는, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이, 권심(90)에 세퍼레이터(91)를 소정량 감{卷付; winding up}은 후, 해당{當該} 세퍼레이터(91)가 지나는 한쌍의 닙 롤러(92A·92B) 사이에 전극 시트(93)를 끼워넣는다. 이것과 동시에 한쌍의 닙 롤러(92A·92B)를 닫으면, 세퍼레이터(91) 및 전극 시트(93)가 서로 겹쳐진 상태에서 한쌍의 닙 롤러(92A·92B) 사이에 협지된 상태로 된다. 이러한 상태에서 권심(90)에 의한 세퍼레이터(91)의 권회를 계속하면, 전극 시트(93)는, 세퍼레이터(91)와의 사이의 마찰력에 의해 세퍼레이터(91)에 끌어당겨지도록 해서, 권심(90) 쪽으로 끌어당겨져 간다. 그리고, 전극 시트(93)가 권심(90)에 소정량 감겨진 단계에서 한쌍의 닙 롤러(92A·92B)를 개방한다. 그 후는, 세퍼레이터(91) 및 전극 시트(93)에 대해 각각 적절한 텐션(장력)을 부여하면서, 권심(90)에 의한 권회를 행한다.In the winding device employing the nip roller method, for example, as shown in Fig. 5, a predetermined amount of separator 91 is wound on the winding core 90, winding up}, the electrode sheet 93 is sandwiched between a pair of nip rollers 92A and 92B to which the corresponding separator 91 passes. At the same time, when the pair of nip rollers 92A and 92B are closed, the separator 91 and the electrode sheet 93 are sandwiched between the pair of nip rollers 92A and 92B in a state where they are overlapped with each other. The electrode sheet 93 is attracted to the separator 91 by the frictional force between the separator 91 and the core sheet 90 and the core 90 is wound around the separator 91, . Then, the pair of nip rollers 92A and 92B are opened in a step in which the electrode sheet 93 is wound on the winding core 90 by a predetermined amount. Thereafter, the winding is performed by the winding core 90 while giving appropriate tension to the separator 91 and the electrode sheet 93, respectively.

[선행 기술 문헌][Prior Art Literature]

[특허 문헌][Patent Document]

[특허 문헌 1] 일본 특개{特開}2009-181832호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-181832

그렇지만, 닙 롤러 방식에서는, 전극 시트(93)가 권심(90)에 감기기 전의 권회 초기 단계에서, 한쌍의 닙 롤러(92A·92B) 사이에 세퍼레이터(91) 및 전극 시트(93)를 협지하면서, 세퍼레이터(91)만을 권심(90)으로 끌어당기게 된다.However, in the nip roller system, the separator 91 and the electrode sheet 93 are sandwiched between the pair of nip rollers 92A and 92B at the initial stage of winding before the electrode sheet 93 is wound around the core 90, Only the separator 91 is pulled by the core 90.

이 때문에, 권회 초기 단계에서, 권심(90)과 닙 롤러(92A·92B) 사이에 위치하는 세퍼레이터(91)에 대해서는, 해당 세퍼레이터(91)에 대해 상류측으로부터 가해지는 텐션(예를 들면 500g)에 더하여, 전극 시트(93)와의 사이의 마찰력에 의해, 해당 전극 시트(93)에 대해 상류측으로부터 가해지는 텐션(예를 들면 1000g)을 합친 텐션(예를 들면 1500g)이 가해져 버리게 된다.For this reason, in the initial stage of winding, the tension (for example, 500 g) applied from the upstream side to the separator 91 for the separator 91 positioned between the core 90 and the nip rollers 92A, A tension (for example, 1500 g) combined with a tension (for example, 1000 g) applied from the upstream side to the electrode sheet 93 is applied by the frictional force between the electrode sheet 93 and the electrode sheet 93.

이와 같이, 권회 초기 단계의 세퍼레이터(91)에 대해, 필요 이상의 텐션이 가해져 버리면, 갖가지 문제점{不具合}이 생길 우려가 있다.As described above, if tension is applied to the separator 91 at the initial stage of winding, more than necessary, various problems may occur.

예를 들면, 세퍼레이터(91)가 신장{伸}해 버릴 우려가 있다. 세퍼레이터(91)가 신장하면, 이온이 지나는 구멍이 넓어지기 때문에, 정부{正負} 양전극 시트(93) 사이에서 단락{短絡}을 일으킬 우려가 있다.For example, there is a possibility that the separator 91 is stretched. When the separator 91 is elongated, the holes through which the ions pass are widened, so there is a risk of shorting (short-circuiting) between the positive electrode sheet 93 and the positive electrode sheet 93.

또, 세퍼레이터(91)에 대해 필요 이상의 텐션이 가해진 상태에서 권회가 행해지면, 권회조임{卷締; coil tightening, tight winding; 타이트한 권회)이 발생할 우려가 있다. 권회조임이 발생하면, 권회 후에 전지 소자를 권심(90)으로부터 떼어낼{取外} 때, 저항이 강해지고, 최내주의 세퍼레이터(91)가 밖으로 튀어나와 버리는 등, 적정한 형상을 유지하는 것이 어렵게 될 우려가 있다.Further, when the winding is performed in a state in which the tension is applied to the separator 91 more than necessary, coil tightening, tight winding; Tight winding) may occur. When the coil tightening occurs, resistance is increased and the separator 91 of the innermost periphery protrudes outward when the battery element is removed (removed) from the core 90 after winding, so that it is difficult to maintain proper shape There is a concern.

결과로서, 전지 소자의 품질 저하를 초래할 우려가 있다.As a result, the quality of the battery element may deteriorate.

본 발명은, 상기 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 그 목적은, 권회 초기 단계에 세퍼레이터에 가해지는 부하를 경감하여, 얻어지는 권회 소자의 품질 향상을 도모할 수 있는 권회 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a winding device capable of reducing the load applied to the separator at the initial stage of winding, thereby improving the quality of the obtained winding element.

이하, 상기 과제를 해결하는데 적합한 각 수단에 대해 항분류{項分}하여 설명한다. 또한, 필요에 따라 대응하는 수단에 특유의 작용 효과를 부기한다.Hereinafter, each of the means suitable for solving the above-mentioned problems will be described by a section {item}. In addition, if necessary, specific action effects are given to the corresponding means.

수단 1. 활물질이 도포된 띠모양{帶狀}의 전극 시트와, 절연 소재로 이루어지는 띠모양의 세퍼레이터를 서로 겹쳐서 권회하는 권회 장치로서,MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS 1. A winding device for winding an electrode sheet coated with an active material and a strip-shaped separator made of an insulating material,

자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전하고 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회 가능한 권심과,A core which is rotated around its own central axis as a rotation axis and is capable of winding the electrode sheet and the separator,

상기 전극 시트를 반송하는 시트 반송 수단과,Sheet conveying means for conveying the electrode sheet,

상기 시트 반송 수단에 의해 반송되는 전극 시트에 대해 소정의 장력을 부여 가능한 시트용 장력 부여 수단과,A sheet tension applying means for applying a predetermined tension to the electrode sheet conveyed by the sheet conveying means,

상기 세퍼레이터를 반송하는 세퍼레이터 반송 수단과,Separator conveying means for conveying the separator,

상기 세퍼레이터 반송 수단에 의해 반송되는 세퍼레이터에 대해 소정의 장력을 부여 가능한 세퍼레이터용 장력 부여 수단과,Tension applying means for a separator capable of imparting a predetermined tension to the separator conveyed by the separator conveying means,

상기 시트 반송 수단으로부터 공급되는 전극 시트와, 상기 세퍼레이터 반송 수단으로부터 공급되는 세퍼레이터를 서로 겹친 상태에서 협지하면서, 상기 권심에 대해서 공급 가능한 한쌍의 닙 롤러와,A pair of nip rollers capable of being supplied to the core while sandwiching the electrode sheet fed from the sheet conveying means and the separator fed from the separator conveying means in a superposed state,

상기 한쌍의 닙 롤러중, 적어도 한쪽의 닙 롤러(전극 시트측의 닙 롤러)의 회전을 제어하는 회전 제어 수단을 갖추고,And rotation control means for controlling rotation of at least one nip roller (nip roller on the electrode sheet side) among the pair of nip rollers,

적어도 상기 권심에 대해 상기 세퍼레이터가 감겨진 후단계부터, 상기 권심에 대해 상기 전극 시트가 감겨지기 전단계까지의 권회 초기 단계에, 상기 권심과 상기 닙 롤러 사이에서 상기 세퍼레이터에 가해지는 장력을 약하게 하도록 상기 닙 롤러를 회전 제어하는 것을 특징으로 하는 권회 장치.At least at the initial stage of winding from the winding of the separator to the winding core up to the pre-stage before the winding of the electrode sheet with respect to the winding core, the tension applied to the separator between the winding core and the nip roller is weakened And the nip roller is controlled to rotate.

수단 2. 상기 회전 제어 수단은, 상기 닙 롤러를 소정의 토크로 회전시키는 토크 제어를 행하는 토크 제어 수단인 것을 특징으로 하는 수단 1에 기재된 권회 장치.Means (2) The winding apparatus according to (1), wherein the rotation control means is a torque control means for performing torque control for rotating the nip roller at a predetermined torque.

수단 3. 상기 닙 롤러는, 상기 전극 시트 및 상기 세퍼레이터의 공급 방향을 따라 회전 가능하게 되는 한편으로, 상기 공급 방향과 역방향을 따라 회전 불능으로 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수단 1 또는 2에 기재된 권회 장치.Means 3. The nip roller according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the nip roller is configured to be rotatable along the feeding direction of the electrode sheet and the separator while being nonrotatable along the direction opposite to the feeding direction Winding device.

상기 수단 1에 의하면, 권회 초기 단계에, 권심과 닙 롤러 사이에서 세퍼레이터에 가해지는 장력을 약하게 하도록 닙 롤러를 회전 제어(예를 들면 권심과 동기해서 회전)하는 것에 의해, 해당 세퍼레이터에 대해, 필요 이상의 장력이 가해져 버릴 우려를 저감할 수가 있다. 결과로서, 세퍼레이터의 신장이나, 권회조임의 발생을 억제하여, 얻어지는 권회 소자의 품질 향상을 도모할 수가 있다.According to the means 1, by rotating the nip roller (for example, rotating in synchronism with the winding) so as to weaken the tension applied to the separator between the winding core and the nip roller at the initial stage of winding, Or more can be reduced. As a result, it is possible to suppress the elongation of the separator and the occurrence of the tightening of the winding, thereby improving the quality of the resulting wound element.

또한, 종래, 닙 롤러가, 전극 시트의 공급 방향을 따라 회전 가능하게 되는 한편으로, 상기 공급 방향과 역방향을 따라 회전 불능으로 되는 기구(원웨이 클러치)를 갖춘 구성도 존재한다. 이러한 구성에서는, 닙 롤러가 정지하고 있는 경우에는, 세퍼레이터에 대해 필요 이상의 장력이 가해지지 않게 되어, 유효하지만, 닙 롤러가 회전하고, 세퍼레이터 및 전극 시트가 반송되고 있는 상황에서는, 상기와 마찬가지의 문제점이 발생할 우려가 있다. 이에 대해, 본 수단에 의하면, 닙 롤러가 회전하고, 세퍼레이터만을 한참 권취{卷取; winding up, take up}하고 있는 중이더라도, 해당 세퍼레이터에 가해지는 장력을 경감할 수가 있다.There is also a conventional configuration in which a nip roller is rotatable along the feeding direction of the electrode sheet while a mechanism (a one-way clutch) is rendered non-rotatable in the direction opposite to the feeding direction. In such a configuration, when the nip roller is stopped, the unnecessary tension is not applied to the separator, which is effective. However, in a situation where the nip roller rotates and the separator and the electrode sheet are being conveyed, May occur. On the other hand, according to this aspect, the nip roller rotates, and only the separator is completely wound (winding; the tension applied to the separator can be reduced even when the winding is up and take up.

상기 수단 2에 의하면, 시트용 장력 부여 수단에 의해 부여되는 장력을 상쇄하도록, 닙 롤러를 소정의 토크로 회전시키는 토크 제어를 행하는 것에 의해, 권심과 닙 롤러 사이에서의 세퍼레이터에 대해 가해지는 장력을, 세퍼레이터용 장력 부여 수단에 의해 부여되는 본래 필요한 적절한 장력만으로 할 수가 있다. 이러한 구성에 의해, 예를 들면 권심과 동기해서 닙 롤러를 회전시키는 바와 같은 구성 등에 비해, 제어나 장치의 간소화를 도모할 수가 있다.According to the means 2 described above, by performing the torque control for rotating the nip roller at a predetermined torque so as to cancel the tension imparted by the tensioning means for the sheet, the tension applied to the separator between the core and the nip roller is , And can be made only by the proper necessary tension imparted by the tension applying means for the separator. With this configuration, it is possible to simplify the control and the apparatus as compared with, for example, a configuration in which the nip roller is rotated in synchronization with the winding core.

상기 수단 3에 의하면, 닙 롤러가 정지하고 있는 상태에서도, 세퍼레이터에 대해 가해지는 필요 이상의 텐션을 약하게 할 수가 있어, 상기 문제점의 발생을 더욱더 저감하고, 더 높은 품질 향상을 도모할 수가 있다.According to the means 3 described above, even when the nip roller is stopped, the tension more than necessary to be applied to the separator can be weakened, and the occurrence of the above problems can be further reduced and higher quality can be improved.

도 1은 권회 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 전지 소자의 구성을 도시하는 단면 모식도이다.
도 3은 전지 소자의 권회 공정을 도시하는 플로차트이다.
도 4는 토크 제어한 닙 롤러에 의한 세퍼레이터 및 전극 시트의 이송{送} 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 종래의 닙 롤러에 의한 세퍼레이터 및 전극 시트의 이송 동작을 설명하기 위한 모식도이다.1 is a schematic configuration diagram of a winding device.
2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a battery element.
3 is a flow chart showing the winding process of the battery element.
Fig. 4 is a schematic view for explaining the feeding (feeding) operation of the separator and the electrode sheet by the torque-controlled nip roller. Fig.
5 is a schematic view for explaining the feeding operation of the separator and the electrode sheet by the conventional nip roller.

이하, 1실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 우선, 본 실시 형태의 권회 장치에 의해서 얻어지는 권회 소자로서의 리튬 이온 전지 소자의 구성에 대해서 설명한다.Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings. First, the structure of a lithium ion battery element as a winding element obtained by the winding apparatus of the present embodiment will be described.

도 2에 도시하는 바와 같이, 리튬 이온 전지 소자(1)(이하, 단지 「전지 소자(1)」라고 한다)는, 2매의 세퍼레이터(2, 3)를 거쳐서, 정전극 시트(4) 및 부전극 시트(5)가 서로 겹쳐진 상태에서 권회됨으로써 제조된다. 또한, 도 2에서는, 설명의 편의상, 세퍼레이터(2, 3) 및 전극 시트(4, 5)(이하, 이들을 총칭하는 경우는 「각종 시트(2∼5)」라고 한다)의 상호 간격을 떼고{두고} 도시하고 있다.2, the lithium ion battery element 1 (hereinafter simply referred to as " battery element 1 ") is connected to the positive electrode sheet 4 and the positive electrode sheet 2 via two separators 2 and 3, And the negative electrode sheet 5 are wound in a state in which they are overlapped with each other. 2, the separators 2 and 3 and the electrode sheets 4 and 5 (hereinafter collectively referred to as " various sheets 2 to 5 " in the following description) In FIG.

세퍼레이터(2, 3)는, 각각 동일한 폭을 가지는 띠모양을 이루고 있으며, 다른{異} 전극 시트(4, 5)끼리가 서로 접촉해서 단락을 일으켜 버리는 것을 방지하도록, 폴리프로필렌(PP) 등의 절연체에 의해 구성되어 있다.The separators 2 and 3 are each formed in a band shape having the same width and are made of polypropylene PP or the like such as polypropylene PP or the like so as to prevent short- It is composed of an insulator.

전극 시트(4, 5)는, 박판모양{薄板狀}의 금속 시트로 이루어지고, 세퍼레이터(2, 3)와 대략 동일한 폭을 가지고 있다. 또, 전극 시트(4, 5)의 표리 양면에는 활물질이 도포되어 있다. 정전극 시트(4)에는 예를 들면 알루미늄박 시트가 이용되고, 그 표리 양면에 정극 활물질이 도포되어 있다. 부전극 시트(5)에는 예를 들면 동박{銅箔} 시트가 이용되고, 그 표리 양면에 부극 활물질이 도포되어 있다. 그리고, 해당 활물질을 거쳐서, 정전극 시트(4) 및 부전극 시트(5) 사이에서의 이온 교환을 할 수 있도록 되어 있다. 보다 자세하게는, 충전시에는, 정전극 시트(4)측으로부터 부전극 시트(5)측으로 이온이 이동하고, 방전시에는, 부전극 시트(5)측으로부터 정전극 시트(4)측으로 이온이 이동한다.The electrode sheets 4 and 5 are made of a metal sheet having a thin plate shape and have substantially the same width as the separators 2 and 3. The active material is applied to both the front and back surfaces of the electrode sheets 4, 5. For example, an aluminum foil sheet is used as the positive electrode sheet 4, and positive and negative electrode active materials are coated on both sides of the surface. For example, a copper foil sheet is used for the negative electrode sheet 5, and negative electrode active material is coated on both sides of the sheet. Then, ion exchange can be performed between the positive electrode sheet 4 and the negative electrode sheet 5 via the active material. More specifically, during charging, ions move from the positive electrode sheet 4 side to the negative electrode sheet 5 side, and during discharging, ions move from the negative electrode sheet 5 side to the positive electrode sheet 4 side do.

또, 정전극 시트(4)의 폭방향 일단{一端} 가장자리{緣}로부터는 도시하지 않은 복수의 정극 리드가 연장돌출{延出}함과 함께, 부전극 시트(5)의 폭방향 타단{他端} 가장자리로부터는 도시하지 않은 복수의 부극 리드가 연장돌출하고 있다.A plurality of positive electrode leads (not shown) extend and protrude (extend) from one end (edge) in the width direction of the positive electrode sheet 4 and extend from the other end in the width direction of the negative electrode sheet 5 A plurality of negative electrode leads (not shown) extend and protrude from the other edge.

리튬 이온 전지를 얻을 때에는, 권회된 전지 소자(1)가 금속제로 통모양{筒狀}을 이루는 전지 용기(도시하지 않음)내에 배설{配設}됨과 함께, 상기 정극 리드 및 부극 리드가 각각 통합된다{하나로 모아진다}. 그리고, 통합된 정극 리드를 정극 단자 부품(도시하지 않음)에 접속함과 함께, 똑같이{同} 통합된 부극 리드를 부극 단자 부품(도시하지 않음)에 접속하고, 양단자 부품이 상기 전기 용기의 양단{兩端} 개구를 틀어막{塞}도록 설치됨으로써, 리튬 이온 전지를 얻을 수가 있다.When the lithium ion battery is obtained, the wound battery element 1 is disposed (disposed) in a battery container (not shown) having a cylindrical shape and made of metal, and the positive electrode lead and the negative electrode lead are integrated (Gathered into one). Then, the integrated positive lead is connected to the positive electrode terminal part (not shown), and the negative electrode lead, which is equally integrated, is connected to the negative electrode terminal part (not shown) And a lithium ion battery can be obtained by being installed so as to block the openings at both ends.

다음에, 전지 소자(1)를 제조하기 위한 권회 장치(10)에 대해서 설명한다.Next, the winding device 10 for manufacturing the battery element 1 will be described.

도 1에 도시하는 바와 같이, 권회 장치(10)는, 각종 시트(2∼5)를 권회하기 위한 권회부(11)와, 정전극 시트(4)를 공급하는 정전극 시트 공급 기구(31)와, 부전극 시트(5)를 공급하는 부전극 시트 공급 기구(41)와, 세퍼레이터(2, 3)를 각각 공급하는 세퍼레이터 공급 기구(51, 61)를 갖추고 있다. 또한, 상기 권회부(11)나 각 공급 기구(31, 41, 51, 61) 등, 권회 장치(10)내의 각종 기구는, 제어 장치(86)(도 4 참조)에 의해 동작 제어되는 구성으로 되어 있다. 전극 시트 공급 기구(31, 41)가 시트 반송 수단을 구성하고, 세퍼레이터 공급 기구(51, 61)가 세퍼레이터 반송 수단을 구성한다.1, the winding apparatus 10 includes a winding section 11 for winding various sheets 2 to 5, a positive electrode sheet supply mechanism 31 for supplying the positive electrode sheet 4, A negative electrode sheet feeding mechanism 41 for feeding the negative electrode sheet 5 and separator feeding mechanisms 51 and 61 for feeding the separators 2 and 3, respectively. The various mechanisms in the winding apparatus 10 such as the winding section 11 and the supply mechanisms 31, 41, 51 and 61 are configured to be controlled by the control device 86 (see FIG. 4) . The electrode sheet feeding mechanisms 31 and 41 constitute the sheet conveying means and the separator feeding mechanisms 51 and 61 constitute the separator conveying means.

정전극 시트 공급 기구(31)는, 정전극 시트(4)가 롤모양으로 권회되어 이루어지는 정전극 시트 원반(32)과, 정전극 시트(4)를 후술하는 한쌍의 닙 롤러(71A·71B) 사이로 내보내기 위한 한쌍의 조출{繰出; delivery, let-out; 풀어냄, 계속 내보냄} 롤러(33A·33B)와, 정전극 시트(4)를 절단하기 위한 시트 절단 컷터(34)를 갖추고 있다.The electrostatic electrode sheet supply mechanism 31 includes an electrostatic electrode sheet original 32 in which the electrostatic electrode sheet 4 is wound in a roll shape and a pair of nip rollers 71A and 71B, A pair of leads for exporting to between. delivery, let-out; And a sheet cutting cutter 34 for cutting the electrostatic electrode sheet 4, as shown in FIG.

정전극 시트 원반(32)은, 축롤러(32a) 주위에 롤모양으로 권회되어 있다. 축롤러(32a)는 정{定}토크 모터 등의 축롤러 구동 수단에 의해 토크 제어되고, 이곳으로부터 인출{引出}되는 정전극 시트(4)에 대해서 소정의 텐션(장력)을 부여 가능하게 구성되어 있다. 축롤러(32a)나 이것을 구동하는 축롤러 구동 수단 등에 의해 시트용 장력 부여 수단이 구성된다.The electrostatic electrode sheet original 32 is rolled around a shaft roller 32a. The shaft roller 32a is torque-controlled by an axial roller driving means such as a positive torque motor and is configured to be capable of imparting a predetermined tension (tension) to the positive electrode sheet 4 drawn out . The sheet tension applying means is constituted by the shaft roller 32a and the shaft roller driving means for driving the same.

한쌍의 조출 롤러(33A·33B)는, 각각 서보모터 등의 조출 롤러 구동 수단에 의해 회전 제어 가능하게 구성됨과 함께, 도시하지 않은 에어 실린더 등의 구동 수단에 의해 상하이동{上下動} 가능하게 구성되어 있다. 이것에 의해, 한쌍의 조출 롤러(33A·33B)는, 정전극 시트(4)를 협지하는 폐쇄상태{閉狀態}와, 정전극 시트(4)를 개방{開放}하는 개방상태{開狀態}로 개폐 동작 가능하게 된다.Each of the pair of feeding rollers 33A and 33B is configured so as to be rotatable by a feeding roller driving means such as a servo motor or the like and is configured to be vertically movable (vertically movable) by a driving means such as an air cylinder . This allows the pair of feeding rollers 33A and 33B to be in a closed state (closed state) for holding the positive electrode sheet 4 and an open state (open state) for opening the positive electrode sheet 4, As shown in Fig.

그리고, 정전극 시트(4)를 한쌍의 닙 롤러(71A·71B) 사이로 내보낼 때에는, 한쌍의 조출 롤러(33A·33B)에 의해 정전극 시트(4)를 협지하면서, 각 조출 롤러(33A·33B)가 회전함으로써, 정전극 시트(4)를 정전극 시트 원반(32)으로부터 인출하면서, 한쌍의 닙 롤러(71A·71B) 사이로 내보낸다.When the electrostatic electrode sheet 4 is conveyed between the pair of nip rollers 71A and 71B while the electrostatic electrode sheet 4 is sandwiched between the pair of feed rollers 33A and 33B, Electrode sheet 4 is pulled out from the positive electrode sheet master 32 and is discharged between the pair of nip rollers 71A and 71B.

시트 절단 컷터(34)는, 정전극 시트(4)의 상하에 위치하는 한쌍의 칼날부{刃部; cutting edge}로 이루어진다. 정전극 시트(4)의 절단은, 한쌍의 조출 롤러(33A·33B)에 의해 정전극 시트(4)가 협지된 상태에서 행해진다.The sheet cutting cutter 34 has a pair of blade portions (blade portions; cutting edge. The electrostatic electrode sheet 4 is cut in a state in which the electrostatic electrode sheet 4 is sandwiched by a pair of feed rollers 33A and 33B.

부전극 시트 공급 기구(41)는, 정전극 시트 공급 기구(31)와 마찬가지로, 부전극 시트 원반(42), 축롤러(42a), 한쌍의 조출 롤러(43A·43B), 시트 절단 컷터(44) 등을 갖추고 있다. 또한, 한쌍의 조출 롤러(43A·43B) 등, 부전극 시트 공급 기구(41)의 각종 구성은, 정전극 시트 공급 기구(31)와 마찬가지이기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.Like the positive electrode sheet feeding mechanism 31, the negative electrode sheet feeding mechanism 41 includes a negative electrode sheet original 42, a shaft roller 42a, a pair of feeding rollers 43A and 43B, a sheet cutting cutter 44 ). The various configurations of the negative electrode sheet feeding mechanism 41 such as the pair of feeding rollers 43A and 43B are the same as those of the positive electrode sheet feeding mechanism 31, and a detailed description thereof will be omitted.

세퍼레이터 공급 기구(51, 61)는, 각각 세퍼레이터(2, 3)가 롤모양으로 권회되어 이루어지는 세퍼레이터 원반(52, 62)을 갖추고 있다.The separator feeding mechanisms 51 and 61 are provided with separator disks 52 and 62 in which the separators 2 and 3 are wound in a roll shape.

세퍼레이터 원반(52, 62)은, 각각 축롤러(52a, 62a) 주위에 롤모양으로 권회되어 있다. 축롤러(52a, 62a)는 정토크 모터 등의 축롤러 구동 수단에 의해 토크 제어되고, 이곳으로부터 인출되는 세퍼레이터(2, 3)에 대해서 소정의 텐션을 부여 가능하게 구성되어 있다. 축롤러(52a, 62a)나 이것을 구동하는 축롤러 구동 수단 등에 의해, 세퍼레이터용 장력 부여 수단이 구성된다.The separator discs 52 and 62 are wound around the shaft rollers 52a and 62a in the form of rolls, respectively. The shaft rollers 52a and 62a are torque-controlled by a shaft roller driving means such as a constant torque motor and are configured to be capable of imparting a predetermined tension to the separators 2 and 3 drawn out therefrom. The shaft rollers 52a and 62a, the shaft roller driving means for driving the shaft rollers 52a and 62a, and the like constitute a tension applying means for the separator.

세퍼레이터(2, 3)는, 각각 한쌍의 닙 롤러(71A·71B) 사이, (81A·81B) 사이를 통하여 권회부(11)에 공급된다.The separators 2 and 3 are respectively fed to the winding section 11 through a space between a pair of nip rollers 71A and 71B and between the pair of nip rollers 71A and 71B.

한쌍의 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)중, 한쪽의 닙 롤러(71A, 81A)는, 각각 서보모터(85)(도 4 참조)에 의해 토크 제어됨과 함께, 도시하지 않은 에어 실린더 등의 구동 수단에 의해 상하이동 가능하게 구성된 가동 롤러로 되어 있다. 서보모터(85)가 회전 제어 수단(토크 제어 수단)을 구성한다.One of the nip rollers 71A and 81A of the pair of nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B is torque-controlled by the servo motor 85 (see Fig. 4) The movable roller being movable up and down by a drive means of the drive roller. And the servo motor 85 constitutes rotation control means (torque control means).

다른쪽의 닙 롤러(71B, 81B)는, 위치를 변위시키는 일없이, 자유 회전 가능하게 축지지{軸支}되고, 닙 롤러(71A, 81A)의 회전 동작이나 반송되는 세퍼레이터(2, 3) 등에 종동{從動}해서 회전하는 고정 롤러로 되어 있다.The other nip rollers 71B and 81B are pivotally supported so as to freely rotate without displacing their positions and the rotation of the nip rollers 71A and 81A and the rotation of the separators 2 and 3, And is a fixed roller that rotates and rotates.

이것에 의해, 한쌍의 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)는, 세퍼레이터(2, 3) 및 전극 시트(4, 5)를 협지하는 폐쇄상태와, 이들을 개방하는 개방상태로 개폐 동작 가능하게 된다.This allows the pair of nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B to be opened and closed in a closed state in which the separators 2 and 3 and the electrode sheets 4 and 5 are sandwiched, do.

또, 각종 시트(2∼5)의 공급 경로의 도중에는, 각종 시트(2∼5)를 안내하기 위한 각종 가이드 롤러(부호 생략) 등도 설치되어 있다.Various guide rollers (not shown) for guiding the various sheets 2 to 5 are provided in the middle of the supply path of the various sheets 2 to 5.

다음에 권회부(11)의 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 권회부(11)는, 회전 가능하게 설치된 원반모양{原盤狀}의 터릿(12)과, 해당 터릿(12)의 회전 방향으로 180°간격으로 설치된 2개의 권심(13, 14)과, 세퍼레이터(2, 3)를 절단하기 위한 세퍼레이터 컷터(16)를 갖추고 있다.Next, the configuration of the winding unit 11 will be described. As shown in Fig. 1, the winding section 11 includes a turntable 12 having a disk shape and being rotatably provided, and two winding cores provided at intervals of 180 degrees in the rotating direction of the turret 12 13, and 14, and a separator cutter 16 for cutting the separators 2 and 3.

권심(13, 14)은, 각각 자신의 외주측에서 각종 시트(2∼5)를 권취하기 위한 것이며, 자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전 가능하게 구성되어 있다. 또, 권심(13, 14)은, 터릿(12)의 축선 방향을 따라, 해당 터릿(12)에 대해 출몰{出沒} 가능하게 설치되어 있다.The core cores 13 and 14 are for winding various sheets 2 to 5 on the outer circumferential side of the cores 13 and 14, respectively, and are rotatable about their own central axes as rotation axes. The cores 13 and 14 are provided so as to be capable of projecting and retracting with respect to the turret 12 along the axial direction of the turret 12. [

권심(13, 14)은, 각각 자신의 축선 방향을 따라 연장{延}하는 한쌍의 심편{芯片; core piece}으로 구성되어 있고, 해당 한쌍의 심편 사이에 세퍼레이터(2, 3)를 협지 가능하게 구성되어 있다.The core cores (13, 14) have a pair of core pieces (core pieces; core pieces, and the separators 2 and 3 are sandwiched between the pair of core pieces.

권심(13, 14)은, 터릿(12)이 회전하는 것에 의해, 권회 포지션 P1과, 떼어냄{取外; remove, detach} 포지션 P2 사이를 선회{旋回} 이동 가능하게 구성되어 있다.The winding cores 13 and 14 are arranged such that when the turret 12 rotates, the winding position P1 and the peeling { remove, detach} position P2.

권회 포지션 P1은, 권심(13, 14)에 대해 각종 시트(2∼5)를 권회하는 포지션이며, 해당 권회 포지션 P1에 대해 상기 각 공급 기구(31, 41, 51, 61)로부터 각각 각종 시트(2∼5)가 공급되게 된다.The winding position P1 is a position for winding the various sheets 2 to 5 relative to the winding cores 13 and 14. The winding position P1 is a position for winding the various sheets 2 to 5 from the supply mechanisms 31, 2 to 5) are supplied.

떼어냄 포지션 P2는, 권회 후의 각종 시트(2∼5), 즉 전지 소자(1)의 떼어냄을 행하기 위한 포지션이다.The peeling position P2 is a position for peeling off the various sheets 2 to 5, that is, the battery element 1 after winding.

떼어냄 포지션 P2의 주변부에는, 권회 후의 각종 시트(2∼5)가 뿔뿔이 흩어지는{散; 흐트러지는} 것을 억제하기 위한 누름{押} 롤러(도시 생략)나, 권심(13, 14)으로부터 전지 소자(1)의 떼어냄을 행하기 위한 떼어냄 장치(도시 생략) 등이 설치되어 있다.At the periphery of the peeling position P2, various sheets 2 to 5 after being wound are scattered {scattered; A pushing roller (not shown) for suppressing disconnection of the battery element 1 from the winding core 13 and a separating device (not shown) for separating the battery element 1 from the winding cores 13 and 14 are provided.

세퍼레이터 컷터(16)는, 권회 포지션 P1의 근방에서 상하이동하며, 터릿(12)에 접근하여 세퍼레이터(2, 3)를 절단하는 절단 위치와, 터릿(12)으로부터 이간{離間}하여 권심(13, 14)의 이동을 방해하지 않는 퇴피 위치로 이동 가능하게 구성되어 있다.The separator cutter 16 moves up and down in the vicinity of the winding position P1 and moves to a cutting position where the separator 2 and 3 are approached to the turret 12 and separated from the turret 12, And 14 to the retreat position which does not interfere with the movement.

다음에, 상기 권회 장치(10)를 이용한 전지 소자(1)의 권회 수순에 대해서, 도 1에 도시하는 권회 장치(10)의 개략 구성도 및, 도 3의 플로차트를 참조해서 자세하게 설명한다.Next, the winding procedure of the battery element 1 using the winding device 10 will be described in detail with reference to a schematic configuration diagram of the winding device 10 shown in Fig. 1 and a flowchart of Fig.

또한, 도 1에서는, 권회 포지션 P1에서 각종 시트(2∼5)를 권회한 한쪽의 권심(14)이 떼어냄 포지션 P2로 이동함과 함께, 새롭게 권회 포지션 P1로 이동한 다른쪽의 권심(13)이 세퍼레이터(2, 3)를 협지한 상태를 도시하고 있다.1, one winding core 14 winding various sheets 2 to 5 at the winding position P1 is moved to the removal position P2 and the other winding core 13 ) Sandwiching the separators 2 and 3 are shown.

도 1에 도시한 상태로부터, 떼어냄 포지션 P2의 권심(14)과, 권회 포지션 P1의 권심(13)과의 사이에서 세퍼레이터(2, 3)를 절단한 후, 권회 포지션 P1에서 새로운 전지 소자(1)의 권회가 개시된다. 또한, 이 단계에서는, 한쌍의 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)는 개방상태로 되어 있고, 해당 한쌍의 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B) 사이를 지나는 세퍼레이터(2, 3)에 대해, 힘이 가해지지 않는 상태로 되어 있다. 따라서, 세퍼레이터(2, 3)는, 세퍼레이터 원반(52, 62)으로부터 소정의 텐션(본 실시 형태에서는 500g)을 부여받으면서, 권심(13)에 권회되어 가게 된다.The separators 2 and 3 are cut between the core 14 of the peeling position P2 and the core 13 of the winding position P1 from the state shown in Fig. 1) is started. At this stage, the pair of nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B are in the open state and the separators 2 and 3 passing between the pair of nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B The force is not applied. Therefore, the separators 2, 3 are wound around the core 13 while being given a predetermined tension (500 g in the present embodiment) from the separator discs 52, 62.

그리고, 세퍼레이터(2, 3)가 권심(13)에 소정 길이만큼 감겨지면, 권심(13)이 일단 정지하고, 조출 롤러(33A·33B, 43A·43B)를 회전시켜, 전극 시트(4, 5)를 조출한다{풀어낸다}[스텝 S1].When the separators 2 and 3 are wound on the winding core 13 by a predetermined length, the winding core 13 is once stopped and the feeding rollers 33A and 33B and 43A and 43B are rotated to rotate the electrode sheets 4 and 5 ) {Step S1}.

전극 시트(4, 5)의 선단이 닙 롤러(71A·71B) 사이, (81A·81B) 사이에 도달한 곳에서, 조출 롤러(33A·33B, 43A·43B)를 정지함과 함께[스텝 S2], 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)를 폐쇄상태로 하고, 전극 시트(4, 5)를 세퍼레이터(2, 3)와 서로 겹친 상태에서 협지한다[스텝 S3].The feed rollers 33A and 33B and 43A and 43B are stopped at the position where the tip ends of the electrode sheets 4 and 5 reach between the nip rollers 71A and 71B and between the rollers 81A and 81B The nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B are closed and the electrode sheets 4 and 5 are sandwiched between the separators 2 and 3 while overlapping each other.

이것과 아울러, 조출 롤러(33A·33B, 43A·43B)를 개방상태로 하고, 전극 시트(4, 5)를 개방한다[스텝 S4]. 이것에 의해, 전극 시트 원반(32, 42)으로부터 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)에 걸쳐서, 전극 시트(4, 5)에 대해, 소정의 텐션(본 실시 형태에서는 1000g)이 부여된 상태로 된다.At the same time, the feed rollers 33A and 33B and 43A and 43B are opened and the electrode sheets 4 and 5 are opened (step S4). As a result, a predetermined tension (1000 g in the present embodiment) is applied to the electrode sheets 4 and 5 from the electrode sheet original 32 and 42 to the nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B State.

계속해서, 권심(13)을 다시 회전시킴과 함께[스텝 S5], 서보모터(85)가 토크 제어를 행하면서, 닙 롤러(71A, 81A)를 회전시킨다[스텝 S6]. 여기서, 토크 제어를 행하는 것에 의해, 닙 롤러(71A·71B)((81A·81B))는, 세퍼레이터(2) 및 전극 시트(4)(세퍼레이터(3) 및 전극 시트(5))를 서로 겹친 상태에서 협지하면서, 소정의 토크(본 실시 형태에서는, 1000g)로 권심(13) 쪽으로 내보낸다. 결과로서, 도 4에 도시하는 바와 같이, 전극 시트 원반(32, 42)으로부터 가해지는 텐션이 상쇄된 상태로 된다. 다시 말해, 권심(13)과 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B) 사이에서, 세퍼레이터(2, 3)에 가해지는 텐션이, 세퍼레이터 원반(52, 62)과 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B) 사이에서 세퍼레이터(2, 3)에 가해지는 텐션과 같은{同} 500g으로 된다.Subsequently, the core 13 is rotated again (step S5), and the nip rollers 71A and 81A are rotated (step S6) while the servo motor 85 performs torque control. Here, by performing the torque control, the nip rollers 71A and 71B ((81A and 81B)) are arranged in such a manner that the separator 2 and the electrode sheet 4 (the separator 3 and the electrode sheet 5) (In this embodiment, 1000 g) while being held in the state of the core 13. As a result, as shown in Fig. 4, the tension applied from the original sheet 32, 42 is canceled. In other words, between the core 13 and the nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B, the tension applied to the separators 2 and 3 is transmitted to the separator disks 52 and 62 and the nip rollers 71A and 71B and 81A (Same) as the tension applied to the separators 2 and 3 between the first and second separators 81 and 81B.

그리고, 전극 시트(4, 5)가 권심(13)에 감겨져 가면, 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)를 개방상태로 하고, 토크 제어를 종료한다[스텝S7]. 이것에 의해, 이것 이후{以後}, 세퍼레이터(2, 3)에 대해, 각각 세퍼레이터 원반(52, 62)으로부터 소정의 텐션(500g)이 부여되고, 전극 시트(4, 5)에 대해, 각각 전극 시트 원반(32, 42)으로부터 소정의 텐션(1000g)이 부여되면서, 각종 시트(2∼5)가 서로 겹쳐진 상태에서 권심(13)에 권회되어 가게 된다.Then, when the electrode sheets 4, 5 are wound on the core 13, the nip rollers 71A, 71B, 81A, 81B are opened and the torque control is ended (step S7). As a result, a predetermined tension 500g is applied to the separators 2 and 3 from the separator discs 52 and 62, respectively, after this (hereinafter) The various sheets 2 to 5 are wound on the core 13 in a state in which the various sheets 2 to 5 are overlapped with each other while a predetermined tension 1000g is applied from the sheet original disks 32 and 42. [

권심(13)에 대해 각종 시트(2∼5)가 소정 길이 감겨지면, 권심(13)의 회전 동작이 일단 정지한다[스텝 S8]. 이러한 상태에서, 조출 롤러(33A·33B, 43A·43B)가 폐쇄상태로 되고[스텝 S9], 전극 시트(4, 5)가 파지{把持; grip, grasp, hold}된 다음에, 시트 절단 컷터(34, 44)에 의해 절단된다[스텝 S10].When the various sheets 2 to 5 are wound on the winding core 13 by a predetermined length, the rotation of the winding core 13 stops once (Step S8). In this state, the feed rollers 33A and 33B and 43A and 43B are brought into the closed state (Step S9), and the electrode sheets 4 and 5 are gripped grip, grasp, hold}, and then cut by the sheet cutting cutters 34 and 44 (step S10).

전극 시트(4, 5)의 절단이 종료하면, 권심(13)이 소정량 회전하고, 세퍼레이터(2, 3)와 함께 전극 시트(4, 5)의 종단{終端} 부분(권회잔여{卷殘} 부분)을 권취한다[스텝 S11].When the cutting of the electrode sheets 4 and 5 is completed, the core 13 is rotated by a predetermined amount and the end portions of the electrode sheets 4 and 5 together with the separators 2 and 3 } Portion (step S11).

전극 시트(4, 5)의 종단 부분의 권취가 완료하면, 세퍼레이터(2, 3)를 절단하는 일없이, 터릿(12)이 회전한다[스텝 S12]. 이것에 의해, 한쪽의 권심(13)이 세퍼레이터(2, 3)를 인출하면서, 떼어냄 포지션 P2측으로 이동함과 함께, 다른쪽의 권심(14)이 터릿(12)에 대해 몰입한 상태에서 권회 포지션 P1측으로 이동한다.When the winding of the end portions of the electrode sheets 4 and 5 is completed, the turret 12 rotates without cutting the separators 2 and 3 (step S12). As a result, one core 13 moves toward the peeling position P2 while pulling out the separators 2 and 3, and the other core 14 is immersed in the turret 12, And moves to the position P1 side.

그리고, 권심(13, 14)이 각각 떼어냄 포지션 P2, 권회 포지션 P1에 도달하면, 터릿(12)이 정지함과 함께, 권회 포지션 P1에서 터릿(12)으로부터 권심(14)이 돌출하고, 세퍼레이터(2, 3)를 통합해서 파지한다[스텝 S13]. 동시에, 떼어냄 포지션 P2에서, 권심(13)에 대해 도시하지 않은 누름 롤러가 접근하여, 세퍼레이터(2, 3)의 종단부 근방을 누른다.When the cores 13 and 14 reach the peeling position P2 and the winding position P1 respectively, the turret 12 is stopped and the cores 14 protrude from the turret 12 at the winding position P1, (2, 3) are integrated and gripped (step S13). At the same time, at the peeling position P2, the pressing roller (not shown) approaches the core 13, and presses the vicinity of the end portion of the separator 2, 3.

이 상태에서 세퍼레이터 컷터(16)가 작동하고, 떼어냄 포지션 P2의 권심(13)과, 권회 포지션 P1의 권심(14)과의 사이에서 세퍼레이터(2, 3)를 절단한다[스텝 S14].In this state, the separator cutter 16 is operated to cut the separators 2 and 3 between the core 13 of the removal position P2 and the core 14 of the winding position P1 (step S14).

해당 절단 후, 상기 누름 롤러에 의해, 세퍼레이터(2, 3)의 종단부 근방을 누른 상태에서, 떼어냄 포지션 P2의 권심(13)이 회전하고, 세퍼레이터(2, 3)의 종단 부분을 권취[스텝 S15]함과 함께, 세퍼레이터(2, 3)의 종단 부분을 고정 테이프(도시 생략)에 의해 권회멈춤{卷止; wind stop}하는 것에 의해, 각종 시트(2∼5)의 권회 작업이 완료하고, 전지 소자(1)가 완성된다. 해당 전지 소자(1)는, 도시하지 않은 떼어냄 장치에 의해 권심(13)으로부터 떼어내어진다.After the cutting, the core 13 of the peeling position P2 is rotated by the pressing roller while the vicinity of the end portion of the separator 2, 3 is pressed, and the end portion of the separator 2, 3 is wound [ Step S15], and the end portions of the separators 2 and 3 are wound (fixed) by a fixing tape (not shown). the winding operation of the various sheets 2 to 5 is completed, and the battery element 1 is completed. The battery element 1 is detached from the core 13 by a detaching device (not shown).

또한, 상기 세퍼레이터(2, 3)의 절단 후에는, 떼어냄 포지션 P2에서의 세퍼레이터(2, 3)의 종단 부분의 권취 작업을 행하는 동시에, 권회 포지션 P1에서, 권심(14)을 회전시키고, 해당 권심(14)이 파지한 세퍼레이터(2, 3)의 시단{始端} 부분의 권취를 개시한다.After the separators 2 and 3 are cut off, the windings of the end portions of the separators 2 and 3 at the peeling position P2 are performed. At the same time, the winding core 14 is rotated at the winding position P1, (Beginning) portion of the separator 2, 3 held by the winding core 14 is started.

이후{以降}, 상술한 공정이 되풀이되고, 권심(13, 14)에 대해 각종 시트(2∼5)가 번갈아{交互} 권회되는 것에 의해, 전지 소자(1)가 순차 제조되어 가게 된다.After that, the above-described processes are repeated, and the various sheets 2 to 5 are alternately wound around the cores 13 and 14 so that the battery elements 1 are sequentially produced.

이상 상세하게 기술{詳述}한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 권회 초기 단계에서, 닙 롤러(71A, 81A)가 서보모터(85)에 의해 토크 제어되는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 전극 시트 원반(32, 42)으로부터 가해지는 텐션이 상쇄된다. 다시 말해, 권심(13)과 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B) 사이에서의 세퍼레이터(2, 3)에 대해 가해지는 텐션이, 세퍼레이터 원반(52, 62)에 의해 부여되는 본래 필요한 적절한 텐션만으로 된다. 결과로서, 세퍼레이터(2, 3)의 신장이나, 권회조임{타이트한 권회}의 발생을 억제하여, 얻어지는 전지 소자(1)의 품질 향상을 도모할 수가 있다.As described in detail in detail hereinabove, according to the present embodiment, the nip rollers 71A and 81A are torque-controlled by the servo motor 85 in the initial stage of winding. As a result, the tension applied from the electrode sheet original plates 32 and 42 is canceled. In other words, the tension applied to the separators 2 and 3 between the core 13 and the nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B is the same as the tension required by the separator original 52 and 62 . As a result, it is possible to suppress the elongation of the separators 2 and 3 and the occurrence of the tightening of the winding (tight winding), thereby improving the quality of the obtained battery element 1.

또한, 상기 실시 형태의 기재 내용에 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 실시해도 좋다. 물론, 이하에서 예시하지 않는 다른 응용예, 변경예도 당연히 가능하다.Further, the present invention is not limited to the description of the above embodiment, and the following description is also applicable. Needless to say, other applications and modifications that are not illustrated in the following are also possible.

(a) 상기 실시 형태에서는, 권회 장치(10)에 의해서, 리튬 이온 전지의 전지 소자(1)가 제조되고 있지만, 권회 장치(10)에 의해서 제조되는 권회 소자는 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 전해 콘덴서의 권회 소자 등을 제조하는 것으로 해도 좋다.(a) In the above embodiment, the battery device 1 of the lithium ion battery is manufactured by the winding device 10, but the winding device manufactured by the winding device 10 is not limited to this, For example, a winding element of an electrolytic capacitor or the like may be produced.

(b) 상기 실시 형태에서는, 권심 코어를 가지지 않는 타입의 전지 소자(1)를 얻는 경우에 대해서 구체화되어 있지만, 전지 소자(1)가 권심 코어를 구비하는 경우에 대해서 구체화해도 좋다. 다시 말해, 권심 코어를 권심(13, 14)에 취착{取着; mount}하고, 해당 권심 코어 주위에 각종 시트(2∼5)를 권회하는 구성으로 해도 좋다.(b) In the above-described embodiment, the case of obtaining the battery element 1 of the type having no core is specified. However, the case where the battery element 1 is provided with the core core may be specified. In other words, the core is inserted into the core (13, 14) mount}, and various sheets 2 to 5 may be wound around the core.

(c) 상기 실시 형태에서는, 단면이 대략 원 형상인 권심(13, 14)을 채용하고 있지만, 권심(13, 14)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 단면이 타원 형상, 단면이 긴원{長圓} 형상, 단면이 다각 형상, 단면이 편평모양 등, 단면이 비원 형상인 권심을 채용해도 좋다.(c) In the above embodiment, the cores 13 and 14 having a substantially circular cross section are employed. However, the cores 13 and 14 are not limited to the cores 13 and 14. For example, A core having a noncircular shape in cross section such as a long circle shape, a polygonal cross section, a flat cross section, or the like may be employed.

(d) 세퍼레이터(2, 3)나 전극 시트(4, 5)의 재질은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 세퍼레이터(2, 3)를 PP에 의해 형성하는 것으로 하고 있지만, 다른 절연성 재료에 의해서 세퍼레이터(2, 3)를 형성하는 것으로 해도 좋다.(d) The materials of the separators 2 and 3 and the electrode sheets 4 and 5 are not limited to the above-described embodiments. For example, in the above embodiment, the separators 2 and 3 are formed of PP, but the separators 2 and 3 may be formed of other insulating materials.

(e) 상기 실시 형태에서, 권회부(11)가, 2개의 권심(13, 14)을 갖춘 구성으로 되어 있지만, 권심 수는 이것에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 권심을 갖춘 구성으로 해도 좋다.(e) In the above embodiment, the winding section 11 is provided with two winding cores 13 and 14. However, the number of winding cores is not limited to this, but may be a configuration having three or more winding cores .

(f) 상기 실시 형태에서는, 권심(13, 14)이 한쌍의 심편에 의해 구성되고, 해당 한쌍의 심편에 의해 세퍼레이터(2, 3)를 협지하는 구성으로 되어 있지만, 세퍼레이터(2, 3)를 고정하는 고정 수단은, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.(f) In the above embodiment, the cores 13 and 14 are constituted by a pair of core pieces, and the separators 2 and 3 are sandwiched by the pair of core pieces. However, The fixing means for fixing is not limited to this configuration.

예를 들면, 막대모양{棒狀}의 권심에 슬릿을 형성하고, 해당 슬릿에 세퍼레이터(2, 3)를 끼워넣은 다음에 권심을 어느정도{幾分} 회전시킴으로써 세퍼레이터(2, 3)를 고정하는 구성으로 해도 좋다. 또, 세퍼레이터(2, 3)가 수지 재료 등에 의해 구성되어 있는 경우에는, 권심 코어 등에 대해 해당 세퍼레이터(2, 3)를 열 용착{溶着} 등 해도 좋다. 물론, 권심 코어에 대해 테이프 접착해도 좋다.For example, the separators 2 and 3 are fixed by forming slits in the rods of a bar shape, inserting the separators 2 and 3 into the slits, and then rotating the winding to some extent (somewhat) . In the case where the separators 2 and 3 are made of a resin material or the like, the separators 2 and 3 may be thermally welded to the core core or the like. Of course, the core may be bonded to the core.

(g) 상기 실시 형태에서는, 닙 롤러(71A, 81A)를 서보모터(85)에 의해 토크 제어하는 구성으로 되어 있지만, 이것에 한하지 않고, 예를 들면 닙 롤러(71A, 81A)를 권심(13, 14)과 동기 회전시키는 것에 의해, 권심(13)과 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B) 사이에서의 세퍼레이터(2, 3)에 대해 가해지는 텐션을 약하게 하는 구성으로 해도 좋다.(g) In the above embodiment, the nip rollers 71A and 81A are configured to perform torque control by the servo motor 85, but the present invention is not limited to this. For example, 13 and 14 to weaken the tension applied to the separators 2 and 3 between the core 13 and the nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B.

(h) 상기 실시 형태에서는, 특히 언급하고 있지 않지만, 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)가, 세퍼레이터(2, 3) 및 전극 시트(4, 5)의 공급 방향을 따라 회전 가능하게 되는 한편으로, 상기 공급 방향과 역방향을 따라 회전 불능으로 되는 기구(원웨이 클러치)를 갖춘 구성으로 해도 좋다. 이러한 구성으로 하는 것에 의해, 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)가 정지하고 있는 상태에서도, 세퍼레이터(2, 3)에 대해 가해지는 필요 이상의 텐션을 약하게 할 수가 있다.(h) Although the nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B are rotatable along the feeding direction of the separators 2 and 3 and the electrode sheets 4 and 5 On the other hand, a mechanism (a one-way clutch) that can not be rotated along the direction opposite to the feeding direction may be provided. With this configuration, even when the nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B are stopped, it is possible to weaken the unnecessary tension applied to the separators 2 and 3.

(i) 상기 실시 형태에서는, 한쌍의 닙 롤러(71A·71B, 81A·81B)중, 한쪽의 닙 롤러(71A, 81A)만을 회전 제어하는 구성으로 되어 있지만, 이것에 더하여, 다른쪽의 닙 롤러(71B, 81B)도 회전 제어하는 구성으로 해도 좋다.(i) In the above embodiment, only one of the nip rollers 71A and 81A among the pair of nip rollers 71A and 71B and 81A and 81B is controlled to rotate. In addition, (71B, 81B) may also be rotated.

(j) 상기 실시 형태에서는, 전극 시트(4, 5)에 대해서 전극 시트 원반(32, 42)의 축롤러(32a, 42a)로부터 텐션이 부여되고, 세퍼레이터(2, 3)에 대해서 세퍼레이터 원반(52, 62)의 축롤러(52a, 62a)로부터 텐션이 부여되는 구성으로 되어 있다. 이것에 한하지 않고, 예를 들면 축롤러(32a) 등을 자유 회전 가능하게 설치함과 함께, 전극 시트 공급 기구(31, 41)나 세퍼레이터 공급 기구(51, 61)의 경로 도중에 별도로, 장력 부여 기구를 갖춘 구성으로 해도 좋다.(j) In the above embodiment, tension is applied to the electrode sheets 4 and 5 by the shaft rollers 32a and 42a of the electrode sheet original 32 and 42, and the separator 2, Tension is applied from the shaft rollers 52a and 62a of the first and second rollers 52 and 62, respectively. The shaft roller 32a or the like may be provided so as to be freely rotatable and the tension may be imparted separately to the electrode sheet feeding mechanisms 31 and 41 and the separator feeding mechanisms 51 and 61 A mechanism may be provided.

1…전지 소자, 2, 3…세퍼레이터, 4…정전극 시트, 5…부전극 시트, 10…권회 장치, 11…권회부, 12…터릿, 13, 14…권심, 31…정전극 시트 공급 기구, 32…정전극 시트 원반, 32a…축롤러, 41…부전극 시트 공급 기구, 42…부전극 시트 원반, 42a…축롤러, 51, 61…세퍼레이터 공급 기구, 52, 62…세퍼레이터 원반, 52a, 62a…축롤러, 71A·71B, 81A·81B…닙 롤러, 85…서보모터.One… Battery element, 2, 3 ... Separator, 4... Electrode sheet, 5 ... Negative electrode sheet, 10 ... Winding device, 11 ... 12, ... Turret, 13, 14 ... Reason, 31 ... Electrode sheet feeding mechanism, 32 ... The positive electrode sheet disc, 32a ... Axial roller, 41 ... A negative electrode sheet supply mechanism, 42 ... The negative electrode sheet disc, 42a ... Axial rollers, 51, 61 ... Separator supply mechanism, 52, 62 ... Separator discs 52a, 62a ... Axial rollers, 71A, 71B, 81A, 81B ... Nip roller, 85 ... Servo motor.

Claims (3)

활물질이 도포된 띠모양{帶狀}의 전극 시트와, 절연 소재로 이루어지는 띠모양의 세퍼레이터를 서로 겹쳐서 권회{捲回}하는 권회 장치로서,
자신의 중심축을 회전축으로 해서 회전하고 상기 전극 시트 및 세퍼레이터를 권회 가능한 권심{卷芯}과,
상기 전극 시트를 반송{搬送}하는 시트 반송 수단과,
상기 시트 반송 수단에 의해 반송되는 전극 시트에 대해 소정의 장력을 부여 가능한 시트용 장력 부여 수단과,
상기 세퍼레이터를 반송하는 세퍼레이터 반송 수단과,
상기 세퍼레이터 반송 수단에 의해 반송되는 세퍼레이터에 대해 소정의 장력을 부여 가능한 세퍼레이터용 장력 부여 수단과,
상기 시트 반송 수단으로부터 공급되는 전극 시트와, 상기 세퍼레이터 반송 수단으로부터 공급되는 세퍼레이터를 서로 겹친 상태에서 협지{挾持}하면서, 상기 권심에 대해서 공급 가능한 한쌍의 닙 롤러와,
상기 한쌍의 닙 롤러중, 적어도 한쪽의 닙 롤러의 회전을 제어하는 회전 제어 수단을 갖추고,
적어도 상기 권심에 대해 상기 세퍼레이터가 감겨{卷付}진 후단계부터, 상기 권심에 대해 상기 전극 시트가 감겨지기 전단계까지의 권회 초기 단계에, 상기 권심과 상기 닙 롤러 사이에서 상기 세퍼레이터에 가해지는 장력을 약하게 하도록 상기 닙 롤러를 회전 제어하는 것을 특징으로 하는 권회 장치.There is provided a winding apparatus for winding an electrode sheet having a band-shaped active material coated with an active material and a band-shaped separator made of an insulating material over each other,
A core (core) which is rotated around its own central axis as a rotation axis and is capable of winding the electrode sheet and the separator,
Sheet conveying means for conveying (carrying) the electrode sheet,
A sheet tension applying means for applying a predetermined tension to the electrode sheet conveyed by the sheet conveying means,
Separator conveying means for conveying the separator,
Tension applying means for a separator capable of imparting a predetermined tension to the separator conveyed by the separator conveying means,
A pair of nip rollers capable of being fed to the core while sandwiching (holding) the electrode sheet fed from the sheet conveying means and the separator fed from the separator conveying means in a superposed state,
And rotation control means for controlling rotation of at least one of the nip rollers among the pair of nip rollers,
At least at a winding initial stage before the winding of the separator against the winding core and before the winding of the electrode sheet with respect to the winding core, tension applied to the separator between the winding core and the nip roller And controls rotation of the nip roller so as to weaken the nip roller. 제1항에 있어서,
상기 회전 제어 수단은, 상기 닙 롤러를 소정의 토크로 회전시키는 토크 제어를 행하는 토크 제어 수단인 것을 특징으로 하는 권회 장치.The method of claim 1,
Wherein the rotation control means is a torque control means for performing torque control for rotating the nip roller at a predetermined torque. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 닙 롤러는, 상기 전극 시트 및 상기 세퍼레이터의 공급 방향을 따라 회전 가능하게 되는 한편으로, 상기 공급 방향과 역방향을 따라 회전 불능으로 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 권회 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the nip roller is configured to be rotatable along the feeding direction of the electrode sheet and the separator while being rendered incapable of rotation along a direction opposite to the feeding direction.
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