KR20230024213A - 전지의 제조 방법 - Google Patents
전지의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230024213A KR20230024213A KR1020220097710A KR20220097710A KR20230024213A KR 20230024213 A KR20230024213 A KR 20230024213A KR 1020220097710 A KR1020220097710 A KR 1020220097710A KR 20220097710 A KR20220097710 A KR 20220097710A KR 20230024213 A KR20230024213 A KR 20230024213A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- separator
- winding core
- winding
- wound
- core
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 256
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 16
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 30
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 19
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 12
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 12
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 11
- -1 LiPF6 Chemical class 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N lithium nickel Chemical compound [Li].[Ni] RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- JNKBOFWCTUSAAT-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Mn].[Ni].[Li] Chemical compound [Fe].[Mn].[Ni].[Li] JNKBOFWCTUSAAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSNQXZYQEIKDPU-UHFFFAOYSA-N [Li].[Fe] Chemical compound [Li].[Fe] QSNQXZYQEIKDPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYXUQEDFWHDILZ-UHFFFAOYSA-N [Ni].[Mn].[Li] Chemical compound [Ni].[Mn].[Li] ZYXUQEDFWHDILZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H39/00—Associating, collating, or gathering articles or webs
- B65H39/16—Associating two or more webs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
- B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
- B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
- B65H2301/515—Cutting handled material
- B65H2301/5151—Cutting handled material transversally to feeding direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2406/00—Means using fluid
- B65H2406/30—Suction means
- B65H2406/33—Rotary suction means, e.g. roller, cylinder or drum
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
- H01M10/0409—Machines for assembling batteries for cells with wound electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
여기에서 개시되는 전지의 제조 방법은, 제1 세퍼레이터, 부극판, 제2 세퍼레이터, 및 정극판이 권회된 권회 전극체를 구비한 전지의 제조 방법이다. 전지의 제조 방법은, 제1 세퍼레이터를 권취 코어에 흡착하는 공정 A와, 제1 세퍼레이터를 권취 코어로 권취하는 공정 B를 갖는다. 권취 코어에는 제1 세퍼레이터를 흡착하기 위한 흡인 구멍이 복수 형성되어 있다. 권회 전극체에 있어서의 제1 세퍼레이터의 감기 시작 단부가 되는 부분에 대향하는 위치를 기점으로 하여, 권취 코어의 외주를 4등분하고, 각각 제1 내지 제4 영역으로 했을 때, 흡인 구멍은, 그 개구 면적비로 80％ 이상이 제1 영역에 형성되어 있다.
Description
본 발명은 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
일본 특허 출원 공개 2006-216520호 공보에는, 이차 전지 등의 띠상물 권회체 제조 시에 사용되는 권회 장치에 사용되는 권취 코어가 개시되어 있다. 동 공보에서 개시되어 있는 권취 코어는, 외표면에는, 일정한 간격으로 개방된 복수의 흡인·배출공이 마련되어 있다. 당해 흡인·배출공에 의해 세퍼레이터 등을 권취 코어에 흡착시킬 수 있다. 이러한 권취 코어를 사용함으로써, 전지 소자 재료에 폴딩부를 형성하지 않고 전지 소자를 권취하는 것이 가능하게 된다고 되어 있다. 그에 의해, 후공정을 생략할 수 있어, 기구·부품의 삭감에 의한 비용의 저감이 가능하게 된다고 되어 있다.
그런데, 본 발명자는, 권회 전극체를 제조하는 생산 효율을 향상시키고자 생각하고 있다. 본 발명자의 지견에서는, 권회 전극체를 제조함에 있어서, 부극판, 정극판, 및 세퍼레이터를 권회하는 방법에는 개선의 여지가 있었다.
여기에서 개시되는 전지의 제조 방법은, 제1 세퍼레이터, 부극판, 제2 세퍼레이터, 및 정극판이 권회된 권회 전극체를 구비한 전지의 제조 방법이다. 전지의 제조 방법은, 제1 세퍼레이터를 권취 코어에 흡착하는 공정 A와, 제1 세퍼레이터를 권취 코어로 권취하는 공정 B를 갖고 있다. 권취 코어에는 제1 세퍼레이터를 흡착하기 위한 흡인 구멍이 복수 형성되어 있고, 권회 전극체에 있어서의 제1 세퍼레이터의 감기 시작 단부가 되는 부분에 대향하는 위치를 기점으로 하여, 권취 코어의 외주를 4등분하고, 각각 제1 내지 제4 영역으로 했을 때, 흡인 구멍은, 그 개구 면적비로 80％ 이상이 제1 영역에 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 권회 전극체를 제조하는 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
전지의 제조 방법은, 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터를 절단하는 공정 C를 갖고 있어도 된다. 공정 C에서는, 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터는, 공정 B에서 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 대하여 둘레 방향으로 15 내지 180도의 영역에 감긴 상태에서 절단되어도 된다.
또한, 공정 C에서는, 제1 세퍼레이터의 이동 경로에 있어서의 제1 세퍼레이터의 절단 위치의 상류측 및 하류측에 있어서, 제1 세퍼레이터가 공정 B에서 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 접한 상태에서 절단되어도 된다.
또한, 공정 C에서는, 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터를 절단할 때에, 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 공정 B에서 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 누름 지그에 의해 압박되어도 된다. 누름 지그는, 표면에 복수의 돌기가 형성된 롤러여도 된다.
공정 C에 있어서, 공정 B에서 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 있어서, 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 절단되는 위치에는, 축방향을 따른 홈이 형성되어 있어도 된다.
공정 C에 있어서, 공정 B에서 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 근접하도록 움직이는 날로 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터를 절단해도 된다.
권취 코어는, 권취 코어의 직경 방향으로 적어도 2분할되고, 제1 세퍼레이터는, 일부의 권취 코어에 대해서만 흡착되어도 된다.
복수의 흡인 구멍이 형성된 흡인 구멍 형성 영역의 폭은, 제1 세퍼레이터의 폭보다도 작아도 된다.
도 1은, 전지(2)의 종단 평면도이다.
도 2는, 권회 전극체(20)의 모식도이다.
도 3은, 권회기(100)의 모식도이다.
도 4는, 권회기(100)의 모식도이다.
도 5는, 권회기(100)의 모식도이다.
도 6은, 권회기(100)의 모식도이다.
도 7은, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은, 권취 코어(140)의 단면도이다.
도 9는, 권취 코어(140)의 외주면 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는, 권회 전극체(20)의 모식도이다.
도 3은, 권회기(100)의 모식도이다.
도 4는, 권회기(100)의 모식도이다.
도 5는, 권회기(100)의 모식도이다.
도 6은, 권회기(100)의 모식도이다.
도 7은, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은, 권취 코어(140)의 단면도이다.
도 9는, 권취 코어(140)의 외주면 구성을 도시하는 모식도이다.
이하, 여기에서 개시되는 발명의 실시 형태를 설명한다. 여기에서 설명되는 실시 형태는, 당연히 특별히 본 발명을 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 본 발명은 특별히 언급되지 않는 한에 있어서, 여기에서 설명되는 실시 형태에 한정되지는 않는다. 각 도면은 모식적으로 도시되어 있고, 반드시 실물을 반영하고 있는 것은 아니다. 또한, 동일한 작용을 나타내는 부재·부위에는, 적절하게 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 1은, 전지(2)의 종단 평면도이다. 도 1에서는, 전지 케이스(10)의 정면측의 광폭면이 가상적으로 제거되어, 전지 케이스(10)의 내부가 보이도록 전지(2)가 모식적으로 도시되어 있다. 전지(2)는 여기에서 개시되는 제조 방법에 의해 제조되는 전지의 일 형태이며, 전지 케이스(10)의 내부에 권회 전극체(20)가 수용되어 있다. 여기에서 개시되는 제조 방법에 의해 제조되는 전지는, 도 1에 도시된 형태에 한정되지는 않는다.
《전지(2)》
도 1에 도시된 전지(2)는 가로로 긴 각형 전지이다. 전지(2)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 전지 케이스(10)와, 권회 전극체(20)와, 정극 단자(50)와, 부극 단자(60)를 갖고 있다. 전지 케이스(10)는 외장체(11)와, 밀봉판(12)을 갖고 있다.
<외장체(11)>
외장체(11)는 바닥이 있는 각형 케이스이며, 가로로 긴 직사각형의 수용 공간을 갖고 있다. 외장체(11)는 권회 전극체(20)를 주로 하여 수용하고 있다. 외장체(11)는 대략 직사각형의 저면(11e)과, 저면(11e)의 긴 변을 따른 대향하는 한 쌍의 광폭면(11a, 11b)(도시 생략)과, 저면(11e)의 짧은 변을 따른 대향하는 한 쌍의 협폭면(11c, 11d)을 갖고 있다. 저면(11e)에 대향하는 면에는, 권회 전극체(20)를 수용하기 위한 개구(11f)가 형성되어 있다. 개구(11f)에는, 밀봉판(12)이 설치되어 있다.
<밀봉판(12)>
밀봉판(12)은 전지 케이스(10)의 개구(11f)에 장착되어 있다. 밀봉판(12)은 외장체(11)의 개구(11f)에 장착될 수 있는 대략 직사각형의 판재로 구성되어 있다. 밀봉판(12)은 대략 직사각형의 판재이며, 길이 방향의 편측에 정극 단자(50)를 설치하기 위한 설치 구멍이 형성되어 있고, 반대측에 부극 단자(60)를 설치하기 위한 설치 구멍(12a, 12b)이 형성되어 있다.
밀봉판(12)의 중앙부에는, 주액 구멍(12c)과, 가스 배출 밸브(12d)가 마련되어 있다. 주액 구멍(12c)은 밀폐 후의 전지 케이스(10)의 내부에 비수 전해액을 주액하기 위하여 마련된 관통 구멍이다. 주액 구멍(12c)은 비수 전해액의 주액 후에 밀봉 부재(12e)가 장착됨으로써 밀봉되어 있다. 또한, 가스 배출 밸브(12d)는 전지 케이스(10) 내에서 대량의 가스가 발생했을 때에 파단(개구)되어, 당해 가스를 배출하도록 설계된 박육부이다.
비수 전해액에는, 종래 공지된 이차 전지에 있어서 사용되고 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 비수 전해액은, 비수계 용매에 지지염을 용해시킴으로써 조제된다. 비수계 용매의 일례로서, 에틸렌카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 에틸메틸카르보네이트 등의 카르보네이트계 용매를 들 수 있다. 지지염의 일례로서, LiPF6 등의 불소 함유 리튬염을 들 수 있다.
<정극 단자(50), 부극 단자(60)>
정극 단자(50)와, 부극 단자(60)는, 밀봉판(12)에 설치되어 있다. 권회 전극체(20)는 정극 단자(50)와, 부극 단자(60)에 설치된 상태에서, 외장체(11)에 수용되어 있다. 정극 단자(50)는 외부 단자(51)와, 축 부재(52)와, 내부 단자(53)와, 집전 부재(54)와, 제1 인슐레이터(71)와, 제2 인슐레이터(72)와, 가스킷(73)을 구비하고 있다. 부극 단자(60)는 외부 단자(61)와, 축 부재(62)와, 내부 단자(63)와, 집전 부재(64)와, 제1 인슐레이터(81)와, 제2 인슐레이터(82)와, 가스킷(83)을 구비하고 있다. 제1 인슐레이터(71, 81)와, 제2 인슐레이터(72, 82)와, 가스킷(73, 83)은, 각각 절연재이다. 제1 인슐레이터(71, 81)와 제2 인슐레이터(72, 82)는, 각각 필요한 강성을 갖는 수지이다. 가스킷(73, 83)은, 밀봉판(12)의 설치 구멍(12a, 12b)에 장착되는 부재이며, 필요한 가요성을 갖고 있다.
정극 단자(50)와 부극 단자(60)의 축 부재(52, 62)는, 가스킷(73, 83)을 개재시켜서 밀봉판(12)의 설치 구멍(12a, 12b)에 장착되어 있다. 밀봉판(12)의 외측에는, 제1 인슐레이터(71, 81)를 개재시켜서 외부 단자(51, 61)가 설치되어 있다. 외부 단자(51, 61)는, 설치 구멍을 갖고, 축 부재(52, 62)의 외측의 축단에 장착되어 있다. 밀봉판(12)의 내측에는, 제2 인슐레이터(72, 82)를 개재시켜서 내부 단자(53, 63)가 설치되어 있다. 내부 단자(53, 63)는, 설치 구멍을 갖고, 축 부재(52, 62)의 내측의 축단에 장착되어 있다. 축 부재(52, 62)의 내측의 축단은, 내부 단자(53, 63)의 설치 구멍의 둘레에 코킹되어 있다. 집전 부재(54, 64)는, 내부 단자(53, 63)의 일단부에 설치되어 있다.
이와 같이, 정극 단자(50)와 부극 단자(60)는 제1 인슐레이터(71, 81)와, 제2 인슐레이터(72, 82)와, 가스킷(73, 83)을 통하여 전기적으로 절연된 상태에서, 또한, 기밀성이 확보된 상태에서, 밀봉판(12)에 설치되어 있다. 또한, 외부 단자(51, 61)와, 축 부재(52, 62)와, 내부 단자(53, 63)와, 집전 부재(54, 64)에 의해, 전기적인 도통 경로가 형성되어 있다. 그리고, 집전 부재(54, 64)에 권회 전극체(20)가 설치되어 있다. 권회 전극체(20)는 이와 같이 밀봉판(12)에 설치된 상태에서, 외장체(11)에 수용된다. 하나의 밀봉판(12)에, 복수의 권회 전극체(20)가 설치되어도 되고, 하나의 전지 케이스(10)에, 복수의 권회 전극체(20)가 수용되어도 된다.
<권회 전극체(20)>
도 2는, 권회 전극체(20)의 모식도이다. 도 2에서는, 권회 전극체(20)는 일단부가 전개된 상태에서 도시되어 있다. 권회 전극체(20)는 예를 들어, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 각각 긴 띠상의 정극판(21)과, 제1 세퍼레이터(31)와, 부극판(22)과, 제2 세퍼레이터(32)가 길이 방향을 정렬시켜서 순서대로 겹쳐지면서, 폭 방향으로 설정된 권회축(WL) 주위에 권회되어 있다.
정극판(21)은, 정극 코어체(21a)와, 정극 활물질층(21b)과, 보호층(21c)과, 탭(21d)을 구비하고 있다. 정극 코어체(21a)는 정극판(21)의 기재이다. 정극 코어체(21a)는 소정의 금속박(예를 들어, 알루미늄박)으로 형성되어 있다. 정극 활물질층(21b)은 정극 코어체(21a)의 양면에, 폭 방향의 편측의 단부를 제외하고 일정한 폭으로 형성되어 있다. 정극 코어체(21a) 중 정극 활물질층(21b)이 형성된 부분을 제외하는 부분에는, 보호층(21c)이 정극판(21)의 양면에 형성되어 있다. 또한, 정극 코어체(21a)에는, 보호층(21c)이 형성된 측에 있어서, 폭 방향으로 돌출한 탭(21d)이 형성되어 있다. 탭(21d)은 보호층(21c)이 형성된 측에 있어서 부분적으로 소정의 폭으로 돌출되어 있고, 정극 코어체(21a)가 노출되어 있다.
정극 활물질층(21b)은 정극 활물질을 포함하는 층이다. 정극 활물질은, 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지에서는, 리튬 전이 금속 복합 재료와 같이, 충전 시에 리튬 이온을 방출하고, 방전 시에 리튬 이온을 흡수할 수 있는 재료이다. 정극 활물질은, 일반적으로 리튬 전이 금속 복합 재료 이외에도 여러가지 제안되어 있고, 특별히 한정되지는 않는다. 정극 활물질은, 예를 들어, 리튬 전이 금속 복합 산화물이 적합하다. 상기 리튬 전이 금속 복합 산화물 중에서도, 전이 금속으로서, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)으로 이루어지는 군의 적어도 1종을 포함하는 리튬 전이 금속 복합 산화물은 특히 적합하다. 구체예로서는, 리튬니켈코발트망간계 복합 산화물(NCM), 리튬니켈계 복합 산화물, 리튬코발트계 복합 산화물, 리튬망간계 복합 산화물, 리튬니켈망간계 복합 산화물, 리튬니켈코발트알루미늄계 복합 산화물(NCA), 리튬철니켈망간계 복합 산화물 등을 들 수 있다. 또한, Ni, Co 및 Mn을 포함하지 않는 리튬 전이 금속 복합 산화물의 적합예로서, 리튬인산철계 복합 산화물(LFP) 등을 들 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서의 「리튬니켈코발트망간계 복합 산화물」이란, 주요 구성 원소(Li, Ni, Co, Mn, O) 이외에, 첨가적인 원소를 포함하는 산화물을 포함하는 용어이다. 이러한 첨가적인 원소의 예로서는, Mg, Ca, Al, Ti, V, Cr, Si, Y, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, Na, Fe, Zn, Sn 등의 전이 금속 원소나 전형 금속 원소 등을 들 수 있다. 또한, 첨가적인 원소는, B, C, Si, P 등의 반금속 원소나, S, F, Cl, Br, I 등의 비금속 원소여도 된다. 정극 활물질층(21b)은 정극 활물질 이외의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 이러한 첨가제의 일례로서, 도전재, 바인더 등을 들 수 있다. 도전재의 구체예로서는, 아세틸렌 블랙(AB) 등의 탄소 재료를 들 수 있다. 바인더의 구체예로서는, 폴리불화비닐리덴(PVdF) 등의 수지 바인더를 들 수 있다. 또한, 정극 활물질층(21b)의 고형분 전체를 100질량％로 했을 때의 정극 활물질의 함유량은, 대략 80질량％ 이상이며, 전형적으로는 90질량％ 이상일 수 있다.
보호층(21c)은 전기 전도성이 낮아지도록 구성된 층이다. 이러한 보호층(21c)을 정극 활물질층(21b)의 에지부에 인접한 영역에 마련되어 있다. 세퍼레이터(31, 32)의 어느 것이 파손된 때에, 정극 코어체(21a)와 부극 활물질층(22b)이 직접 접촉하여, 내부 단락되는 것이 방지될 수 있다. 보호층(21c)에는, 예를 들어, 절연성의 세라믹 입자를 포함하는 층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 세라믹 입자로서는, 알루미나(Al2O3), 마그네시아(MgO), 실리카(SiO2), 티타니아(TiO2) 등의 무기 산화물이나, 질화알루미늄, 질화규소 등의 질화물, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 등의 금속 수산화물이나, 마이카, 탈크, 베마이트, 제올라이트, 아파타이트, 카올린 등의 점토 광물이나, 유리 섬유 등을 들 수 있다. 절연성이나 내열성을 고려하면, 상술한 것 중에서도, 알루미나, 베마이트, 수산화알루미늄, 실리카 및 티타니아가 적합하다. 또한, 보호층(21c)은 상기 세라믹 입자를 정극 코어체(21a)의 표면에 정착시키기 위한 바인더를 함유하고 있어도 된다. 이러한 바인더로서는, 폴리불화비닐리덴(PVdF) 등의 수지 바인더를 들 수 있다. 보호층(21c)에는, 도전재(예를 들어, 카본 블랙 등의 탄소 재료)가 약간 첨가되어도 된다. 도전재가 첨가됨으로써, 약간의 도전성을 갖게 해도 된다. 도전재의 첨가량은, 필요한 도전성이 발현하는 양으로 조정되면 된다. 또한, 보호층은, 정극판의 필수적인 구성 요소가 아니다. 즉, 본 명세서에 개시되는 이차 전지에서는, 보호층이 형성되어 있지 않은 정극판을 사용할 수도 있다.
부극판(22)은 부극 코어체(22a)와, 부극 활물질층(22b)과, 탭(22d)을 구비하고 있다. 부극 코어체(22a)는 부극판(22)의 기재이다. 부극 코어체(22a)는 소정의 금속박(예를 들어, 구리박)으로 형성되어 있다. 부극 활물질층(22b)은 부극 코어체(22a)에 대략 전체 폭에 걸쳐서 양면에 형성되어 있다. 부극 코어체(22a)에는, 폭 방향의 편측에 돌출된 탭(22d)이 형성되어 있다. 탭(22d)은 부극 코어체(22a)의 폭 방향의 편측에 있어서 부분적으로 소정의 폭으로 돌출되어 있다.
부극 활물질층(22b)은 부극 활물질을 포함하는 층이다. 부극 활물질에는, 상술한 정극 활물질과의 관계에 있어서 전하 담체를 가역적으로 흡장·방출할 수 있다면 특별히 한정되지는 않는다. 이러한 부극 활물질로서는, 탄소 재료, 실리콘계 재료 등을 들 수 있다. 탄소 재료로서는, 예를 들어, 흑연, 하드 카본, 소프트 카본, 비정질 탄소 등이 사용될 수 있다. 또한, 흑연의 표면이 비정질 탄소로 피복된 비정질 탄소 피복 흑연 등도 사용될 수 있다. 실리콘계 재료에는, 실리콘, 실리콘 산화물(실리카) 등을 들 수 있다. 또한, 실리콘계 재료는, 다른 금속 원소(예를 들어 알칼리 토류 금속)나, 그의 산화물을 함유하고 있어도 된다. 또한, 부극 활물질층(22b)은 부극 활물질 이외의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 이러한 첨가제의 일례로서, 바인더, 증점제 등을 들 수 있다. 바인더의 구체예로서, 스티렌부타디엔 고무(SBR) 등의 고무계의 바인더를 들 수 있다. 또한, 증점제의 구체예로서는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등을 들 수 있다. 또한, 부극 활물질층(22b)의 고형분 전체를 100질량％로 했을 때의 부극 활물질의 함유량은, 대략 30질량％ 이상이며, 전형적으로는 50질량％ 이상이다. 부극 활물질은, 부극 활물질층(22b)의 80질량％ 이상을 차지하고 있어도 되고, 90질량％ 이상을 차지하고 있어도 된다.
세퍼레이터(31, 32)에는, 예를 들어, 필요한 내열성을 갖는 전해질이 통과할 수 있는 다공질의 수지 시트가 사용된다. 세퍼레이터(31, 32)에 대해서도 여러가지 제안되어 있고, 특별히 한정되지는 않는다. 세퍼레이터(31, 32)의 적합예로서, 폴리올레핀 수지(예를 들어, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)) 등을 포함하는 수지제의 다공질 기재층을 포함하는 세퍼레이터를 들 수 있다. 또한, 이 다공질 기재층의 편면 또는 양면에는, 적절하게 코팅층이 형성되어 있어도 된다. 코팅층에는, 절연성의 무기 재료를 포함하는 다공질 표면층이나 접착층 등이 포함될 수 있다. 이 다공질 표면층은, 내열성이 우수하기 때문에, 온도 상승에 의한 세퍼레이터(31, 32)의 수축이나 파손을 억제할 수 있다. 이러한 다공질 표면층의 무기 재료로서는, 알루미나, 베마이트, 수산화알루미늄, 티타니아 등의 세라믹 입자를 들 수 있다. 또한, 다공질 표면층에는, 세라믹 입자를 결착시키는 바인더가 포함되어 있다. 바인더에는, 폴리불화비닐리덴(PVdF), 아크릴계 수지 등의 수지 바인더를 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 2매의 세퍼레이터(31, 32)는, 동일한 재료로 구성되어 있어도 되고, 다른 재료로 구성되어 있어도 된다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 부극판(22)의 부극 활물질층(22b)은 세퍼레이터(31, 32)를 개재시킨 상태에서 정극판(21)의 정극 활물질층(21b)을 덮고 있으면 된다. 세퍼레이터(31, 32)는, 또한 정극판(21)의 정극 활물질층(21b) 및 부극판(22)의 부극 활물질층(22b)을 덮고 있으면 된다. 또한, 도시는 생략하지만, 정극판(21)과, 부극판(22)과, 세퍼레이터(31, 32)의 길이는, 세퍼레이터(31, 32)>부극판(22)>정극판(21)이면 된다. 정극 활물질층(21b)의 폭 La와, 부극 활물질층(22b)의 폭 Ln과, 세퍼레이터(31, 32)의 폭 Ls는, Ls>Ln>La이면 된다. 정극판(21)과 부극판(22)이 겹치는 부위에서, 정극 활물질층(21b)이 형성된 부위는, 부극 활물질층(22b)으로 덮여 있다. 또한, 정극판(21)에 부극 활물질층(22b)이 겹치는 부위에서, 정극 활물질층(21b)이 대향하지 않는 부분에는 보호층(21c)이 형성되어 있다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 정극판(21)의 탭(21d)은 세퍼레이터(31, 32)의 폭 방향의 편측으로 비어져 나와 있다. 정극판(21)에는, 길이 방향으로 소정의 피치로 복수의 탭(21d)이 마련되어 있다. 부극판(22)의 탭(22d)은 폭 방향의 반대측에 있어서 세퍼레이터(31, 32)로부터 비어져 나와 있다. 부극판(22)에는, 길이 방향으로 소정의 피치로 복수의 탭(22d)이 마련되어 있다. 정극판(21)의 복수의 탭(21d)과, 부극판(22)의 복수의 탭(22d)은 권회 전극체(20)에 권회된 후에, 대략 동일 위치가 되도록 미리 정해진 피치로 마련되어 있다. 또한, 정극판(21)의 탭(21d)과, 부극판(22)의 탭(22d)은, 각각 정극판(21)과 부극판(22)이 준비되는 단계에서 형성되어 있어도 된다. 정극판(21)의 탭(21d)과, 부극판(22)의 탭(22d)은, 권회 전극체(20)가 권회된 후에, 잘라내져도 된다.
권회 전극체(20)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 밀봉판(12)이 장착되는 개구(11f)로부터 외장체(11)에 수용된다. 이 때문에, 권회 전극체(20)는 개구(11f)의 형상에 맞춰서 편평한 형상이다. 권회 전극체(20)를 제작할 때는, 이러한 권회될 때에 편평한 형상의 축에 권회되어도 된다. 또한, 권회 전극체(20)를 제작할 때는, 원통 형상의 축에 권회된 후에, 편평하게 프레스 성형해도 된다. 권회 전극체(20)와 외장체(11)는, 권회 전극체(20)와 외장체(11) 사이에 배치된 수지제의 절연 시트(90)에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 절연 시트(90)는 수지성의 시트이며, 권회 전극체(20)를 둘러싸도록 상자상으로 접어 구부려져 있다. 또한, 도 1에서는, 절연 시트(90) 중 정면측의 광폭면도 제거된 상태에서 도시되어 있다.
《권회기(100)》
이어서, 권회기(100)를 설명한다. 도 3 내지 도 6은, 권회기(100)의 모식도이다. 권회기(100)는 여기에서 개시되는 전지의 제조 방법을 구현화하는 권회기의 일례이다. 도 3 내지 도 6에는, 권회기(100) 중 터렛(120)의 부분을 터렛(120)의 회전축(C1)의 먼 곳으로부터 본 도면이 각각 도시되어 있다.
도 3에서는, 권회기(100)에 새롭게 정극판(21)과 부극판(22)이 감기 시작될 때의 대기 상태가 도시되어 있다. 도 4에서는, 권회기(100)에 새롭게 정극판(21)과 부극판(22)이 감겨 있는 상태가 도시되어 있다. 도 5에서는, 정극판(21)과 부극판(22)이 감긴 권취 코어(140)가 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동하는 상태가 도시되어 있다. 도 6에서는, 정극판(21)과 부극판(22)이 감긴 권취 코어(140)가 제2 위치(P2)로 이동하고, 새로운 권취 코어가 제1 위치(P1)로 이동하고, 세퍼레이터(31, 32)가 절단되는 상태가 도시되어 있다.
권회기(100)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 정극판(21)과 부극판(22)과 세퍼레이터(31, 32)를 권회하기 위한 장치이다. 터렛(120)에는, 정극판(21)과 부극판(22)과 세퍼레이터(31, 32)가 권회되는 복수의 권취 코어(140(1) 내지 (3))가 마련되어 있다.
권회기(100)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 이동 경로(k1 내지 k4)와, 터렛(120)과, 복수의 권취 코어(140(1) 내지 (3))와, 커터(151)와, 가압 롤러(152)와, 복수의 고정 롤러(161 내지 163)와, 복수의 가동 롤러(171 내지 174)와, 제1 척(181)과, 제2 척(182)과, 터렛(120)에 마련된 인덱스 유닛(185)과, 인덱스 유닛(185)에 마련된 인덱스 롤러(186 내지 188)와, 권취 정지 장치(190)와, 제어 장치(200)를 구비하고 있다. 정극판(21)과 부극판(22)과 세퍼레이터(31, 32)는, 각각 릴(도시 생략) 등에 감긴 상태에서 준비되어 있다. 권회기(100)의 각 구성 요소는, 각각 필요한 액추에이터를 적절하게 갖고 있다. 제어 장치(200)는 미리 설정된 프로그램을 따라서 소정의 타이밍에 소요의 동작이 실행되도록, 권회기(100)의 각 구성 요소를 제어하도록 구성되어 있다. 제어 장치(200)는 예를 들어, 마이크로컨트롤러와 같은 컴퓨터에 의해 구현화될 수 있다.
<이동 경로(k1 내지 k4)>
이동 경로(k1)는, 릴로부터 터렛(120)을 향하여 정극판(21)이 송출되는 경로이다. 이동 경로(k2)는, 릴로부터 터렛(120)을 향하여 부극판(22)이 송출되는 경로이다. 이동 경로(k3)는, 릴로부터 터렛(120)을 향하여 제1 세퍼레이터(31)가 송출되는 경로이다. 이동 경로(k4)는, 릴로부터 터렛(120)을 향하여 제2 세퍼레이터(32)가 송출되는 경로이다. 정극판(21), 부극판(22), 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)는 각각 띠상이며, 소정의 이동 경로(k1 내지 k4)를 따라서 송출된다. 정극판(21)의 이동 경로(k1)는, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 이르기 전에, 제1 세퍼레이터(31)의 이동 경로(k3)에 합류하고 있다. 부극판(22)의 이동 경로(k2)는, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 이르기 전에, 제2 세퍼레이터(32)의 이동 경로(k4)에 합류하고 있다. 이동 경로(k1 내지 k4)에는, 송출되는 정극판(21), 부극판(22), 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)의 느슨함을 제거하기 위한 댄서 롤 기구나, 텐션을 조정하기 위한 텐셔너 등이 각각 적절하게 배치된다.
<터렛(120)>
터렛(120)은, 중심(C1)에 회전축이 설정된 회전반이다. 복수(이 실시 형태에서는, 3개)의 권취 코어(140)는 터렛(120)에 배치되어 있다. 복수의 권취 코어(140)는 각각 독립적으로 회전 가능한 대략 원통상의 축이다. 이 실시 형태에서는, 복수의 권취 코어(140)의 축은, 터렛(120)의 중심축과 평행하게 되도록 마련되어 있다. 터렛(120)에는, 제1 권취 코어(140(1))와, 제2 권취 코어(140(2))와, 제3 권취 코어(140(3))의 3개의 권취 코어(140)가 마련되어 있다. 제1 권취 코어(140(1))와, 제2 권취 코어(140(2))와, 제3 권취 코어(140(3))는, 터렛(120)의 중심축 둘레에, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 제1 권취 코어 내지 제3 권취 코어(140(1) 내지 (3))는 각각 동일한 구성을 갖는 권취 코어이다. 도시는 생략하지만, 터렛(120)은, 필요한 액추에이터(예를 들어, 서보 모터)를 구비하고 있고, 적당한 타이밍에 적당한 각도 회전한다.
터렛(120)의 중심(C1)의 축 둘레에, 제1 위치(P1), 제2 위치(P2), 제3 위치(P3)가 미리 설정되어 있다. 도 3에서는, 제1 위치(P1)에 제1 권취 코어(140(1))가 배치되어 있고, 제2 위치(P2)에 제3 권취 코어(140(3))가 배치되어 있고, 제3 위치(P3)에 제2 권취 코어(140(2))가 배치되어 있다. 제1 권취 코어 내지 제3 권취 코어(140(1) 내지 (3))의 위치는, 도 3에 도시된 위치에 고정되지 않는다. 이 실시 형태에서는, 터렛(120)은, 반시계 방향으로 회전한다. 제1 권취 코어 내지 제3 권취 코어(140(1) 내지 (3))도 각각 반시계 방향으로 회전한다. 제1 권취 코어 내지 제3 권취 코어(140(1) 내지 (3))는 터렛(120)의 회전에 의해 제1 위치(P1), 제2 위치(P2), 제3 위치(P3)를 순서대로 이동해 간다. 도시는 생략하지만, 제1 권취 코어 내지 제3 권취 코어(140(1) 내지 (3))는 필요한 액추에이터(예를 들어, 서보 모터)를 구비하고 있고, 적당한 타이밍에, 적당한 속도로 회전한다. 여기에서는, 제1 권취 코어 내지 제3 권취 코어(140(1) 내지 (3))는 특별히 구별하지 않을 때에는 권취 코어(140)라고 칭해진다. 또한, 제1 권취 코어 내지 제3 권취 코어(140(1) 내지 (3))가 구별되는 경우, 권취 코어(140(1)), 권취 코어(140(2)), 권취 코어(140(3))로서 적절하게 구별된다.
<권취 코어(140)>
도 7은, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 권취 코어(140)는 대략 원통상의 부재이다. 도 7에서는, 권취 코어(140)의 축방향으로부터 본 도면이 도시되어 있고, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 감길 때의 상태가 도시되어 있다. 권취 코어(140)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 측 둘레면에 감기는 세퍼레이터(31, 32)를 보유 지지하는 기능을 갖는다. 이 실시 형태에서는, 권취 코어(140)는 흡인 구멍(141)과, 흡인 경로(142)와, 홈(143)을 갖는다. 흡인 구멍(141)은 측 둘레면에 감기는 세퍼레이터(31, 32)를 흡착시키기 위한 구멍이다. 흡인 경로(142)는 권취 코어(140)의 내부에 형성되고, 흡인 구멍(141)으로 통한 유로이다. 흡인 경로(142)는 흡인 구멍(141)에 부압을 형성하기 위한 유로이다. 흡인 경로(142)는 예를 들어, 외부에 설치되는 진공 라인(도시 생략)에 적절하게 접속되어서 부압이 형성되도록 구성되어 있으면 된다. 홈(143)은 세퍼레이터(31, 32)가 절단될 때에, 커터(151)의 날이 내려지는 수용부로서 형성되어 있다. 이 실시 형태에서는, 홈(143)은 권취 코어(140)의 외주면에 권취 코어(140)의 축방향을 따라서 형성되어 있다. 또한, 이 실시 형태에서는, 권취 코어(140)는 대략 원통 형상이지만, 편평한 형상으로 권회하는 경우에는, 편평한 권취 코어가 사용되어도 된다. 또한, 권취 코어는, 직경 방향을 따라서 분할된 권취 코어여도 된다. 직경 방향을 따라서 분할된 권취 코어는, 권취 코어의 직경이 가변이어도 된다.
<커터(151)>
커터(151)는 세퍼레이터(31, 32)를 절단하는 커터이다. 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 보유 지지된 세퍼레이터(31, 32)에 날(151a)이 압박되도록 구성되어 있다. 이 실시 형태에서는, 커터(151)는 권취 코어(140)에 보유 지지된 세퍼레이터(31, 32)에 날(151a)이 압박되도록 정해진 위치에 가이드를 따라서 압출되거나, 당해 위치로부터 후퇴하거나 한다. 커터(151)는 도시는 생략하지만, 액추에이터(예를 들어, 실린더 기구)에 의해 적당한 타이밍에 동작하도록 조작된다. 날(151a)은 예를 들어, 물결상날(톱상의 날)이어도 된다.
<가압 롤러(152)>
가압 롤러(152)는 세퍼레이터(31, 32)를 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 압박하는 롤러이다. 이러한 가압 롤러(152)에 의해, 세퍼레이터(31, 32)는, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 눌러지면서, 권취된다. 가압 롤러(152)는 세퍼레이터(31, 32)를 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 압박하는 누름 지그로서 기능한다. 이 실시 형태에서는, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 가압 롤러(152)는 복수의 돌기(152a)가 외주면에 형성되어 있다. 복수의 돌기(152a)는 도 7에 도시된 예에서는, 각이 없는 완만한 요철이다. 이와 같이 돌기(152a)가 있는 롤러(152)에 의해, 2매의 세퍼레이터(31, 32)가 권취 코어(140)에 압박되는 것에 의해, 돌기(152a)에 의해 힘이 국소적으로 집중되어 세퍼레이터(31, 32)가 강하게 압박된다. 이 때문에, 세퍼레이터(31, 32)끼리가 보다 적합하게 압착된다. 가압 롤러(152)는 예를 들어, 대략 원통 형상이며, 둘레측면에 널링 가공이 실시되어 있으면 된다. 가압 롤러(152)는 예를 들어, 스프링 등이 내장된 기구에 의해, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 세퍼레이터(31, 32)를 적당한 압력으로 누르도록 구성되어 있으면 된다. 또한, 가압 롤러(152)는 도시는 생략하지만, 가이드 및 액추에이터에 의해, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 감긴 세퍼레이터(31, 32)에 눌러지는 위치(도 3 참조)와, 권취 코어(140)로부터 이격되는 위치(도 5 참조)로 이동한다. 가압 롤러(152)는 권취 코어(140)의 폭 방향으로 하나의 원통상의 롤러로 마련되어 있어도 되고, 권취 코어(140)의 폭 방향으로 간헐적으로 복수 배치된 복수의 롤러로 구성되어 있어도 된다.
<고정 롤러(161), 가동 롤러(171)>
고정 롤러(161)는 제1 세퍼레이터(31)의 이동 경로(k3)와 정극판(21)의 이동 경로(k1)가 합류하는 위치에 마련되어 있다. 가동 롤러(171)는 고정 롤러(161)에 대하여 제1 세퍼레이터(31)를 압박하여, 제1 세퍼레이터(31)를 사이에 끼우는 롤러이다. 가동 롤러(171)는 가이드 및 액추에이터에 의해 소정의 방향으로 이동한다. 가동 롤러(171)의 움직임은, 제어 장치(200)에 의해 제어된다. 가동 롤러(171)는 고정 롤러(161)에 대하여 제1 세퍼레이터(31)를 압박하는 위치와, 고정 롤러(161)로부터 이격되는 위치로 움직이도록 구성되어 있다. 가동 롤러(171)는 제1 세퍼레이터(31)를 사이에 끼울 때에는, 스프링 등의 작용에 의해 소정의 힘으로 제1 세퍼레이터(31)를 사이에 끼우도록 구성되어 있으면 된다. 제1 세퍼레이터(31)는 고정 롤러(161)와 가동 롤러(171)로 적당한 힘으로 사이에 끼워지는 것에 의해, 느슨함 없이 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)를 향하여 송출된다.
<고정 롤러(162), 가동 롤러(172)>
고정 롤러(162)는 제2 세퍼레이터(32)의 이동 경로(k4)와 부극판(22)의 이동 경로(k2)가 합류하는 위치에 마련되어 있다. 가동 롤러(172)는 고정 롤러(162)에 대하여 제2 세퍼레이터(32)를 압박하고, 제2 세퍼레이터(32)를 사이에 끼우는 롤러이다. 가동 롤러(172)는 가이드 및 액추에이터에 의해 소정의 방향으로 이동한다. 가동 롤러(172)의 움직임은, 제어 장치(200)에 의해 제어된다. 가동 롤러(172)는 고정 롤러(162)에 대하여 제2 세퍼레이터(32)를 압박하는 위치와, 고정 롤러(162)로부터 이격되는 위치로 움직이도록 구성되어 있다. 가동 롤러(172)는 제2 세퍼레이터(32)를 사이에 끼울 때에는, 스프링 등의 작용에 의해 소정의 힘으로 제2 세퍼레이터(32)를 사이에 끼우도록 구성되어 있으면 된다. 제2 세퍼레이터(32)는 고정 롤러(162)와 가동 롤러(172)로 적당한 힘으로 사이에 끼워지는 것에 의해, 느슨함 없이 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)를 향하여 송출된다.
<고정 롤러(163)>
고정 롤러(163)는 제1 세퍼레이터(31)의 이동 경로(k3)의 소정 위치에 배치되고, 제1 세퍼레이터(31)의 이동 경로(k3)를 정하기 위한 롤러이다.
<제1 척(181)>
제1 척(181)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 정극판(21)이 송출되는 이동 경로(k1) 중 제1 세퍼레이터(31)를 사이에 끼우는 한 쌍의 롤러(161, 171)의 앞에 배치되어 있다. 제1 척(181)은 정극판(21)을 파지하는 부재이다. 이 실시 형태에서는, 제1 척(181)은 한 쌍의 파지 부재를 구비하고 있다. 도시는 생략하지만, 제1 척(181)은 정극판(21)을 절단하기 위한 커터를 구비하고 있다. 제1 척(181)은 도시는 생략하지만, 가이드 및 액추에이터(예를 들어, 실린더 기구)에 의해 적당한 타이밍에 동작한다. 제1 척(181)의 동작은, 제어 장치(200)에 의해 제어되도록 구성되어 있다.
도 3에 도시된 상태에서는, 제1 세퍼레이터(31)는 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 보유 지지되고, 또한, 한 쌍의 롤러(161, 171) 사이에 끼워진 상태에서, 이동 경로(k3)를 따라서 연장되어 있다. 제1 척(181)은 한 쌍의 롤러(161, 171)의 앞에서 정극판(21)을 파지하고 있다. 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 정극판(21)이 권취될 때에는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 척(181)은 보유 지지한 정극판(21)을 한 쌍의 롤러(161, 171)의 사이에 삽입함과 함께, 정극판(21)을 해방한다. 이에 의해, 정극판(21)은 제1 세퍼레이터(31)와 함께 한 쌍의 롤러(161, 171)에 인입되어서 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 권취된다. 정극판(21)이 소정의 길이로 송출되면, 권취 코어(140)의 권취가 정지한다. 정극판(21)은 제1 척(181)에 의해 파지되어, 제1 척(181)과, 한 쌍의 롤러(161, 171) 사이에서 절단된다. 제1 척(181)은 정극판(21)을 파지하는 소정 위치와, 정극판(21)을 한 쌍의 롤러(161, 171)의 사이에 삽입하는 소정 위치 사이에서 적절하게 움직이도록 구성되어 있다.
<제2 척(182)>
제2 척(182)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 부극판(22)이 송출되는 이동 경로(k2) 중 제2 세퍼레이터(32)를 사이에 끼우는 한 쌍의 롤러(162, 172)의 앞에 배치되어 있다. 제2 척(182)은 부극판(22)을 파지하는 부재이다. 이 실시 형태에서는, 제2 척(182)은 한 쌍의 파지 부재를 구비하고 있다. 도시는 생략하지만, 제2 척(182)은 부극판(22)을 절단하기 위한 커터를 구비하고 있다. 제2 척(182)은 도시는 생략하지만, 가이드 및 액추에이터(예를 들어, 실린더 기구)에 의해 적당한 타이밍에 동작한다. 제2 척(182)의 동작은, 제어 장치(200)에 의해 제어되도록 구성되어 있다.
도 3에 도시된 상태에서는, 제2 세퍼레이터(32)는 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 보유 지지되고, 또한, 한 쌍의 롤러(162, 172) 사이에 끼워진 상태에서, 이동 경로(k4)를 따라서 연장되어 있다. 제2 척(182)은 한 쌍의 롤러(162, 172)의 앞에서 부극판(22)을 파지하고 있다. 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 부극판(22)이 권취될 때에는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 척(182)은 보유 지지한 부극판(22)을 한 쌍의 롤러(162, 172)의 사이에 삽입함과 함께, 부극판(22)을 해방한다. 이에 의해, 부극판(22)은 제2 세퍼레이터(32)와 함께 한 쌍의 롤러(162, 172)에 인입되어서 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 권취된다. 상술한 바와 같이, 정극판(21)이 소정의 길이로 송출되면, 권취 코어(140)의 권취가 정지한다. 환언하면, 부극판(22)이 소정의 길이로 송출되었을 때에, 권취 코어(140)의 권취가 정지한다. 부극판(22)은 제2 척(182)에 의해 파지되어, 제2 척(182)과, 한 쌍의 롤러(162, 172) 사이에서 절단된다. 제2 척(182)은 부극판(22)을 파지하는 소정 위치와, 부극판(22)을 한 쌍의 롤러(162, 172)의 사이에 삽입하는 소정 위치 사이에서 적절하게 움직이도록 구성되어 있다.
정극판(21)과 부극판(22)은 예를 들어, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)의 외주면에 1주 정도 감긴 후에, 한 쌍의 롤러(161, 171)의 사이, 및 한 쌍의 롤러(162, 172)의 사이에 각각 삽입되면 된다.
<가동 롤러(173)>
가동 롤러(173)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 절단될 때에, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)를 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 압박하기 위한 롤러이다. 가동 롤러(173)는 가이드 및 액추에이터에 의해 소정의 방향으로 이동한다. 가동 롤러(173)의 움직임은, 제어 장치(200)에 의해 제어된다. 가동 롤러(173)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 절단될 때에, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)를 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 압박하는 위치에 배치된다. 그 이외의 타이밍에서는, 가동 롤러(173)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)로부터 이격된 위치로 움직인다. 가동 롤러(173)는 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)를 권취 코어(140)에 압박할 때에는, 스프링 등의 작용에 의해 소정의 힘으로 제1 세퍼레이터(31)를 사이에 끼우도록 구성되어 있으면 된다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 커터(151)가 압박되는 것에 의해, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 절단된다. 이 실시 형태에서는, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 권취 코어(140)의 외주면에 홈(143)이 마련되어 있다. 권취 코어(140)에 커터(151)가 압박될 때에는, 커터(151)가 압박되는 위치로 권취 코어(140)의 외주면에 형성된 홈(143)이 향해진다. 홈(143)이 커터(151)를 향해진 상태에서, 가동 롤러(173)에 의해 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 압박된다. 이에 의해, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 흡착된다. 또한 이 상태에서, 커터(151)가 권취 코어(140)에 보유 지지된 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)에 눌러진다. 이에 의해, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 절단된다. 또한, 커터(151)의 날은, 권취 코어(140)의 홈(143)에 들어가므로, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 보다 확실하고 깔끔하게 절단됨과 함께, 권취 코어(140)에 흠집이 나기 어렵고, 이물이 발생하기 어렵다.
<가동 롤러(174)>
가동 롤러(174)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 절단될 때에, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)에 텐션을 부여하기 위한 롤러이다. 가동 롤러(174)는 가이드 및 액추에이터에 의해 소정의 방향으로 이동한다. 가동 롤러(174)의 움직임은, 제어 장치(200)에 의해 제어된다.
예를 들어, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140(1))에 의해, 정극판(21)과, 제1 세퍼레이터(31)와, 부극판(22)과, 제2 세퍼레이터(32)가 순서대로 겹쳐지면서 권취된다. 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)를 권취한 권취 코어(140(1))는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동한다. 그 때, 제1 위치(P1)에는 다른 권취 코어(140(2))가 이동해 간다. 그리고, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 위치(P1)에 새롭게 배치된 권취 코어(140(2))에, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 흡착되어서, 권취 코어(140(2))의 외주면에 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 보유 지지된다. 이때, 제2 위치(P2)에 배치된 권취 코어(140(1))에 권취된 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)는, 연결된 상태에서 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140(2))의 외주면에 보유 지지된다.
가동 롤러(174)는 권취 코어(140(1))가 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동할 때에 적당한 타이밍에 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)를 향하여 압출되어서, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)에 압박 접촉된다. 가동 롤러(174)에 의해, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)는, 권취 코어(140(1))가 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동할 때에 느슨함 없이 송출된다. 가동 롤러(174)는 도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 타이밍을 제외하고, 터렛(120)으로부터 이격된 위치로 퇴피되어 있다.
<인덱스 유닛(185)>
인덱스 유닛(185)은 터렛(120)의 중심부에 마련되어 있다. 터렛(120)에는, 상술한 바와 같이, 3개의 권취 코어(140(1) 내지 (3))가 둘레 방향으로 균등 배치되어 있다. 인덱스 유닛(185)은 터렛(120)과 함께 도는 대략 정삼각형의 베이스를 구비하고 있다. 베이스의 정점에는, 각각 인덱스 롤러(186 내지 188)가 배치되어 있고, 인덱스 롤러(186 내지 188)는, 3개의 권취 코어(140(1) 내지 (3))의 각각의 사이에 각각 배치되어 있다.
인덱스 유닛(185)은 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)를 권취한 권취 코어(140(1))가 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동할 때에 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 인덱스 롤러(186 내지 188) 중 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)에 배치되는 인덱스 롤러(186)가 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)에 대하여 내경측으로부터 압박 접촉된다. 이러한 인덱스 롤러(186)와 가동 롤러(174)에 의해, 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이에서 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 느슨함 없이 송출된다. 도 6에 도시된 타이밍에서는, 인덱스 롤러(186)가 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)에 대하여 내경측으로부터 압박 접촉되고 있지만, 인덱스 유닛(185)은 터렛(120)의 회전과 함께 회전한다. 이 때문에, 인덱스 유닛(185)의 인덱스 롤러(186 내지 188)는, 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)를 권취한 권취 코어(140)가 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동할 때에 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)에 대하여 내경측으로부터 압박 접촉되는 롤러로서 순서대로 기능한다.
<권취 정지 장치(190)>
예를 들어, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)를 권취한 권취 코어(140(1))는 제1 위치(P1)로부터 이격된 제2 위치(P2)로 이동한다. 그리고, 세퍼레이터(31, 32)가 절단된 후에, 절단된 세퍼레이터(31, 32)는, 절단된 단부까지 권취된다. 권취 정지 장치(190)는 당해 제2 위치(P2)에 배치되어 있다. 권취 정지 장치(190)는 가압 롤러(191)와, 테이프 첩부 장치(192)를 구비하고 있다. 가압 롤러(191)는, 제2 위치(P2)로 이동한 권취 코어(140)가, 절단된 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)가 절단된 단부까지 권취될 때에, 권취 코어(140(1))에 감긴 최외주의 제2 세퍼레이터(32)에 눌러진다. 이에 의해, 절단된 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)는, 각각 느슨해지지 않고 권취된다. 테이프 첩부 장치(192)는 최외주의 제2 세퍼레이터(32) 또는 제1 세퍼레이터(31)의 절단된 단부를 멈추기 위한 테이프를 붙이는 장치이다. 이러한 권취 정지 처리는, 예를 들어, 제1 위치(P1)에 새롭게 배치된 권취 코어(140(2))에 제1 세퍼레이터(31)와, 정극판(21)과, 제2 세퍼레이터(32)와, 부극판(22)이 권회되는 처리와 병행하여 실시되어도 된다.
또한, 이 실시 형태에서는, 예를 들어, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 권회기(100)는 권취 정지 처리가 실시되고, 또한, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140(2))에 새롭게 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)가 권취된 후, 터렛(120)이 회전한다. 권취 정지 처리가 실시된 권취 코어(140(1))는 제3 위치(P3)로 이동하고, 권취 코어(140(2))는 제2 위치(P2)로 이동하고, 제1 위치(P1)에는 또한 다른 권취 코어(140(3))가 배치된다. 이때, 제2 위치(P2)에 배치된 권취 코어(140(2))에 권취된 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)는, 연결된 상태에서 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140(3))의 외주면에 보유 지지된다. 그리고, 세퍼레이터(31, 32)가 절단된 후, 제2 위치(P2)에서는, 권취 코어(140(2))의 권취 정지 처리가 실시된다. 제1 위치(P1)에서는, 권취 코어(140(3))에 새롭게 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)가 권취된다. 제3 위치(P3)에서는, 권취 코어(140(1))로부터 권회체(20a)가 빼내어진다(도 3 참조). 권회체(20a)는 빼내어진 후, 편평하게 프레스되어, 권회 전극체(20)로서 다루어질 수 있다. 이와 같이, 터렛(120)에 구비된 권취 코어(140(1) 내지 (3))는 제1 위치(P1) 내지 제3 위치(P3)를 순차 이동한다. 그리고, 정극판(21)과 제1 세퍼레이터(31)와 부극판(22)과 제2 세퍼레이터(32)는, 권취 코어(140(1) 내지 (3))에 순서대로 연속하여 권취된다.
그런데, 이러한 권회기(100)를 사용하여 전지(2)를 제조함에 있어서, 본 발명자가 검토한 바, 권취 코어(140)에 대한 세퍼레이터(31, 32)의 흡착이나, 세퍼레이터(31, 32)의 절단에 대해서, 여전히 개선의 여지가 있었다. 본 발명자는, 이하에 설명하는 권취 코어(140)를 사용함으로써, 생산 효율을 향상시키고자 생각하고 있다.
도 8은, 권취 코어(140)의 단면도이다. 도 9는, 권취 코어(140)의 외주면을 도시하는 모식도이다. 도 9에서는, 권취 코어(140)의 외주면 전체가 평면으로 나타내지도록, 권취 코어(140)를 둘레 방향을 따라서 가상적으로 전개한 도면이 도시되어 있다. 이 실시 형태에서는, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 권취 코어(140)는 제1 구성부(140a) 및 제2 구성부(140b)를 포함하고 있다. 제1 구성부(140a) 및 제2 구성부(140b)는 각각, 세퍼레이터(31, 32)(도 7 참조)가 감기는 외주면(140a1, 140b1)을 갖고 있다. 제1 구성부(140a)는 직경이 다른 2개의 대략 반원통 형상의 부재가, 내주면을 대향시켜서 접속된 형상이다. 제2 구성부(140b)는 대략 반원통 형상이다.
제1 구성부(140a)는 제2 구성부(140b)와 대향하는 면에, 평탄면(140a2)과, 볼록면(140a3)을 갖고 있다. 평탄면(140a2)은, 제2 구성부(140b)와 대향하는 면에 있어서, 폭 방향의 양측에 형성되어 있다. 볼록면(140a3)은, 평탄면(140a2)으로부터 제2 구성부(140b)를 향하여 돌출되어 있다. 볼록면(140a3)은, 권취 코어(140)의 축방향을 따라서 형성되어 있고, 대략 반원통 형상이다.
제2 구성부(140b)는 제1 구성부(140a)와 대향하는 면에, 평탄면(140b2)과, 내주면(140b3)을 갖고 있다. 평탄면(140b2)은 제1 구성부(140a)의 평탄면(140a2)과 대향하고 있다. 평탄면(140a2, 140b2)은, 서로 평행하다. 내주면(140b3)의 직경은, 제1 구성부(140a)의 볼록면(140a3)을 수용할 수 있도록, 볼록면(140a3)의 외경보다도 크게 되어 있다.
제1 구성부(140a) 및 제2 구성부(140b)의 사이에는, 간극(140c)이 마련되어 있다. 즉, 간극(140c)은 평탄면(140a2, 140b2)의 사이, 및 볼록면(140a3)과 내주면(140b3)의 사이에 마련되어 있다. 권취 코어(140)를 구성하는 제1 구성부(140a) 및 제2 구성부(140b)는 개폐 가능하게 구성되어 있다. 도 8에서는, 개방 상태의 권취 코어(140)가 도시되어 있고, 이 상태에서 세퍼레이터(31, 32)(도 7 참조)가 외주면(140a1, 140b1)에 감긴다. 폐쇄 상태에서는, 평탄면(140a2, 140b2)의 간격이 좁아진다. 이 실시 형태에서는, 권취 코어(140)가 폐쇄 상태일 때는, 평탄면(140a2, 140b2)이 서로 맞닿도록 구성되어 있다. 제1 구성부(140a) 및 제2 구성부(140b)의 개폐 기구는 특별히 한정되지는 않는다. 제1 구성부(140a) 및 제2 구성부(140b)의 개폐는, 예를 들어, 실린더 기구 등에 의해 행하여지면 된다.
권취 코어(140)에는 제1 세퍼레이터(31)를 흡착하기 위한 흡인 구멍(141)이 복수 형성되어 있다. 흡인 구멍(141)은 외주면에 감기는 세퍼레이터(31, 32)를 흡착시키기 위한 구멍이다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 흡인 구멍(141)은 권취 코어(140)의 축방향 및 둘레 방향을 따라서 소정의 피치로 마련되어 있다. 또한, 흡인 구멍(141)은 세퍼레이터(31, 32)를 확실하게 흡착시키는 관점에서, 권취 코어(140)의 축방향을 따라서 복수 열 마련되어 있는 것이 바람직하다. 흡인 구멍(141)의 형상은 특별히 한정되지는 않고 예를 들어, 원형이나 다각형 등일 수 있다. 흡인 구멍(141)의 형상은, 가공의 용이함 관점에서, 원형인 것이 바람직하다.
복수의 흡인 구멍(141)의 크기나 간격 등은 특별히 한정되지는 않는다. 흡인 구멍(141)은 예를 들어, 10㎜ 이하의 피치로 마련되어 있는 것이 바람직하고, 5㎜ 이하의 피치로 마련되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 흡인 구멍(141)의 개구의 총 면적은, 예를 들어, 200 내지 300㎟ 정도인 것이 바람직하고, 250 내지 280㎟ 정도인 것이 보다 바람직하다. 또한, 권취 코어(140)의, 제1 세퍼레이터(31)와 접하는 범위의 면적을 A로 하고, 흡인 구멍(141)의 개구의 총 면적을 B로 했을 때에, 예를 들어, B/A는 5％ 이하인 것이 바람직하고, 1％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 권취 코어(140)는 흡인 구멍(141)과 통하는 유로(142)를 갖는다. 유로(142)는 권취 코어(140)의 내부에 형성되어 있다. 유로(142) 내가 부압이 되면, 흡인 구멍(141)에 의해 세퍼레이터(31, 32)를 권취 코어(140)에 흡착할 수 있다. 유로(142)는 예를 들어, 외부에 설치되는 진공 라인(도시 생략)에 적절하게 접속되어서 부압이 형성되도록 구성되어 있으면 된다. 이 실시 형태에서는, 흡인 구멍(141) 및 유로(142)는 제1 구성부(140a)에 마련되어 있다. 유로(142)는 내경이 다른 대략 반원통 형상의 제1 구성부(140a)와 볼록면(140a3)의 내측에 형성되어 있다.
유로(142)는 유로(142) 내의 압력을 정압으로 할 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 유로(142)의 외부에, 진공 라인과 전환 가능한 급기 라인(도시 생략)이 접속되어도 된다. 유로(142) 내를 정압으로 함으로써, 세퍼레이터(31, 32)를 권취 코어(140)의 외주면으로부터 탈리시킬 수 있다. 유로(142) 내의 압력을 부압으로 하거나 정압으로 하거나 전환함으로써, 권취 코어(140)의 외주면(140a1, 140b1)에 대한 세퍼레이터(31, 32)의 흡착 및 탈리를 시키기 쉬워진다.
이 실시 형태에서는, 유로(142)는 1개이지만, 이것에 한정되지는 않고, 권취 코어(140) 내에는, 내부에 복수의 유로가 형성되어 있어도 된다. 복수의 유로는, 각각 별도의 진공 라인과 접속되고, 다른 복수의 흡인 구멍(흡인 구멍군)으로 통하고 있어도 된다. 그에 의해, 흡인 구멍군마다 흡착의 타이밍을 제어할 수 있다. 이 구성에 의해, 세퍼레이터(31, 32)가 흡착되어 있지 않은 흡인 구멍군이 있었던 경우에도, 세퍼레이터(31, 32)를 흡착하고 있는 흡인 구멍군의 흡착력의 저하를 억제할 수 있다.
복수의 유로는, 세퍼레이터(31, 32)를 흡착시키기 위한 진공 라인에 접속된 유로와, 세퍼레이터(31, 32)를 탈리시키기 위한 급기 라인에 접속된 유로로 나뉘어 있어도 된다. 또한, 유로(142)를 대기압에 개방할 수 있도록, 유로(142)의 외부에는, 대기 개방 밸브(도시 생략)가 마련되어 있어도 된다.
이 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 권취 코어(140)는 제1 구성부(140a)와 제2 구성부(140b)로 2분된다. 흡인 구멍(141), 유로(142), 및 홈(143)은 제1 구성부(140a)에 마련되어 있다. 세퍼레이터(31, 32)는, 제1 구성부(140a)에만 흡착되게 구성되어 있다.
권취 코어(140)는 홈(143)을 갖는다. 홈(143)은 세퍼레이터(31, 32)가 절단될 때에, 커터(151)(도 7 참조)의 날이 내려지는 수용부로서 형성되어 있다. 홈(143)은 권취 코어(140)의 외주면에 권취 코어(140)의 축방향을 따라서 형성되어 있다.
도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 권취 코어(140)의, 절단된 후의 제1 세퍼레이터(31)의 감기 시작 단부와 대향하는 위치(즉, 홈(143))를 기점으로 하여, 권취 코어(140)의 외주를 4등분하고, 각각 제1 내지 제4 영역(R1 내지 R4)으로 했을 때, 흡인 구멍(141)은 그 개구 면적비로 80％ 이상이 제1 영역(R1)에 형성되어 있다. 즉, 권취 코어(140)에 마련된 흡인 구멍(141)의 개구 면적의 합계를 100％로 했을 때에, 권취 코어(140)의 제1 영역(R1)에 마련된 흡인 구멍(141)의 개구 면적의 합계가 80％ 이상이다. 또한, 본 명세서에서는, 권취 코어(140)의 외주에 있어서, 홈(143)을 기점으로 하여, 세퍼레이터(31, 32)가 권회되는 방향(권회 방향이라고도 칭한다)을 향하여 90도까지의 영역을 제1 영역(R1)이라고 칭한다. 또한, 제1 영역(R1)의 종단으로부터 권회 방향으로 90도까지의 영역을 제2 영역(R2), 제2 영역(R2)의 종단으로부터 권회 방향으로 90도까지의 영역을 제3 영역(R3), 제3 영역(R3)의 종단으로부터 권회 방향으로 90도까지의 영역을 제4 영역(R4)이라고 칭한다. 제1 영역(R1)은, 절단된 세퍼레이터(31, 32)가 감기 시작되는 영역이다.
흡인 구멍(141)은 그 개구 면적비로, 제1 영역(R1)에 90％ 이상 형성되어 있는 것이 바람직하고, 95％ 이상 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 흡인 구멍(141)은 100％가 제1 영역(R1)에 형성되어 있는 것이 가장 바람직하다. 또한, 제1 영역(R1)을 둘레 방향으로 이등분하여, 홈(143)에 가까운 영역을 제1-1 영역(R11), 홈(143)으로부터 먼 영역을 제1-2 영역(R12)으로 했을 때에, 흡인 구멍(141)은 그 개구 면적비로 70％ 이상이 제1-1 영역(R11)에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 흡인 구멍(141)은 대략 모든 흡인 구멍(141)이 세퍼레이터(31, 32)의 감기 시작 단부의 근방(즉, 세퍼레이터(31, 32)가 절단된 부위의 근방)에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 한정되지는 않고, 제2 영역(R2)이나 제3 영역(R3) 등, 제1 영역(R1) 이외의 영역에도 흡인 구멍(141)이 형성되어 있어도 된다. 또한, 이 실시 형태에서는, 복수의 흡인 구멍(141)이 형성된 흡인 구멍 형성 영역의 폭 W는, 제1 세퍼레이터(31)의 폭보다도 작다. 즉, 제1 세퍼레이터(31)는 권취 코어(140)의 축방향에 있어서, 흡인 구멍(141) 전체를 덮을 수 있을 정도의 폭을 갖고 있다.
권취 코어(140)의 크기는 특별히 한정되지는 않지만, 대형의 권회 전극체를 제조하기 쉽도록, 직경이 30㎜ 이상인 것이 바람직하고, 40㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다. 권취 코어가 편평한 형상일 경우에는, 긴 직경이 30㎜ 이상인 것이 바람직하고, 40㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다.
이상에 설명한 권취 코어(140)를 구비하는 권회기(100)는 제1 세퍼레이터(31), 부극판(22), 제2 세퍼레이터(32), 및 정극판(21)이 권회된 권회 전극체(20)를 구비한 전지(2)의 제조 방법에 관한 것으로서, 이하의 공정 A 내지 C를 구현화한다.
공정 A: 제1 세퍼레이터(31)를 권취 코어(140)에 흡착한다.
공정 B: 제1 세퍼레이터(31)를 권취 코어(140)로 권취한다.
공정 C: 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)를 절단한다.
공정 A에서는, 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140) 상에 제1 세퍼레이터(31)가 흡착된다. 상술한 바와 같이, 세퍼레이터(31, 32)는 다공질의 수지 시트이다. 그 때문에, 흡인 구멍(141)에 의한 흡인이, 제1 세퍼레이터(31)의 구멍을 통과하여 제2 세퍼레이터(32)도 흡인된다. 그리고, 제2 세퍼레이터(32)는 제1 세퍼레이터(31) 상에 흡착된다. 즉, 권취 코어(140)에는, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 겹쳐진 상태에서 흡착된다.
공정 B에서는, 제1 세퍼레이터(31)는 제2 세퍼레이터(32)와 함께 권취 코어(140)에 권취된다. 이 실시 형태에서는, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 1주 정도 권취된다.
그 후, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 이동 경로(k1) 및 이동 경로(k2)로부터 정극판(21) 및 부극판(22)이 송출된다. 이어서, 제2 세퍼레이터(32)와, 부극판(22)과, 제1 세퍼레이터(31)와, 정극판(21)이 순서대로 겹쳐지면서 권취된다.
공정 C에서는, 공정 B에서 제1 위치(P1)로부터 이격된 권취 코어(140(1))에 감긴 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)가 공정 B에서 제1 위치(P1)에 배치된 다른 권취 코어(140(2))의 외주면에 겹쳐져서 보유 지지된 상태에서, 다른 권취 코어(140(2)) 상 또는 다른 권취 코어(140(2))의 근방에서 절단된다(도 6 참조).
이러한 전지(2)의 제조 방법에서는, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 세퍼레이터(31, 32)(도 7 참조)를 흡착시키는 권취 코어로서, 복수의 흡인 구멍(141)이 형성되어 있는 권취 코어(140)가 사용되고 있다. 권취 코어(140)에서는, 흡인 구멍(141) 중, 개구 면적비로 80％ 이상이 제1 영역(R1)에 형성되어 있다. 제1 영역(R1)은, 제1 세퍼레이터(31)의 감기 시작이 되는 부분과 대향하는 부위이다. 제1 세퍼레이터(31)의 감기 시작이 되는 부분에 흡인 구멍(141)이 집중하고 있는 것에 의해, 감기 시작의 초기 단계에서도 흡인 구멍(141)의 대부분이 제1 세퍼레이터(31)에 덮인다. 그 결과, 흡인 구멍(141)으로부터 공기가 새기 어려워져, 흡착력의 저하를 억제할 수 있어, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 관점에 있어서, 공정 C에서 절단될 때에, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)가 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140)에 대하여 둘레 방향으로 권취하는 길이는, 예를 들어, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 대하여 안정적으로 권회되는 길이로 설정되면 된다. 예를 들어, 본 발명자의 지견에서는, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)는 공정 B에서 제1 세퍼레이터(31)가 권취된 권취 코어(제1 권취 코어(140(1)))와 다른 권취 코어(제2 권취 코어(140(2)))에 대하여 둘레 방향으로 15 내지 180도의 영역이 권취된 상태에서 절단되면 된다. 안정적으로 권회된다는 관점에서는, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 충분한 길이로 감겨 있으면 된다. 바람직하게는 권취 코어(140(2))에 대하여 둘레 방향으로 30도 이상의 영역에서 감긴 상태에서 절단되면 된다. 또한, 핸들링의 좋음이라고 하는 관점을 감안하면, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)는 권취 코어(140)에, 예를 들어, 30도 이상, 보다 바람직하게는 45도 이상의 영역에 감긴 상태에서 절단되면 된다. 또한, 150도 이하, 보다 바람직하게는 120도 이하의 영역에 감긴 상태에서 절단되면 된다. 여기서, 각도는, 권취 코어(140)를 축방향의 먼 곳으로부터 보았을 때의 권취 코어의 권회 중심을 중심으로 한 각도로 규정될 수 있다. 영역은, 당해 권회 중심을 중심으로 한 부채형의 호의 부분이며, 권취 코어(140)의 외주면에 나타나는 영역이다. 또한, 당해 영역에 홈(143)이 포함되는 경우에는, 당해 홈(143)을 제외하는 권취 코어(140)의 외주면에 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 감기는 영역이 설정되면 된다.
이와 같이, 공정 C에서 절단될 때에, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140(2))에 대하여 둘레 방향으로 감긴 길이가 적절하게 설정되어 있으면 된다. 이에 의해 공정 B에서 제1 위치(P1)에 배치된 권취 코어(140(2))에 대하여 안정된 상태에서 권회가 개시된다. 또한, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 감겨 있는 영역에는, 권취 코어(140)의 홈(143)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 감겨 있는 영역에는, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 권취 코어(140)에 접하고 있지 않은 부분이 발생할 수 있다. 또한, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)의 폭은, 길면 길수록 권취 코어(140)와의 접촉 면적이 넓어진다. 이에 의해, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)는 안정적으로 권회되게 된다. 이러한 관점에서는, 예를 들어, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)의 폭은, 20㎝ 이상인 것이 바람직하고, 또한, 25㎝ 이상인 것이 보다 바람직하다.
공정 C에서는, 제1 세퍼레이터(31)의 이동 경로(k3)에 있어서의 제1 세퍼레이터(31)의 절단 위치의 상류측 및 하류측에 있어서, 제1 세퍼레이터(31)가 공정 B에서 제1 세퍼레이터(31)가 권취한 권취 코어(제1 권취 코어(140(1)))와 다른 권취 코어(제2 권취 코어(140(2)))에 접한 상태에서 제1 세퍼레이터(31)가 절단되어도 된다. 그에 의해, 제1 세퍼레이터(31)를 안정적으로 절단할 수 있다. 또한, 제2 권취 코어(140(2))로 제1 세퍼레이터(31)를 권회할 때도, 권회 개시 위치가 안정될 수 있다.
또한, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 절단 시, 상류측은 가압 롤러(152) 등의 지그로 압박되어 있는 것이 바람직하다. 하류측은, 흡인 구멍(141) 등으로 흡착되어 있는 것이 바람직하다. 하류측은, 흡인 구멍(141) 등의 흡착에 추가로 롤러 등에 의해 압박되어 있어도 된다. 그에 의해, 제1 세퍼레이터(31)의 절단을 보다 안정시킬 수 있다.
공정 C에서는, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)를 절단할 때에, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)가 공정 B에서 제1 세퍼레이터(31)가 권취된 권취 코어(제1 권취 코어(140(1)))와 다른 권취 코어(제2 권취 코어(140(2)))에 누름 지그(도 3에 도시된 형태에서는, 가압 롤러(152))에 의해 압박되어도 된다. 이에 의해, 권취 코어(140)에 대한 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)의 보유 지지가 보다 안정된다. 또한, 권취 코어(140)에 제1 세퍼레이터(31)를 흡착시키는 경우에도, 보다 안정된 상태에서 제1 세퍼레이터(31)를 흡착시킬 수 있다. 이 경우, 누름 지그는, 상술한 가압 롤러(152)와 같이, 외주면에 복수의 돌기(152a)가 형성된 롤러여도 된다. 외주면에 복수의 돌기(152a)가 형성된 롤러인 것에 의해, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)는 복수의 돌기(152a)가 닿으면서 권취 코어(140)에 눌러지므로, 보다 안정된 상태에서 제1 세퍼레이터(31)를 권취 코어(140)에 흡착시킬 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 공정 B에서 제1 세퍼레이터(31)가 권취된 권취 코어(도 3의 제1 권취 코어(140(1)))와 다른 권취 코어(도 3의 제2 권취 코어(140(2)))에 있어서, 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)가 절단되는 위치에는, 축방향을 따른 홈(143)이 형성되어 있다. 홈(143)이 커터(151)의 날을 받는 받침부가 되는 것에 의해, 세퍼레이터(31, 32)를 안정적으로 절단할 수 있다. 또한, 권취 코어(140)에 커터(151)의 날이 닿지 않기 때문에, 권취 코어(140)에의 대미지도 저감된다.
또한, 홈(143)은 흡인 구멍(141)과 거리가 가까운 것이 바람직하다. 이것에 한정되지는 않지만, 홈(143)과 흡인 구멍(141)의 거리는, 예를 들어, 20㎜ 이하인 것이 바람직하고, 10㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 홈(143)과 흡인 구멍(141)이 근처에 있는 것에 의해, 세퍼레이터(31, 32)의 절단된 단부의 근처가 흡인 구멍(141)에 의해 흡인되어서 보유 지지된다. 그에 의해, 절단된 단부로부터 흡인 구멍(141)으로 흡인되어 있는 부위의 사이에 있어서, 세퍼레이터(31, 32)가 접히기 어려워진다.
공정 C에 있어서, 공정 B에서 제1 세퍼레이터(31)가 권취된 권취 코어(제1 권취 코어(140(1)))와 다른 권취 코어(제2 권취 코어(140(2)))에 근접하도록 움직이는 날로 제1 세퍼레이터(31) 및 제2 세퍼레이터(32)를 절단해도 된다. 이러한 절단에 의하면, 제1 세퍼레이터(31)와 제2 세퍼레이터(32)가 안정적으로 절단된다. 여기서, 이러한 절단은, 상온에서 행하여져도 되고, 열을 가하여 행하여져도 된다.
권취 코어(140)는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 권취 코어(140)의 직경 방향으로 적어도 2분할되고, 세퍼레이터(31, 32)는, 일부의 권취 코어에 대해서만 흡착되도록 구성되어 있어도 된다. 상술한 실시 형태에서는, 권취 코어(140)는 제1 구성부(140a)와 제2 구성부(140b)를 포함하고 있고, 개폐 가능하게 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 권회 후의 권회체(20a)(도 6 참조)가 빼내어질 때에, 권취 코어(140)의 직경이 작아지도록 구동할 수 있다. 그 결과, 권회체(20a)가 빼내어지기 쉬워진다.
상술한 실시 형태에서는, 복수의 흡인 구멍(141)이 형성된 흡인 구멍 형성 영역의 폭 W(도 9 참조)는 제1 세퍼레이터(31)의 폭보다도 작게 되어 있다. 흡인 구멍 형성 영역이 이러한 폭을 갖고 있는 것에 의해, 제1 세퍼레이터(31)는 제1 세퍼레이터(31)의 폭 방향(권취 코어(140)의 축방향)에 있어서, 흡인 구멍(141) 전체를 덮을 수 있다. 그에 의해, 일부의 흡인 구멍(141)으로부터 공기가 새는 것을 억제한다. 그 결과, 세퍼레이터(31, 32)를 흡착하는 흡착력의 저하를 억제할 수 있다.
이상, 여기에서 개시되는 발명에 대해서, 여러가지 설명하였다. 특별히 언급되지 않는 한에 있어서, 여기에서 들어진 실시 형태 등은 본 발명을 한정하지 않는다. 또한, 여기에서 개시되는 발명의 실시 형태는, 여러가지 변경할 수 있고, 특별한 문제가 발생하지 않는 한에 있어서, 각 구성 요소나 여기에서 언급된 각 처리는 적절하게 생략되거나, 또는, 적절하게 조합될 수 있다.
Claims (10)
- 제1 세퍼레이터, 부극판, 제2 세퍼레이터, 및 정극판이 권회된 권회 전극체를 구비한 전지의 제조 방법이며,
상기 제1 세퍼레이터를 권취 코어에 흡착하는 공정 A와,
상기 제1 세퍼레이터를 상기 권취 코어로 권취하는 공정 B를
갖고,
상기 권취 코어에는 상기 제1 세퍼레이터를 흡착하기 위한 흡인 구멍이 복수 형성되어 있고,
상기 권회 전극체에 있어서의 상기 제1 세퍼레이터의 감기 시작 단부가 되는 부분에 대향하는 위치를 기점으로 하여, 상기 권취 코어의 외주를 4등분하고, 각각 제1 내지 제4 영역으로 했을 때, 상기 흡인 구멍은, 그 개구 면적비로 80％ 이상이 상기 제1 영역에 형성되어 있는, 전지의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 제1 세퍼레이터 및 상기 제2 세퍼레이터를 절단하는 공정 C를 갖는
전지의 제조 방법. - 제2항에 있어서, 상기 공정 C에서는, 상기 제1 세퍼레이터 및 상기 제2 세퍼레이터는, 상기 공정 B에서 상기 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 대하여 둘레 방향으로 15 내지 180도의 영역에 감긴 상태에서 절단되는, 전지의 제조 방법.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 공정 C에서는, 상기 제1 세퍼레이터의 이동 경로에 있어서의 상기 제1 세퍼레이터의 절단 위치의 상류측 및 하류측에 있어서, 상기 제1 세퍼레이터가 상기 공정 B에서 상기 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 접한 상태에서 절단되는, 전지의 제조 방법.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 C에서는, 상기 제1 세퍼레이터 및 상기 제2 세퍼레이터를 절단할 때에, 상기 제1 세퍼레이터 및 상기 제2 세퍼레이터가 상기 공정 B에서 상기 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 누름 지그에 의해 압박되는, 전지의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 누름 지그는, 표면에 복수의 돌기가 형성된 롤러인, 전지의 제조 방법.
- 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 C에 있어서, 상기 공정 B에서 상기 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 있어서, 상기 제1 세퍼레이터 및 상기 제2 세퍼레이터가 절단되는 위치에는, 축방향을 따른 홈이 형성되어 있는, 전지의 제조 방법.
- 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 C에 있어서, 상기 공정 B에서 상기 제1 세퍼레이터가 권취된 권취 코어와 다른 권취 코어에 근접하도록 움직이는 날로 상기 제1 세퍼레이터 및 상기 제2 세퍼레이터를 절단하는, 전지의 제조 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 권취 코어는, 상기 권취 코어의 직경 방향으로 적어도 2분할되고, 상기 제1 세퍼레이터는, 일부의 권취 코어에 대해서만 흡착되는, 전지의 제조 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 흡인 구멍이 형성된 흡인 구멍 형성 영역의 폭은, 상기 제1 세퍼레이터의 폭보다도 작은, 전지의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021131371A JP7490619B2 (ja) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | 電池の製造方法 |
| JPJP-P-2021-131371 | 2021-08-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230024213A true KR20230024213A (ko) | 2023-02-20 |
Family
ID=82839001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220097710A KR20230024213A (ko) | 2021-08-11 | 2022-08-05 | 전지의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230050718A1 (ko) |
| EP (1) | EP4135085A1 (ko) |
| JP (1) | JP7490619B2 (ko) |
| KR (1) | KR20230024213A (ko) |
| CN (1) | CN115706266A (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024033743A1 (en) * | 2022-08-08 | 2024-02-15 | G.D S.P.A. | Apparatus and method for making a coil, preferably for an electrochemical cell intended for battery production |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216520A (ja) | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Kaido Seisakusho:Kk | 捲回装置用エアー吸引・排出巻芯 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001338693A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Sony Corp | 巻回装置及び巻回方法 |
| JP2003068350A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Denso Corp | 扁平型電極体の製造装置 |
| JP2009193750A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Panasonic Corp | 非水系二次電池用極板群の製造方法およびそれを用いた非水系二次電池用極板群と非水系二次電池 |
| JP2009289661A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Katoh Kiko Co Ltd | テープ巻回体製造装置 |
| JP2012022813A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Toyota Motor Corp | 電極捲回装置および捲回電極体電池の製造方法 |
| JP2012038439A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Toyota Motor Corp | 捲回型電極体の製造方法、及び捲回型電極体 |
| CN103052581A (zh) * | 2010-08-10 | 2013-04-17 | 小松Ntc株式会社 | 电极卷绕方法 |
| 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 |
| CN110235297B (zh) * | 2017-02-01 | 2022-05-17 | 株式会社村田制作所 | 电池的制造方法、电池以及卷绕装置 |
| CN112736296A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-04-30 | 深圳吉阳智能科技有限公司 | 可变卷径的卷针机构及卷绕装置 |
-
2021
- 2021-08-11 JP JP2021131371A patent/JP7490619B2/ja active Active
-
2022
- 2022-08-04 EP EP22188865.4A patent/EP4135085A1/en active Pending
- 2022-08-05 KR KR1020220097710A patent/KR20230024213A/ko unknown
- 2022-08-08 US US17/882,603 patent/US20230050718A1/en active Pending
- 2022-08-10 CN CN202210958678.5A patent/CN115706266A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216520A (ja) | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Kaido Seisakusho:Kk | 捲回装置用エアー吸引・排出巻芯 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230050718A1 (en) | 2023-02-16 |
| JP7490619B2 (ja) | 2024-05-27 |
| CN115706266A (zh) | 2023-02-17 |
| EP4135085A1 (en) | 2023-02-15 |
| JP2023025917A (ja) | 2023-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113381058B (zh) | 一种锂离子电池 | |
| JP2019003948A (ja) | 正極集電体に間歇的無地部が形成されたゼリーロール型電極組立体を備える二次電池 | |
| JP5183691B2 (ja) | 巻回素子の製造装置 | |
| JP5108917B2 (ja) | 巻回素子の製造装置 | |
| CN111433966B (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| KR20230024213A (ko) | 전지의 제조 방법 | |
| KR101704759B1 (ko) | 스택/폴딩형 전극조립체 및 그를 포함하는 전기화학소자 | |
| JP7426359B2 (ja) | 電池の製造方法 | |
| JP7399913B2 (ja) | 電池の製造方法 | |
| WO2017051514A1 (ja) | 円筒形非水電解質二次電池 | |
| JP7426357B2 (ja) | 電池の製造方法 | |
| JP7399914B2 (ja) | 電池の製造方法 | |
| JP7426358B2 (ja) | 電池の製造方法 | |
| EP4135112A1 (en) | Method of manufacturing battery | |
| EP4050690A1 (en) | Apparatus for manufacturing electrode assembly, and electrode assembly and secondary battery manufactured using same | |
| WO2018105398A1 (ja) | 円筒形の非水電解質二次電池 | |
| JP2024038930A (ja) | 電池の製造方法 | |
| JP2024038932A (ja) | 電池の製造方法 | |
| JP2024038931A (ja) | 電池の製造方法 |