TW201212357A - Electrode plate manufacturing device - Google Patents

Electrode plate manufacturing device Download PDF

Info

Publication number
TW201212357A
TW201212357A TW100110468A TW100110468A TW201212357A TW 201212357 A TW201212357 A TW 201212357A TW 100110468 A TW100110468 A TW 100110468A TW 100110468 A TW100110468 A TW 100110468A TW 201212357 A TW201212357 A TW 201212357A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
original plate
plate
cutter
pressing portion
Prior art date
Application number
TW100110468A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI443895B (zh
Inventor
Hiroaki Yotsumoto
Yoshinori Matsunaga
Akira Tsuji
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Ind Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Publication of TW201212357A publication Critical patent/TW201212357A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI443895B publication Critical patent/TWI443895B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/20Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting with interrelated action between the cutting member and work feed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/40Cutting-out; Stamping-out using a press, e.g. of the ram type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/44Cutters therefor; Dies therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/043Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435Rolling or calendering
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00Cutting
    • Y10T83/444Tool engages work during dwell of intermittent workfeed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

201212357 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電極板製造裝置。 本申請案係基於2010年3月26日於日本所申請之日本專 利特願2010-073170而主張優先權,並將其内容引用於本 申請案中。 【先前技術】 自先前以來,將電池單元用作各種電氣裝置之電源。作 為可反覆充放電之電池單元之二次電池除用作電源以外, 有時亦用作發電裝置等之電力緩衝器。作為電池單元之構 成例,可列舉如下兩種類型:經由隔板而分別積層有複數 個正極板及負極板之I態之積層$、以及經由隔板而捲繞 有1個正極板與1個負極板之狀態之捲繞型。於任一類型之 電極板(正極板或負極板)中,均在集電體之表面塗佈有電 極活性物質。 其中,作為積層型之電極板之製造方法的一例,可列舉 專利文獻1中所揭示之方法。 於專利文獻1中,於將電極活性物質塗佈在集電體之表 面而形成原板後,利用衝切模(湯姆森模,丁1101113011以6)使 原板脫模,藉此製造大致矩形之電極板。衝切㈣將帶狀 之切刀(湯姆森刀,Thomson Blade)垂直地固定於支持基板 上’ 一面覆蓋切刀-面安t包含彈性#料之按麼構件而成 者。於使大致矩形之電極板脫模之情形時,切刀亦呈相同 之形狀。於未將衝切模按壓在原板上之狀態下,切刀被埋 155023.doc 201212357 入按壓構件中,自外部無法看到按壓構件之内部之切刀。 若將衝切模按壓於由支持台所支持之原板上,則按壓構 件壓縮變形,切刀較按壓構件更自支持基板突出。藉由按 壓構件之按壓力朝支持台按壓原板,並且利用切刀切斷原 板後,形成電極板。 於專利文獻1中,若切刀之形狀為單刃,則不會造成電 極板之切斷面之負擔,故而幾乎無產生毛邊或電極活性物 質之龜裂之虞。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2003-100288號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 二而,即便使用專利文獻1之技術,亦存在於電極板之 周緣部電極活性物質自集電材剝離、脫落,即脫離之情 形。因此,存在製造良率不佳之問題。 本發明係鑒於上述情況而成者,其目的之一在於提供— 種於電極板之脫模時極力防止電極活性物質之脫離,從而 提昇製造良率之電極板製造裝置。 [解決問題之技術手段] 於本發明中’為達成上述目的而採用以下方法。 本發明之電極板製造裝置包括:原板支持部,其可支持 塗佈有電極活性物質之電極板之原板;第丨按壓部;框形 狀之切刀;支持基板,其與上述原板支持部對向配置,且 155023.doc 201212357 固定有上述第1按壓部及上述切刀;以及驅動部,其以可 朝上述原板支持部進退之方式驅動上述支持基板;上述第 1按壓部位於上述切刀之上述框形狀之内側,且自切斷上 述電極活性物質之切刀空開特定之間隔而配置,於藉由上 述驅動部而使上述支持基板朝上述原板支持部進出時,上 述第1按壓部按壓上述原板,且上述切刀沿上述框形狀切 斷上述原板。 因第1按壓部自切斷電極活性物質之切刀空開特定之間 隔而配置,故未藉由第i按壓部按壓該間隔中所存在之原 板。因此’容許該間隔中之原板之變形。另一方面,因第 1按壓部按壓並固定成為電極板之原板部分’故於藉由切 刀切斷原板時’雖然存在上述特定之間隔而,仍可無位置 偏移地進行切斷,即可精度較佳地進行脫模。因此,可防 止電極活性物質自集電體脫離’並且可精度較佳地製造電 極板。 [發明之效果] 根據本發明之電極板製造裝置,可防止電極板之周緣部 之電極活性物質的脫離,從而可提昇製造良率。 【實施方式】 、以下’ -面參照圖式一面說明本發明之實施形態。在用 於說明之®式巾,存在為了通俗易懂地表料徵性部分, 而使圖示中之槿;皮+ D丄_>_、,, 苒k之尺寸或比例尺與實際構造不同的 形。實施形態中所# aa > φ I ^ T說月之要素未必全部為本發明所必 者°實施形態中對於力曰η β _ 士、β I 一 丁於相同之構成要素,存在標註相同 155023.doc 201212357 號進行圖示,並省略其詳細說明之情形。於說明本發明之 電極板製造裝置之前’首Μ電池單元之構成例及電池單 元之製造方法之一例進行說明。 圖1係表示電池單元之構成例之分解立體圖,圖2(a)係表 示電極板之—例之平面圖,圖2(b)係圖2(a)之Α_Α·線箭頭 剖面圖。 如圖1所示,電池單元1於内部具備儲存電解液之電池容 器10電池單元1例如為鐘離子二次電池》本實施形態之 電極製造裝置可應用於任一使電極板脫模而製造之電池單 元,故而並不受限於電池容器之形狀或材質。又,本實施 形態之電極製造冑置亦不受Ρ艮於電池之種類Μ列如亦可應 用於一次電池。 本例之電池容器10係鋁製中空容器,外形為沿圖i中之 XYZ轴之大致稜柱狀(大致長方體狀)。電池容器1〇包括: 具有開口部之容器本體丨丨、以及堵塞該開口部並與容器本 體11接合之蓋12。容器本體11之開口部與蓋12呈可相互密 閉之形狀。 蓋12上設置有電極端子13、14。電極端子^為正極端 子,電極端子14為負極端子。於電池容器1〇之内部收容有 複數個電極板15、16及複數個隔板17 ^電極板15為正極 板,電極板16為負極板。複數個電極板15、16係以正極板 與負極板交替地排列之方式重複配置^再者,作為正極板 之電極板15之電極活性物質例如為三元系材料 LiNixCoyMnzC^x+y+pi),作為負極板之電極板16之電 155023.doc • 6 · 201212357 極活性物質例如為碳材料(人造石墨等)。 隔板17係被失在-對電極板15、16中而配置,使電極板 15、16不直接相互接觸。隔板17包含多孔質之絕緣材料, 而使經離子等電解成分通過。實際上,使複數個正極板、 複數個負極板及複數個隔板積層而構成積層體。電池單元 1成為於電池容器10中收容有上述積層體之構造。電解液 係以於電池容器10之内部與電極板15、16接觸之方式予以 儲存。 圖2(a)表示配置於xz平面上之電極板15。電極板15具有 主體部15G及電極片151。主體部15G之平面形狀係例如使 矩形之角部圓角化之大致矩形狀。電極片i 5 i係以將主體 部1 50之一邊作為基端而朝主體部丨5〇之外側突出之方式形 成。電極片151所突出之方向係例如與具有上述基端之一 邊(以下,稱為電極片設置邊)大致正交、且為沿著主體部 150之主面之方向即2方向。電極片ΐ5ι係偏向電極片設置 邊之一側而形成。複數個電極板15之電極片ΐ5ι係一併電 性連接於電極端子13。 圖2(b)表不圖2⑷中所示之電極板15之八_八,線箭頭剖面 圖電極板15具有集電體152及電極活性物質! 53。集電體 ⑸包含例如紹或銅等,且厚度為數十㈣左右(例如2、〇 _ 左右)之片材狀之導體箔等。電極活性物質1兄包含與電解 液之種類相應之形成材料’且被塗佈於集電㈣之兩 面。電極活性物質153之厚度為數十㈣〜數百㈣左右(例如 100 μπι左右)。 155023.doc 201212357 153之主體部15〇、以 151。如下所述,電 電極板15具有塗佈有電極活性物質 及未塗佈有電極活性物質153之電極片 極片151係集電體152脫模而成者。 電極板1 6如上所述,装Φ '*ί· Μ- ήή- ^再電極活性物質之形成材料不同, 又,主體部之尺寸較電極妬丨sβ p s丄 电不板15形成侍更大,但構造及形狀 與電極板15相同。如圖1所未,蕾^ _所不電極板16之電極片161係以 不與電極板15之電極片ι51重疊之太彳 u i里豐之方式配置。使複數個 極板16之電極片161_同電性連接於電極端子丨々。 電 之一例的流程 圖3係概略地表示電池單元之製造方法 圖。 於製造電池時,在步驟81中將對應於各個電極之 電極活性物質塗佈於正極用及負極用之片材狀之各個集電 體的兩面。繼而,於步驟82中對完成塗佈之電極活性物質 進行報式壓製等而將其壓接於集電體上,其後將電極活性 物質乾燥。藉此,於步驟S3中分別完成正極用及負極用之 電極板之原板。 然後,於步驟S4中使各個電極板自各個原板脫模,藉此 完成成為正極及負極之電極板。於該步驟中,使用本實施 形態之電極板製造裝置。 繼而,於步驟S5中,經由隔板而將正極板及負極板加以 積層,藉此形成積層體。 進而,於步驟S6中,在電池容器之内部收納並密封積層 體。此時,使正極板與正極端子電性連接,且使負極板與 負極端子連接。然後,藉由焊接等而使蓋與容器本體接 155023.doc 201212357 合0 繼而’於步驟S7中,將電解液注入至電池容器之内部後 密封注入孔,從而獲得電池單元。 繼而’使用圖4、圖5及圖6對進行電極板之脫模之電極 板製造裝置的實施形態進行說明。圖4係表示電極板製造 裝置之一實施形態之概略構成的立體圖,圖5係自下方透 過原板支持部觀察驅動系統之分解立體圖。圖6係電極板 製造裝置之俯視圖及側視圖。圖4以後之圖甲所記述之 XYZ軸與圖1、圖2中所記述之χγζ軸無關。 如圖4所不,於原板支持部2〇之上表面2〇a上配置有樹脂 性之保護月90 ,於該保護片9〇上配置有正極用或負極用之 原板91。保護片90係由搬送輥21及22搬送,又,原板“係 由搬送輥23及24搬送。保護片9〇與原板91係以成為相同之 速度及步進動作之方式彼此同步地予以搬送。該等搬送輥 21至24之驅動藉由控制部30以與驅動部31之動作同步的方 式來控制。 如圖4、圖5所示’驅動系統3包括··驅動部3 1 ;支柱 34、35,其各自之一端配置於驅動部31之同一面且藉由驅 動部31而進行上下運動;保持部32,其連接於支柱34、35 之另一端且保持支持基板36 ;以及衝切模33,其固定於支 持基板36之面之中與原板支持部2〇之上表面20a相對的 面。 於衝切模33上配置有切刀37及按壓機構39。 上述上下運動係由控制部3 〇控制。 155023.doc 201212357 電極板製造裝置2概言之係如下般進行動作。 控制°P3G於以特定之傳送寬度搬送原板91及保護片90後 使搬送輕21至24停止。即,控制部3Q使搬送輥21至24間歇 性地動作。 於使搬送輥21至24停止後,控制部3〇控制驅動部31,驅 動P 3 1使保持部3 2於上下方向上移動(即可進退地進行 驅動)首先,使保持部32面向原板支持部2〇之上表面2〇a 朝下方移動,藉此將衝切模33按壓於被搬送至上表面2〇a 之原板91上。於是,切刀37、38貫穿原板91進行切斷,被 切刀37、38包圍之部分分別作為電極板而自原板91上脫 模繼而,使保持部3 2朝上方移動,藉此使衝切模3 3離開 原板91,並退至上方。然後,控制部3〇以進行上述間歇動 作之方式控制搬送輥21〜24,而將保護片90及原板91以特 疋之傳送寬度朝γ方向傳送。藉此,經脫模之部分之原板 91藉由回收電極板之裝置(未圖示)回收,未經脫模之部分 之原板91被朝Y方向傳送。電極板脫模裝置2反覆進行上述 動作,而將原板91反覆脫模。 再者,亦可設計成於使保持部32朝下方移動時,切刀 37、38貫穿原板91 ’但不貫穿保護片90。因此,不會產生 切刀37、38觸碰原板支持部20而導致刀刃缺損等之損傷。 如圖6(b)所示’原板91之搬送用之搬送輥23、24係配置 於較搬送輥21、22更下方(-Z方向)。藉由各搬送輥之此種 配置,而使原板91產生張力,從而可防止原板91上產生褶 皺,故而可恰當地進行電極板之脫模。 155023.doc 10 201212357 如圖6⑷所示,於原板91上設置有塗佈有電極活性物質 之形成區域92、及未塗佈有電極活性物質, 八非形成區域 93。非形成區域93係形成於原板91之寬度方& y冋(X方向)之 兩端部。 衝切模33具備2個切刀37、38’均為相同形狀者。士 原板91之-端之#㈣_ ,自另一端之非形成區域93 ,而可同時使合計2片電極 38係相對於自形成區域92之 37、38係以如下方式配置:自 93使一片電極板之電極片脫模 使另一片電極板之電極片脫模 板脫模。具體而言,切刀37、 X方向之中心朝作為搬送方向之γ方向所畫的虛線成線對 稱地設置。 以下,對切刀37及按壓機構39進行詳細說明。關於切刀 38與按壓機構39之關係,等同於切刀37與按壓機構39之關 係0 圖7(a)係俯視支持基板之對向面之衝切模33的平面圖, 圖7(b)係圖7(a)之B-B,線箭頭剖面圖。如圖7(a)、圖7(b)所 示,俯視作為支持基板36之面之配置且固定有切刀37及按 壓機構39的配置面36a時之切刀37之形狀(以下,稱為平面 形狀)呈閉合形狀(框形狀),與電極板之輪廓大致一致。切 刀37為單刃,係以使設置有刀尖之帶狀體(板狀體)成為上 述框形狀之方式彎折而成者。以使刀尖大致垂直於配置面 36a之方式將切刀37埋入至支持基板36中。帶狀體之板厚 例如為0.5 mm〜2.0 mm左右。 洋細而言,切刀37之内周面(一側之面)37i與配置面36a 155023.doc -11- 201212357 大致垂直(與配置面36a之法線方向所成之角度大致為〇。), 内周面371之前端成為刀尖373。切刀37之外周面(另一側 之面)372係朝向刀尖373之部分自配置面36a之法線方向形 成3 0°左右之角度而傾斜。 如圖7(a)、(b)所示’按壓機構39係於使原板91脫模時將 原板91朝原板支持部2 〇之上表面2 〇 a按壓之構件。按壓機 構39具有第1按壓部391及第2按壓部392 »相對於俯視配置 面3 6a時之切刀37,將第1按壓部391設置於上述框形狀之 内側,即内周面371之内側(一側之面側),將第2按壓部392 設於外周面372之外側(另一側之面側)。 第1按壓部391及第2按壓部392包含例如橡膠或海綿等彈 性體。此處,第1按壓部391及第2按壓部392包含相同之材 質。作為按壓機構39,亦可為具有按壓面之構件藉由彈簧 等而朝原板支持部施力者。 以使第1按壓部391之表面391a及第2按壓部392之表面 3 92a較刀尖373更突出之方式,設定第1按壓部391及第2按 壓部392之配置面36a之法線方向(圖7(b)之-Z方向)的尺寸 (厚度)。此處’表面391a及表面392a於Z方向上處於同一位 置。 第1按壓部391以其側面39lb遠離上述框形狀之切刀之内 周面371的方式設有間隔d。如圖7(a)所示,與上述框形狀 之切刀之任一内周面3 71均僅相隔間隔d,因此第1按壓部 391與將電極板之形狀縮小而成之形狀大致相同。 當然’如下所述’該間隔d係用以防止塗佈於原板91上 155023.doc •12· 201212357 之電極活性物質153脫離者e ^ 雕有因此,僅由作為金屬之集電 體152所形成之電極片151部分e太4 丁 l 刀席、本就不會產生該脫離,故 亦可設定為如下之構成:不A u 再取不在上述框形狀之切刀之中,切 斷用於形成電極片151之切刀的肉田t^ 刀的内周面與第1按壓部391之 間設置間隔 而只在切斷電極活性物質153之切刀之内周 面371與第1按壓部391之間設置間隔d 間隔峨應於原板91之形成材料或板厚而設定,此處 設定為約5 mm。 第2按壓部392係以其侧面39儿抵接於外周面之方式 設置。若侧面392b抵接於外周面372,則可於脫模之過程 中在切刀37之附近按壓原板91,從容可有效地避免原板 91與切刀37之位置偏移。 繼而,使用圖8及圖9對藉由衝切模33使原板91脫模之過 程進行說明。圖8(a)〜(c)係將脫模之過程中中原板及切刀 放大表示㈣面圖,圖9係表錢模之過程巾剌於切斷 部之力的說明圖。 於使原板91脫模時,如上所述,控制部3〇使支持基板36 朝下方移動,如圖8(a)所示使第!按壓部之表面39la及第2 按壓部之表面392a接觸電極活性物質153,該電極活性物 質153係原板91之表面之中,與接觸保護片之表面不同的 表面。於該階段,刀尖373未與位於原板91之一側之表層 的電極活性物質153接觸。 若控制部30使支持基板36進一步朝下方移動,則如圖 8(b)所示,第】按壓部391及第2按壓部392被朝原板支持部 155023.doc •13· 201212357 20按麼而塵縮變形,刀尖373與原板91接觸。藉由第i按壓 部391及第2按麼部392之按麼力而將原板9〗朝原板支持部 20按壓。藉此,原板91與切刀37之相對位置受到限制,可 使刀尖373與原板91之特定之位置p接觸。 右控制部30使支持基板36進一步朝下方移動,則如圖 8(c)所示,刀尖373貫穿原板91而切斷原板9〗。由切刀”所 包圍之内側之部分的原板9丨作為電極板而脫模。其後,若 控制部30使支持基板36朝上方移動,則在使由第i按壓部 391所產生之對於上述經脫模之電極板的按壓力、及由第2 按壓部392所產生之對於上述經脫模之電極板以外之其他 部分的按壓力發揮作用之狀態下,切刀37離開原板91等, 故而避免經脫模之電極板伴隨切刀37而移動。 此外,切刀3 7之内側之切斷部91 a、及切刀3 7之外側之 切斷部91 b係僅以插入至原板9丨中之部分之切刀3 7的板厚 朝相互分離之方向擴張。 如圖9所示,抵接於第2按壓部392之部分之原板91由第2 按壓部392之按壓力F2之按壓且位置受到限制。切斷部91b 自外周面372承受向朝向切刀37之外側之壓縮力f4,而於 沿原板91之表面之方向上受到壓縮。 然而’切斷部91b因抵接於第2按壓部392之部分之位置 被限制在外周面3 72之正下方,即接近於刀尖3 73之位置, 故於沿原板91之表面之方向上可變形之範圍受到限定。由 於切斷部91b之變形難以緩和,因此壓縮力F4集中作用於 切斷部91b。於是,因在集電體152與電極活性物質153中 155023.doc 14 201212357 材質不同且機械特性不同,故集電體152與電極活性物質 153無法彼此追隨地進行變形,煎切力作用於沿集電體m 與電極活性物質153之界面(以下,簡稱為界面)之方向。界 面之剪切力係使集電體911與電極活性物質912、913產生 偏移之力g]此電極活性物質i53易於自集電體i52脫離。 但是,因切斷部91b係切刀37之外側之部分,且係非為電 極板之邛刀,故即便於切斷部9丨b產生電極活性物質之脫 離’亦不會產生不良情況。 另一方面,成為電極板之部分即切斷部91a與切斷部91b 不同,如以下所說明般不易產生電極活性物質153之脫 離。抵接於第丨按壓部391之部分之原板91與切斷部9lb同 樣地受到第1按壓部391之按壓力^之按壓而使位置受到限 制。又,切斷部91a自内周面371承受朝向切刀37之内側之 壓縮力F3,而於内周面371之法線方向上被壓縮。 切斷部91a因具有上述間隔4,故在被第丨按壓部391按壓 之部分與接觸内周面371之部分之間,具有未被按壓之部 刀。若由刀尖373之插入所引起之切斷面之位移在切斷部 91a、91b相等,則切斷部91a可位移之範圍更廣,因此易 於彎曲變形。切斷部9ia之彎曲變形(撓曲角)越大,切斷部 9la與内周面371接觸之部分之界面的切線[越相對於内周 面371之法線方向傾斜。 壓縮力F3可分解為平行於切線£之分力F5、及垂直於切 線L之分力F6。分力F5係使集電體152與電極活性物質153 偏移之剪切力。分力F6係在與内周面371接觸之部分使集 155023.doc ·】5· 201212357 電體152與電極活性物質153相互接近之力。即,分力μ係 以使集電體152與電極活性物質〗53相互密接之方式作用。'、 相對於沿原板91之主面之方向的切線L之斜率越大則 分力F6相對於分力F5之比例越大。即,越使切線l之斜率 變大,則分力F6越大。換言之,藉由將切線L之斜率設定 為特定之值以上,相對於因分力以而使密接力減少之效 果,可使因分力F6而使密接力增加之效果顯著。本實施形 態中,根據此種觀點設定間隔d ’從而避免於脫模之過程 中集電體152與電極活性物質153之密接性下降。 此處,將間隔d設定為約5 mm,於上述電極板之材料中 可獲得良好之結果。 再者,關於只要將間隔d設定為何值,切線L之斜率便成 為所期望之值,可藉由各種數值模擬、或系統性之實驗等 求出。例如,作為利用簡易之模型評價間隔d之方法,有 以下之方法。作為不切斷切斷原板之上限之f切力的切斷 強度係根據原板之機械特性或切刀之種類而定。針對與原 板相同材質之懸臂梁,使上述剪切力作用於自由端時之懸 臂梁之撓曲角係根據懸臂梁之長度而定。假定使原板之變 形與懸臂梁之變形相同,則上述切線匕之斜率與撓曲角= 對應’間隔d與懸臂梁之長度相對應’因此可求出間隔d與 切線L之關係。 本案發明者製作使按壓機構抵接於切刀之内周面及外周 面之兩面的比較用衝切模(與專利文獻i中記載之衝切模相 同),並針對電極活性物質之脫離之難易度與使用本發明 155023.doc •16- 201212357 之電極板脫模裝置2之橹拟、佳> β ^
It开ν進仃了比較。其結果,確認利 用電極板職裝置2之電極板之電極活性物質較比較例更 =^離°又’針對間隔d’較佳為歧成i _以上,若 -又:為2 mm以上’則可獲得防止電極活性物質之脫離之效 果提阿的結果°又’就防止脫模過程中之原板與切刀之位 置偏移的觀點而言’較佳為將間隔d設定成1。mm以下,若 »又定成5 mm以下,則可獲得防止位置偏移之效果提高之結 果。如此’作為間隔d,較佳為設定成i匪以上、ι〇腿 以下,更佳為設定成2 mm以上、5 mm以下。 再者,本發明之技術範圍並非限定於上述實施形態。可 於不脫離本發明之主旨之範圍内進行各種變形。例如,本 發明之電極板脫模裝置亦可用於正極板之脫模、負極板之 脫模中之任一者。關於衝切模,亦可進行如下述之變形例 1、變形例2之變形。 圖10(a)中所示之變形例丨之衝切模33B與上述實施形態 之不同點在於:按壓機構39B之第2按壓部392B自切刀37 之外周面372隔開而設置。即便使用此種衝切模33B,亦可 獲得防止電極板中之電極活性物質之脫離的效果。於使第 2按壓部392B自切刀37隔開而設置之情形時,就減少脫模 之過程中原板與切刀37之位置偏移的觀點而言,較佳為使 切刀37與第2按壓部392B之間隔較切刀37與第1按壓部391 之間隔更窄。 圖10(b)中所示之變形例2之切刀37C與上述實施形態之 不同點在於:其由雙刃構成。切刀37C之内周面37 1C及外 I55023.doc -17· 201212357 周面372C之朝向刀尖373C的部分均相對於支持基板刊之 主面之法線方向傾斜。即便使用此類切刀37C,亦可藉由 適當地設定上述間隔d而獲得防止電極活性物質之脫離之 效果。 [產業上之可利用性] 根據本發明之電極板製造裝置,可防止電極板之周緣部 之電極活性物質的脫離,從而可提昇製造良率。 【圖式簡單說明】 圖1係示意性地表示電池單元之構成例之立體圖。 圖2⑷係表示電極板之平面圖,(b)係⑷之A_A,線剖面 圖。 圖3係概略地表示電池單元之製造方法之流程圖。 圖4係表示電極板製造裝置之概略構成之立體圖。 圖5係自下方透過原板支持部觀察驅動系統之立體圖。 圖6⑷係電極板製造裝置之俯視圖,⑻係電極板製造裝 置之側視圖》 圖7⑷係衝切模之平面圖,⑻係⑷之b_b,線到面圖。 圖8(a)〜⑷係表示使原板脫模之過程之剖面圖。 圖9係表示脫模步驟中作用於切斷部之力之說明圖。 圖⑷係表示變形m之衝切模之平面圖,(b)係表示變 形例2之切刀之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 電池單元 電極板製造裝置(電極板脫模裝置) J55023.doc 201212357 3 10 11 12 13 ' 14 15 ' 16 17 20 20a 21 、 22 、 23 、 24 30 31 32 33 ' 33B 34、35 36 36a
37 ' 37C ' 38 39、39B 90 91 91a、91b 92 93 驅動系統 電池容器 容器本體 蓋 電極端子 電極板 隔板 原板支持部 上表面 搬送輥 控制部 驅動部 保持部 衝切模 支柱 支持基板(基板) 配置面 切刀 按壓機構 保護片 原板 切斷部 形成區域 非形成區域 -19- 155023.doc 201212357 150 主體部 151 電極片 152 集電體 153 電極活性物質 161 電極片 371 > 371C 内周面(一側之面) 372 > 372C 外周面(另一側之面) 373 、 373C 刀尖 391 第1按壓部(按壓機構) 391a 第1按壓部之表面 391b 第1按壓部之側面 392 ' 392B 第2按壓部(按壓機構) 392a 第2按壓部之表面 392b 第2按壓部之側面 911 集電體 912 、 913 電極活性物質 d 間隔 FI、F2 按壓力 F3 ' F4 壓縮力 F5、F6 分力 L 切線 P 特定之位置 S1-S7 步驟 ·20· 155023.doc

Claims (1)

  1. 201212357 七、申請專利範圍: 1· 一種電極板製造裝置,其包括: 原板支持部,其可支持塗佈有電極活性物質之電極板 之原板; 第1按壓部; 框形狀之切刀; 支持基板,其與上述原板支持部對向配置,且固定有 上述第1按壓部及上述切刀;以及 驅動部,其以可朝上述原板支持部進退之方式驅動上 述支持基板; 上述第1按壓部位於上述切刀之上述框形狀之内側, 且自切斷上述電極活性物質之切刀空開特定之間隔而配 置, 於藉由上述驅動部使上述支持基板朝上述原板支持部 進出時,上述第1按壓部按壓上述原板,且上述切刀沿 上述框形狀切斷上述原板。 2. 如明求項1之電極板製造裝置,其更包括固定於上述支 持基板上,並且配置於上述框形狀之外側之第2按壓 部, 於藉由上述驅動部使上述支持基板朝上述原板支持部 進出時,上述第2按壓部與上述第丨按壓部一同按壓上述 原板。 3. 如請求項2之電極板製造裝置,其更包括: 控制部、以及 155023.doc 201212357 經由上述原板支持部而搬送上述原板之搬送輥; 上述控制部使上述搬送輥作間歇性地動作,於使上述 搬送輥停止時進行上述切斷。 4.如請求項1至3中任一項之電極板製造裝置,其中上述切 刀為單刃之湯姆森刀。 155023.doc
TW100110468A 2010-03-26 2011-03-25 電極板製造裝置 TWI443895B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010073170A JP5461267B2 (ja) 2010-03-26 2010-03-26 電極板製造装置、及び電極板製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201212357A true TW201212357A (en) 2012-03-16
TWI443895B TWI443895B (zh) 2014-07-01

Family

ID=44673303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100110468A TWI443895B (zh) 2010-03-26 2011-03-25 電極板製造裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130014625A1 (zh)
JP (1) JP5461267B2 (zh)
KR (1) KR101332935B1 (zh)
CN (1) CN102365773B (zh)
TW (1) TWI443895B (zh)
WO (1) WO2011118763A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012124188A1 (ja) * 2011-03-14 2012-09-20 日立マクセルエナジー株式会社 非水二次電池用電極、その製造方法、および非水二次電池
CN102500688A (zh) * 2011-12-12 2012-06-20 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种大面积锌电解阳极板冲孔落料机
KR101366022B1 (ko) * 2011-12-21 2014-02-24 주식회사 아모그린텍 전극 조립체
KR101307875B1 (ko) * 2012-01-30 2013-09-13 주식회사 엠플러스 이차 전지용 극판 스탬핑 장치
KR101708358B1 (ko) * 2012-01-31 2017-02-20 삼성에스디아이 주식회사 전극판 제조 시스템 및 전극판 제조 방법
KR101386084B1 (ko) * 2013-07-26 2014-04-16 주식회사 아모그린텍 전극 조립체의 제조방법 및 이를 이용한 이차 전지와 그의 제조방법
JP6402555B2 (ja) * 2014-09-22 2018-10-10 株式会社豊田自動織機 電極の製造方法及び電極の製造装置
CN104953085B (zh) * 2015-05-14 2017-05-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种制备锂离子电池极片元件的装置
JP6565327B2 (ja) * 2015-05-22 2019-08-28 株式会社豊田自動織機 電極の製造方法、及び電極の製造装置
DE102015218533A1 (de) * 2015-09-28 2017-03-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenverbundes
DE102016201433A1 (de) * 2016-02-01 2017-08-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Bearbeiten und/oder Herstellen eines Bauteils
KR102246631B1 (ko) 2017-07-10 2021-04-30 주식회사 엘지화학 리튬 금속 전극용 3d 패턴 타발기
KR102261504B1 (ko) 2017-08-10 2021-06-07 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 음극의 전리튬화 방법
KR102341464B1 (ko) * 2018-05-04 2021-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전극시트 커팅장치 및 커팅방법
KR102803275B1 (ko) * 2019-04-25 2025-05-07 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 전극 노칭장치와, 이를 통해 제조된 이차전지용 전극 및 이차전지
KR20250061987A (ko) * 2023-10-30 2025-05-08 삼성에스디아이 주식회사 노칭장치 및 이에 의해 제조되는 배터리용 전극과 배터리 모듈

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3889563A (en) * 1973-12-26 1975-06-17 William S Westermann Apparatus for trimming and removing the flashing from phonograph records
US3850064A (en) * 1974-01-10 1974-11-26 Independent Die And Supply Co Die for cutting stacked sheet material
US4510682A (en) * 1982-05-24 1985-04-16 Gnb Batteries Inc. Apparatus and method for assembling battery cell elements
US5382404A (en) * 1989-05-04 1995-01-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of cutting out a portion of a weak sheet
DE3931320C1 (zh) * 1989-09-20 1991-08-08 Feintool International Holding, Lyss, Ch
JPH06511204A (ja) * 1990-03-13 1994-12-15 オンタリオ ダイ カンパニー オブ アメリカ 圧縮可能な材料の切断方法
JP3584153B2 (ja) * 1996-12-05 2004-11-04 キヤノン株式会社 軟質部品の切断方法及び実装方法、軟質部品の切断装置及び実装装置
US6408729B1 (en) * 1999-08-18 2002-06-25 Michael J. Johnson Steel rule for scrap material ejection die
JP4527844B2 (ja) * 2000-05-10 2010-08-18 パナソニック株式会社 電池用電極板の製造方法
JP4023990B2 (ja) * 2000-08-30 2007-12-19 松下電器産業株式会社 電池用電極板の製造方法および製造装置
JP4529271B2 (ja) * 2000-10-20 2010-08-25 パナソニック株式会社 電極板裁断加工用金型
JP2002283292A (ja) * 2001-03-26 2002-10-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd ポリエーテルスルフォン樹脂フィルムの切断方法
JP2003100288A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Mitsubishi Cable Ind Ltd シート状電池の製造方法
NL1019933C2 (nl) * 2002-02-08 2003-08-11 Fountain Tech Bv Transportstans.
JP2003317709A (ja) * 2002-04-26 2003-11-07 Mitsubishi Cable Ind Ltd 電極切断装置及びシート状電池の製造方法
JP4712338B2 (ja) * 2003-09-30 2011-06-29 大日本印刷株式会社 非水電解液二次電池用電極板、その製造方法、及び非水電解液二次電池
JP2005199381A (ja) * 2004-01-15 2005-07-28 Tdk Corp 打ち抜き加工方法及び打ち抜き装置
JP4995462B2 (ja) * 2005-04-12 2012-08-08 パナソニック株式会社 電池用電極板の製造方法
US20080261095A1 (en) * 2005-06-20 2008-10-23 Masaki Yamauchi Membrane-Electrode Assembly, Method for Manufacturing the Same, and Fuel Cell
JP4989962B2 (ja) * 2006-12-28 2012-08-01 パナソニック株式会社 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法
CN101269495A (zh) * 2008-04-30 2008-09-24 徐剑锋 用于扣式电池生产中的隔膜冲切机
JP2010115722A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Konica Minolta Business Technologies Inc シール加工装置
JP2010167541A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Nippon Die Steel Kk ダイカッタの抜き型
JP2011204612A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電極板製造装置
JP5821105B2 (ja) * 2011-02-06 2015-11-24 株式会社▲高▼橋型精 打ち抜き型および打ち抜きプレス装置
JP2012228755A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Make A Box:Kk シート打ち抜き型用の面版及びシートの打ち抜き方法
KR101192619B1 (ko) * 2012-03-23 2012-10-18 주식회사 엘지화학 전지케이스

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110122861A (ko) 2011-11-11
WO2011118763A1 (ja) 2011-09-29
KR101332935B1 (ko) 2013-12-02
CN102365773B (zh) 2013-03-27
JP2011204614A (ja) 2011-10-13
US20130014625A1 (en) 2013-01-17
TWI443895B (zh) 2014-07-01
JP5461267B2 (ja) 2014-04-02
CN102365773A (zh) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201212357A (en) Electrode plate manufacturing device
CN202917576U (zh) 电极板制造装置
TW201210771A (en) Manufacturing apparatus for electrode plate
JP5433478B2 (ja) 電池セル
CN110521020B (zh) 制造具有聚合物框架支撑的电动车辆电池胞元的方法
CN105359317B (zh) 燃料电池用电极框架组件的制造方法及制造装置
EP2819233A1 (en) Method for manufacturing jellyroll-type electrode assembly and method for manufacturing jellyroll-type polymer secondary battery
CN110809507A (zh) 用于二次电池的冲切装置和方法
KR20140019933A (ko) 이차전지 케이스 제조장치 및 제조 방법
KR102852437B1 (ko) 복합 장치 및 라미네이팅 기계
KR20180089014A (ko) 절연성 테이프를 전지셀의 외주 실링부에 부가하는 테이핑 장치
JP2012129098A (ja) 二次電池の製造方法および製造装置
CN105576166B (zh) 绝缘体及燃料电池装置
JPWO2013031889A1 (ja) 電池用電極の製造方法
KR101802297B1 (ko) 이차전지의 전극 제조 방법
KR20240067083A (ko) 고체전지, 고체전지의 제조방법 및 고체전지의 제조장치
JP2023046694A (ja) 積層体製造用装置および積層体の製造方法
CN102754244B (zh) 连接电池引出导体的方法和电池组装置
JP2019149332A (ja) 電極製造装置および電極の製造方法
CN216989433U (zh) 一种极片切割装置
CN113875085A (zh) 具有改进的可焊接性的电池单元及电池单元处理设备
JP2017079136A (ja) 電極積層方法
JP2009238404A (ja) 扁平形電池と扁平形電池の製造方法およびその製造装置