TWI626102B - 原料卷之分割方法與其分割機構以及分割裝置 - Google Patents

原料卷之分割方法與其分割機構以及分割裝置 Download PDF

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Abstract

在搬送狀態切斷原料卷，而且在切斷端面不產生毛邊也不使切斷粉塵飛散，而且沒有交換零件的麻煩可以長時間連續運作的劃時代的原料卷切斷方法。
係把長尺寸金屬箔(4)之至少一方之面被塗布活性物質層的原料卷(1)以雷射光束(L)切斷於長邊方向的原料卷之分割方法。使原料卷(1)連續移動。在原料卷(1)的移動途中把雷射光束(L)照射於原料卷(1)熔融照射點(P)。在雷射光束(L)的照射點(P)的下游，使被分割的一方之原料卷(1s)對原料卷(1)的給送面往上方拉取，把鄰接的另一方原料卷(1t)往下方拉取，於照射點(P)使鄰接的被切割的原料卷(1s‧1t)分離。

Description

原料卷之分割方法與其分割機構以及分割裝置
本發明係關於把使用於鋰二次電池或鋰電容器、電雙層電容器等的電極片生產用原料卷在移動狀態下可以藉雷射光束分割為複數片而不發生切斷時的粉塵或切斷端面的毛邊的劃時代的原料卷之分割方法與其分割機構以及分割裝置。
以鋰離子二次電池為代表的非水電解液二次電池，活用其高能量密度的優點，被使用於小至行動電話、個人電腦等電子機器，大至混合能源車或電動車的蓄電裝置等各種電子零件。在鋰離子二次電池之主要內部構造之電極組裝體，有重疊著在金屬箔塗上活性物質的正及負的電極帶與隔板而卷繞之卷繞式，以及由原料卷切出矩形的正及負電極片與隔板交互層積之層積式這兩種。前述構造可同樣地用於鋰電容器或電雙層電容器。
這些電極組裝體配合使用的電子零件的大小而構成。對此，電極組裝體之原材料之原料卷，由生產性的觀點來看以寬寬幅的鋁或銅那樣的金屬箔的單面或者兩 面上把正或負的活性物質在其幾乎全寬幅在長邊方向上塗成帶狀的電極部分，以及設於其兩側的未被塗上活性物質的非電極部分(此部分作為耳部)這兩部分所構成。原料卷一般被捲取為卷狀。
接著，配合用途把寬寬幅的原料卷，例如以具有上下一對圓板狀的刀刃的切割機裁成必要寬幅(專利文獻1)。
然而，把被塗上硬質活性物質的原料卷以圓板狀的切割機刀刃裁割的話，刃尖逐漸磨耗，在切斷端面容易在裁切方向，亦即在原料卷表面產生銳利的毛邊，對於這樣的缺陷被指摘過以下所述的問題。
使用前述被裁切的細寬幅的原料卷，重疊正及負的電極帶與隔板而卷繞之捲繞型組裝體，或者是由原料卷切出為矩形的正及負電極片與隔板交互層積成的層積型組裝體，將此做為二次電池的電極組裝體使用的話，會因為充放電而使電池反覆發生些微的膨脹/收縮而使其體積微微地逐漸增加。因此，前述毛邊會反覆損傷絕緣膜之隔板使傷痕成長，有時還會因為前述充放電使毛邊成長而刺破隔板引起絕緣破壞，成為故障的原因。
其他，還有在根據刀刃進行的切斷，會因為前述的磨耗，而有定期維修的必要，每當此時，必須要使裝置停止而交換刀刃，會成為提高生產性的瓶頸。
作為解決這樣的問題的方法，也被提出了使用雷射光束。使雷射光照在原料卷使其行進而將其切斷 時，雷射光束的照射點移動於切斷線上。在該照射點，原料卷在該為小的範圍瞬間熔融。接著，該照射點由切斷線上之一點移動到下個照射位置時，先前的熔融部分之熱被周圍奪取而瞬間凝固，切斷處再度連接，結果未被充分切斷，而在外觀上相同於僅僅是雷射光束行進於原料卷上而已。
亦即，為了阻止凝固導致再連接，對雷射光束的照射點吹噴高壓的輔助空氣，瞬間吹掉熔融的物質(非專利文獻1)。
此處，在雷射切斷的場合，為了阻止凝固導致再連接，對雷射光束的照射點吹噴高壓的輔助空氣，瞬間吹掉熔融的物質。
如前所述，對雷射光束的照射點吹噴高壓的輔助空氣，瞬間吹掉熔融的物質的場合，被吹飛的熔融物質成為細微粒子飛散於周圍而附著於原料卷。使用附著了細微粒子的原料卷來製造前述電子零件的話，會發生使用中此附著粒子破壞組裝體的隔板使絕緣破壞，引起與前述毛邊同樣的問題。
這一點，在抽吸的場合也同樣發生問題。藉由雷射光束在原料卷穿孔的瞬間朝向原料卷背側的抽吸孔由該孔抽吸空氣。此時，切斷時熔融的物質被空氣帶動而被抽吸道吸取口，但是在抽吸開始時在熔融的物質會被瞬間施加抽吸方向之外力，所以該物質的一部分會成為細微粉塵飛散於周圍，附著於原料卷而引起前述的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實開平7-37595號公報
[專利文獻2]日本特開2007-14993號公報
[非專利文獻]
非專利文獻1：http://www.monozukuri.org/mono/db-dmrc/laser-cut/kiso/
專利文獻2之發明，係使焦點距離或聚光透鏡的有效口徑為特定的條件而以雷射光束切斷連續傳送的原料卷，但是僅靠雷射光束的話如前所述並無法切斷，所以不得不如非專利文獻1所示那樣使用輔助氣體。此方法如前所述會使切斷粉塵飛散於周圍。
本發明的課題在於對這樣的從前技術提供可不使切斷粉塵飛散地分割原料卷的方法及其分割機構以及分割裝置。
請求項第1項所記載之發明方法，係把在長尺寸金屬箔4之至少一方之面被塗布活性物質層的原料卷1以雷射光束L切斷於長邊方向的原料卷之分割方法，特 徵為把雷射光束L照射於原料卷1熔融照射點P同時連續使前述原料卷1移動，在前述照射點P的下游，使被分割的一方之原料卷1s的移動方向對另一方原料卷1t的移動方向上移或下移，於照射點P使鄰接的被分割的原料卷1s‧1t上下分離。
前述場合，也包含使另一方原料卷1t的移動方向一致於分割前的原料卷1的移動方向，僅使被分割的一方的原料卷1s的移動方向對另一方原料卷1t的移動方向上移或下移的場合，以及對於分割前的原料卷1的移動方向，使被分割的一方的原料卷1s往上移動，使另一方原料卷1t的移動方向往下移動的場合。二者之間產生分隔角度θ。
藉此，不需維修的連續作業是可能的，於切斷面不會發生毛邊，接著也不會使切斷粉塵飛散於周圍，可以藉由雷射光束L把原料卷1確實且高速地分割為複數窄寬幅的原料卷1s‧1t。
請求項第2項所記載之發明方法，係如請求項1，特徵為使雷射光束L往返移動於原料卷1的行進方向同時切斷原料卷1。
雷射光束L移動於與原料卷1同方向時，因為雷射光束L對原料卷1的相對速度降低，所以每單位時間之照射能量變高。結果，原料卷1被深入地切斷。
相反地，雷射光束L移動於與原料卷1相反方向時，因為雷射光束L對原料卷1的相對速度變大，而每單位時 間之照射能量變低，附著於切斷部分的熔融物質以雷射光束L加熱而變得圓滑，被加工為漂亮的切斷面。又，在此場合，以藉由雷射光束L的複數次往返而達成分割原料卷1的方式來調整雷射光束L的輸出功率。
請求項第3項所記載之發明方法，係如請求項1或2，特徵為於照射點P的下游側配置分隔構件40，使被分割的一方的原料卷1s騎上到前述分隔構件40之上，或者使通過前述分隔構件40之下而使被分割的一方之原料卷1s的移動方向與另一方原料卷1t的移動方向不同。
藉著使用前述分隔構件40可以確實地分割。
請求項第4項所記載之發明，係把在長尺寸金屬箔4之至少一方之面被塗布活性物質層的行進中的原料卷1以雷射光束L切斷於長邊方向的原料卷之分割機構110，特徵為以被配置於原料卷1的上方，把雷射光束L照射於原料卷1而分割原料卷1的雷射射出裝置30，以及在雷射光束L的照射點P的下游側，以接於被分割的一方的原料卷1s的下面的方式配置，使該被分割的原料卷1s抬起至上方，或者是以接於被分割的另一方原料卷1t的上面的方式配置，使該被分割的原料卷1t被壓下到下方，而使被分割的一方之原料卷1s的移動方向與另一方原料卷1t的移動方向成為不同之分隔構件40所構成。
此處，包含於分隔構件40，僅把如圖5、6所示的一方之被分割的原料卷1s(1t)抬起(壓下)的場合，以及 如圖7、8所示，把被分割的兩方的原料卷1s(1t)做出階差而抬起(壓下)的場合等兩種。
請求項第5項所記載之發明，係把在長尺寸金屬箔4之至少一方之面被塗布活性物質層的行進中的原料卷1以雷射光束L切斷於長邊方向的原料卷之分割機構110，特徵為以被配置於原料卷1的上方，把雷射光束L照射於原料卷1而分割原料卷1的雷射射出裝置30，及在雷射光束L的照射點P的下游側，以接於被分割的一方的原料卷1s的下面的方式配置，使該被分割的原料卷1s抬起至上方的抬起側構件40a，以接於被分割的另一方原料卷1t的上面的方式配置，使該被分割的原料卷1t被壓下到下方的壓下側構件40b，以及使被分割的一方之原料卷1s的移動方向與另一方原料卷1t的移動方向成為不同的分隔構件40所構成。
在此場合，如圖1~4所示那樣分隔構件40抬起被分割的一方的原料卷1s，壓下另一方的原料卷1t。此處，被構成為抬起高度與壓下高度相等。
請求項第6項所記載之發明，係於請求項4或5之分隔構件40，以分隔構件40對照射點P接近/離開的方式設置。藉此，可以調整照射點P之鄰接的被分割的原料卷1s‧1t的分隔角度θ。
請求項第7項所記載之發明，係於請求項4或5之分隔構件40，特徵為分隔構件40係以接於被分割的原料卷1s‧1t而旋轉的輥所構成；請求項第8項所記 載之發明，係於請求項4或5之分隔構件40，特徵為分隔構件40係以平行於原料卷1的行進方向的剖面，越接近照射點P側其厚度越減少的板材所構成。
請求項第9項之發明，係把在長尺寸金屬箔4之至少一方之面被塗布活性物質層的行進中的原料卷1以雷射光束L切斷於長邊方向的原料卷之分割裝置100，特徵為以使前述原料卷1連續地送出之原料卷供給部10、被配置於被送出的原料卷1的上方，把雷射光束L照射於原料卷1而分割原料卷1的雷射射出裝置30、被配置在雷射光束L的照射點P的下游側，以接於被分割的至少一方的原料卷1s(1t)的下面或上面的方式配置，使該被分割的原料卷1s(1t)抬起至上方或者壓下到下方而使被分割的一方之原料卷1s的移動方向與另一方原料卷1t的移動方向不同之分隔構件40，與被設置於前述分隔構件40的下游側，捲取前述被分割的原料卷1s‧1t的原料卷捲取部60所構成。
根據本發明的話，可以在原料卷的搬送狀態進行切斷，而且在切斷端面不產生毛邊也不使切斷粉塵飛散，而且沒有交換零件的麻煩可以長時間連續運作。
1‧‧‧原料卷
1a‧‧‧活性物質層(電極部分)
1b‧‧‧耳部
1d‧‧‧下面部分
1s‧1t‧‧‧被分割的原料卷
1u‧‧‧表面部分
4‧‧‧金屬箔
5‧‧‧耳片
10‧‧‧原料卷供給部
11‧‧‧送出側伺服馬達
12‧‧‧原料卷送出軸
20a~20n‧‧‧給送側輥
20d‧‧‧原料卷側浮動輥
30‧‧‧雷射射出裝置
40‧‧‧分隔構件
40a‧40a’‧‧‧抬起側構件(輥部分、粗徑部分)
40b‧‧‧壓下側構件(輥部分、細徑部分)
40c‧‧‧按壓輥
50a~50n‧‧‧拉取側輥
60‧‧‧原料卷捲取部
61‧‧‧捲取用伺服馬達
62‧‧‧捲取軸
100‧‧‧原料卷分割裝置
110‧‧‧分割機構
L‧‧‧雷射光束
P‧‧‧照射點
θ‧‧‧分隔角度
A‧‧‧雷射光束的搖動角度
圖1係相關於本發明的原料卷分割裝置之第1實施例之立體圖。
圖2係圖1之分割機構的擴大側面圖。
圖3係相關於本發明的原料卷分割機構之第2實施例之立體圖。
圖4係圖3之分割機構的擴大側面圖。
圖5係相關於本發明的原料卷分割機構之第3實施例之立體圖。
圖6係圖5之分割機構的擴大側面圖。
圖7係相關於本發明的原料卷分割機構之第4實施例之立體圖。
圖8係圖7之分割機構的擴大側面圖。
圖9係顯示圖3之其他切斷方法之立體圖。
圖10係顯示圖9之切斷狀態的重要部分擴大剖面圖。
以下，依照圖示實施例說明本發明。本發明之原料卷分割裝置100，如圖1所示，大致以原料卷供給部10、給送側輥20a~20n、雷射射出裝置30、分隔構件40、被分割的原料卷1s‧1t之拉取側輥50a~50n以及原料卷捲取部60所構成，分別被組入裝置軀體(未圖示)。
被適用的圖1之原料卷1於金屬箔4的表背 面之至少一面上被塗布電極糊被形成活性物質層1a。於金屬箔4的兩側邊具有未被塗布電極糊的區域(將此部分作為耳部1b)。又，其他雖未圖示，但還有在原料卷1只有單側有耳部1b的場合，雙方都沒有耳部1b的場合等種種態樣。依照用途選定適用者。
金屬箔4，例如為銅箔、鋁箔。電極糊，包含活性物質、結合劑、溶劑等。於活性物質，有正極活性物質及負極活性物質。
作為正極活性物質，例如包含複合氧化物、金屬鋰、硫磺。
負極活性物質，例如以各種碳類、鋰、鈉等鹼金屬、金屬化合物、SiOx之金屬氧化物、硼添加碳所構成。
結合劑使用含氟樹脂、熱塑性樹脂、亞醯胺系樹脂等樹脂。
原料卷供給部10係以送出側之送出側伺服馬達11及被連接於此的原料卷送出軸12以及原料卷支撐架台(未圖示)來構成。被懸架於原料卷支撐架台的卷狀的原料卷1被安裝於原料卷送出軸12，藉由送出側伺服馬達11送出。
原料卷供給部10之後被設置給送側輥20a~20n。給送側輥20a~20n係使由原料卷供給部10送出的原料卷1保持水平同時進行搬送者，在途中被組入公知之原料卷側浮動輥20d，進行被送出的原料卷1之張力調整。給送側輥20a~20n的最尾端，被設置上下一對之給 送側輥20m‧20n，由上下挾持送入的原料卷1，在保持水平的狀態送入下個步驟的分割區域。
最尾端的給送側輥20m‧20n的下游側為原料卷1的分割區域，於其正上方設置著雷射射出裝置30。圖中描繪1台雷射射出裝置30，但可以配合原料卷1的分割數而設置複數台雷射射出裝置(未圖示)。雷射射出裝置30，由於僅僅分割原料卷1而已射出的雷射光束L可為固定式，亦可如稍後所述為可以移動雷射光束L的伽瓦諾(Galvano)式雷射射出裝置30。
圖中，雷射射出裝置30的照射點以P表示。照射點P使接近於最後端的上側給送側輥20m而設於其後方之後。雷射光束L可為單模雷射，為了減少對活性物質的熱影響，亦可使用高輸出的2~4高調波(綠光雷射)、皮秒雷射、飛秒雷射等。
要確實分離原料卷1s‧1t，在照射點P使熔融的部分進行再接續之前就拉開是重要的。因此，在照射點P的下游，使被分割的一方之原料卷1s的移動方向對另一方原料卷1t的移動方向上移或下移，於照射點P使鄰接的被分割的原料卷1s‧1t上下分離是重要的。
前述場合，也包含使另一方原料卷1t(1s)的移動方向一致於分割前的原料卷1的移動方向，僅使被分割的一方的原料卷1s(1t)的移動方向對另一方原料卷1t(1s)的移動方向上移或下移的場合(圖5~8)，以及對於分割前的原料卷1的移動方向，使被分割的一方的原 料卷1s(1t)往上移動，使另一方原料卷1t(1s)的移動方向往下移動的場合(圖1~4)。
又，上下分離不使用分隔構件40，而使被分割的原料卷1s‧1t的搬送方向往上下偏移而進行捲取亦可，藉著使用以下敘述的分隔構件40可以確實使二者分離。
分隔構件40，只要是可使在照射點P在以雷射光束L熔融的熔融物質凝固之前使上下分離而防止再接續者即可，在後述之例顯示使用輥或滑板之例。當然，只要是呈現前述作用者即可，不限於輥或滑板。接著，分隔構件40可以接近或離開前述照射點P，也可以藉由分隔構件40使被分隔的左右的被分割的原料卷1s‧1t的分割角度θ改變。
前者的場合，如圖5、6所示，於被分割的一方原料卷1s的下側設分隔構件40之輥，把前述原料卷1s稍微往上抬起，使鄰接的被分割的原料卷1s‧1t的搬送方向有所不同。該圖的場合，係把原料卷1s抬起，但抬起相反側的原料卷1t亦可，相反的改成壓下亦可。切斷所導致的分隔角度以θ表示(圖6)。
圖7、8係把直徑不同的輥作為分隔構件40之例。係把分隔構件40之粗徑部分40a配置於被分割的一方的原料卷1s的下側，使細徑部分40b配置於鄰接的另一方原料卷1t的下側，使搬送的被分割的原料卷1s‧1t的搬送方向有所不同之例。圖示之實施例把分隔構件40配置於被分割的原料卷1s‧1t之下，但是相反地，設於上側而 把被分割的原料卷1s‧1t往下壓亦可。
圖7係把原料卷1由中央往左右分割為2，同時以粗徑部分40a把耳片5由耳部1b切下同使把耳部1b由電極部分1a切離之例。
又，圖5~8顯示使用輥作為分隔構件40之例，但使用後述的滑板亦為可能。
圖1~4係把後者(被分割的原料卷1s(1t)往上下移動的場合)之例。圖1、2係使用輥作為分隔構件40之例，圖3、4係使用滑板之例。圖1~4以分隔構件40的抬起量與壓下量相等為較佳。
圖1、2之分隔構件40，係成為抬起側構件40a的分隔輥，與壓下側構件40b的分隔輥鄰接而交互地設置。在圖1、2為了便於理解，把分隔構件40分為分隔輥40a‧40b。在圖之實施例，設有左右一對分隔輥40a‧40b，但實際上是配合原料卷1的分割數而設置的。
左側的分隔輥40a，接於被分割的原料卷1s的下面而把被分割的原料卷1s往上抬起。另一方面，右側的分隔輥40b，接於被分割的原料卷1t的上面而把被分割的原料卷1t往下壓下。圖中的分隔輥40a‧40b為同軸，接觸於被分割的原料卷1s‧1t而旋轉，所以旋轉於被分割的原料卷1s‧1t的移動方向，以可相互逆轉的方式設置。
又，圖中的分隔輥40a‧40b為同軸，但是當然不限於此，亦可分別為可逆迴轉地安裝於不同軸。
此外，分割數為3以上的話，鄰接的分隔輥以在鄰接的被分割的原料卷之間可以形成分割角度θ的方式在臨接的分隔輥間使一方分隔輥壓高被分割的原料卷，另一方的分隔輥壓下被分割的原料卷的方式被設定為互為不同。關於圖3、4之板狀的分隔構件40於稍後詳述。
於分隔輥40a‧40b的下游設有拉取側輥50a~50n。拉取側輥50a~50n係在保持水平的狀態下把被分割的原料卷1s‧1t送入至原料卷捲取部60。
如圖1~4所示，藉由分隔輥40a‧40b把分割的原料卷1s‧1t於上下僅抬起或壓下相同量的場合，於分隔輥40a‧40b的下游為了使原料卷1s‧1t為相同高度而設於分隔輥40a‧40b之後的輥50a‧50b係上下一對，使被分割的原料卷1s‧1t回到同一平面。
如圖5~8所示沒有使被分割的原料卷1s‧1t回到相同高度的必要的場合，雖未圖示，可藉由分別的原料卷捲取部使被分割的原料卷1s‧1t被捲取。
就圖而言，在圖中的拉取側輥50a~50n並沒有被設置捲取側的浮動輥，但可以因應需要而設置。
接在拉取側輥50a~50n後設置著原料卷捲取部60，被捲取於捲取軸62。於捲取軸62被連接捲取用伺服馬達61，同步於送出用伺服馬達11而旋轉。
其次，針對本裝置100之第1實施例的作用進行說明。原料卷1如圖1所示被安裝於原料卷送出軸12，原料卷1的拉出部分在雷射光束L的照射點P還要過 去的部分被分割而被分割的一方的原料卷1s越過左側的分隔輥40a之上，另一方的原料卷1t，通過右側的分隔輥40b之下，通過下游側的拉取側輥50a‧50b之間分別被捲繞於捲取軸62。
由此狀態使本裝置100運作的話，給送側伺服馬達11開始動作而使原料卷1以特定的速度送出。同時，捲取用伺服馬達61同步於給送側伺服馬達11而旋轉，捲取被分割的原料卷1s‧1t。
在分割區域，由雷射射出裝置30朝向原料卷1射出雷射光束L，於照射點P瞬間熔融原料卷1的活性物質與金屬箔4。在本發明，於雷射光束L照射時，並不如從前那樣把輔助氣體朝向照射點P噴射，熔融物質沒有被吹走而留在照射點P。
原料卷1被連續給送，所以照射點P配合原料卷1的移動而直線移動。藉由前述左右一對分隔輥40a‧40b的作用，鄰接的左右之分割原料卷1s‧1t於照射點P被熔融的同時還往上下分離，在照射點P移動的次一瞬間停留在照射點P的熔融物質即使凝固也無法再接續，殘留於切斷端面而直接凝固，兩原料卷1s‧1t確實地被分離。此外，此時，切斷端是根據熔斷所致，如前所述，熔融物質在切斷端因其表面張力而圓滑地凝固，所以不會像刀具切斷那樣發生毛邊。又，如從前那樣以輔助氣體吹掉熔融物質的話，會受到被吹起的熔融物質的拉扯，殘留在切斷端面的熔融物質會在切斷端面成為冰柱那樣的 尖銳棘刺而殘留，但在本發明的場合並不會產生那樣的現象。
而且，熔融的物質直接在切斷端變圓而殘留，所以不會像使用輔助氣體的場合那樣產生切斷粉塵。
接著，原料卷1是連續給送的，所以只要雷射光束L被射出，原料卷1就連續地被分割。被分割的原料卷1s‧1t如前所述被捲取於捲取軸62。此時，雖未圖示，但是在拉取側輥50a~50n設浮動輥，以調整張力亦可。
其次，針對第2實施例進行說明(圖3，4)。分隔構件40之其他例，如圖3所示，以原料卷1的給送方向的剖面近似於菱形或船形的平面形狀的板狀構件來構成。亦即，照射點P側的邊形成為薄刮板狀，以朝向相反側的邊使其內厚度漸增的方式形成。接著，中央部分最厚，超過中央部分時朝向相反側的邊逐漸減厚。板狀分隔構件40的一部分(左側部分)，滑接於被分割的左側的原料卷1s的下面而把被分割的原料卷1s往上抬起。此部分為抬起部分40a。
另一方面，前述分隔構件40的右側的部分滑接於被分割的右側的原料卷1t的上面而把被分割的原料卷1s往下壓下。此部分成為壓下部分40b。此分隔構件40也可以接近或離開前述照射點P而使被左右之被分割的原料卷1s‧1t的分割角度θ改變。又，此分隔構件40，如前所述滑接於被分割的原料卷1s‧1t，因此以磨擦 係數小的硬質樹脂(例如四氟乙烯樹脂)為佳。又，分隔構件40跨原料卷1的全長而覆蓋的方式設置，但只要不妨礙原料卷1的給送的話，比原料卷1的寬幅更短亦可。
其次，依照圖5，6，針對本發明的第3實施例進行說明。在此場合，分隔構件40為1個，在圖中被分割的一方的原料卷1s之下被配置著輥型的分隔構件40，往上壓起。被分割的另一方原料卷1t維持原來的高度而被送出。藉此於二者之間形成分隔角θ。在此場合，分割後的原料卷1s就被抬高的部分比原料卷1t更靠近分割區域側，所以變成分別被捲取。即使在此場合，只要分割數為3以上的話，變成每隔一個就配置分隔構件40。
圖7、8為本發明的第3實施例之變形例，分隔構件40為同軸而以粗徑部分40a與細徑部分40b所構成，被分割的一方的原料卷1s越過粗徑部分40a而被給送，另一方原料卷1t越過細徑部分40b而被給送。在圖示之實施例，耳部1b越過設於分隔構件40端部的粗徑部分40a’而被給送。在此場合，較佳為在細徑部分40b的上游側設置抑制另一方原料卷1t的輥40c。在此場合，也在鄰接的一方原料卷1s(及耳部1b)與另一方原料卷1t之間形成使二者上下分開的分隔角度θ。
其次，依照圖9、10、針對本發明的原料卷1之其他分割方法進行說明。前述場合雷射光束L被固定，藉由原料卷1的移動而連續切斷。對此，在下述場合，雷射射出裝置30不是固定式而是伽瓦諾(Galvano)式，使 雷射光束L直線地往返於原料卷1的給送方向而進行切斷(圖10(a)~(e))。切斷時，調節雷射光束L的輸出以複數次往返進行切斷。雷射光束L的往返角度以α表示。裝置構成與圖1相同。
圖10(a)，係原料卷1的未分割部分越過最終給送側輥20m‧20n而進入分割區域的入口之P0點的時間點。在P0點的下游側，雷射光束L以角度α往返運動。原料卷1之被分割的部分在照射點P以分隔構件40分隔為上下。
圖10(b)係原料卷1的未分割部分由P0點被送進更下游側的P1點，藉由往返移動的雷射光束L使進入部份的表面部分1u被熔融的狀態。雷射光束L的輸出被集中。表面部分1u在本實施例的場合為活性物質層。活性物質如前所述，除了不容易溶解的複合氧化物、金屬氧化物或各種碳以外，包含金屬、樹脂結合劑，主要是金屬或樹脂結合劑熔化。
圖10(c)(d)係顯示原料卷1的未分割部分由P1點越過更下游側的P2點，藉由與進而被送到P3點為止同樣地進行往返移動的雷射光束L而使進入部份的金屬箔4被熔融之狀態。
圖10(e)係顯示原料卷1的未分割部分被送入最終的P3點，藉由同樣往返移動的雷射光束L使下面部份1d的活性物質層被熔融的狀態。被熔融的物質如前所述不會以輔助器體吹噴，所以如前所述殘留於切斷端面 而以表面張力使其帶有圓弧的狀態附著於端面，照射點P移動時熱為周圍所奪而急速冷卻，在該狀態下凝固。
接著，下面部分1d的活性物質層被熔融，與此同時藉由朝向分隔構件40的原料卷1的移動，在前述熔融物質再接續之前使左右的原料卷1s‧1t被拉網上下而被分隔，確實地被切斷。
此處，雷射光束L以角度α往返移動於原料卷1的移動方向，但雷射光束L以相同的角速度(行進於原料卷1上的速度也幾乎成為相同速度)進行往返的場合，在與原料卷1的移動方向相同方向上使雷射光束L移動的場合，雷射光束L對於原料卷1的相對速度變慢原料卷1移動速度之量，根據被照射的雷射光束L之輸入能量變大而薄薄地熔斷原料卷1，相反的，雷射光束L移動於相反於原料卷1的移動方向的場合，雷射光束L對原料卷1的相對速度會被加速相當於原料卷1移動量，照射的雷射光束L之輸入能量變小而加熱熔融物質整理成帶有圓弧的外形。藉此，可以得到更美觀的切斷面。
又，雷射射出裝置30的輸出可藉由程式而自由變化，所以可以對活性物質與金屬箔4改變輸出，雖未圖示，但把雷射光束L以鋸齒狀或圈狀描繪同時使其行進於切斷線上亦為可能。這一點在把雷射光束L如前所述不使其往返移動於原料卷1的移動方向的場合也可以適用。 亦即，藉由使雷射光束L振動於照射點P的左右可以描繪鋸齒或圓圈。藉此，可以擴展照射點P的熔融寬幅。
如以上所述，於雷射光束L的照射點P，藉由使被熔融的原料卷1往上下擴開，可以物理上妨礙熔融物質凝固時之再接續，在行進狀態確實分割原料卷1。

Claims (9)

  1. 一種原料卷之分割方法，係把在長尺寸金屬箔之至少一方之面被塗布活性物質層的原料卷以雷射光束切斷於長邊方向，其特徵為：把雷射光束照射於原料卷熔融照射點同時連續使前述原料卷移動，在前述照射點在熔融的部分再接續之前，在前述照射點的下游，使被分割的一方之原料卷的移動方向對另一方原料卷的移動方向上移或下移，於照射點使鄰接的被分割的原料卷上下分離。
  2. 如申請專利範圍第1項之原料卷之分割方法，其中使雷射光束往返移動於原料卷的行進方向同時切斷原料卷。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之原料卷之分割方法，其中於照射點的下游側配置分隔構件，使被分割的一方的原料卷騎上到前述分隔構件之上，或者使通過前述分隔構件之下而使被分割的一方之原料卷的移動方向與另一方原料卷的移動方向不同。
  4. 一種原料卷之分割機構，係把在長尺寸金屬箔之至少一方之面被塗布活性物質層的行進中的原料卷以雷射光束切斷於長邊方向，其特徵為：以被配置於原料卷的上方，把雷射光束照射於原料卷而分割原料卷的雷射射出裝置，以及在雷射光束的照射點的下游側，在前述照射點在熔融的部分再接續之前，以接於被分割的一方的原料卷的下面的方式配置，使該被分割的原料卷抬起至上方，或者是以接於被分割的另一方原料卷的上面的方式配置，使該被分割的原料卷被壓下到下方，而使被分割的一方之原料卷的移動方向與另一方原料卷的移動方向成為不同之分隔構件所構成。
  5. 一種原料卷之分割機構，係把在長尺寸金屬箔之至少一方之面被塗布活性物質層的行進中的原料卷以雷射光束切斷於長邊方向，其特徵為：以被配置於原料卷的上方，把雷射光束照射於原料卷而分割原料卷的雷射射出裝置，及在雷射光束的照射點的下游側，在前述照射點在熔融的部分再接續之前，以接於被分割的一方的原料卷的下面的方式配置，使該被分割的原料卷抬起至上方的抬起側構件，以接於被分割的另一方原料卷的上面的方式配置，使該被分割的原料卷被壓下到下方的壓下側構件，以及使被分割的一方之原料卷的移動方向與另一方原料卷的移動方向成為不同的分隔構件所構成。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之原料卷之分割機構，其中以分隔構件對照射點接近/離開的方式設置。
  7. 如申請專利範圍第4或5項之原料卷之分割機構，其中分隔構件係以接於被分割的原料卷而旋轉的輥所構成。
  8. 如申請專利範圍第4或5項之原料卷之分割機構，其中分隔構件係以平行於原料卷的行進方向的剖面，越接近照射點側其厚度越減少的板材所構成。
  9. 一種原料卷之分割裝置，係把在長尺寸金屬箔之至少一方之面被塗布活性物質層的行進中的原料卷以雷射光束切斷於長邊方向，其特徵為：以使前述原料卷連續地送出之原料卷供給部、被配置於被送出的原料卷的上方，把雷射光束照射於原料卷而分割原料卷的雷射射出裝置，被配置在雷射光束的照射點的下游側，在前述照射點在熔融的部分再接續之前，以接於被分割的至少一方的原料卷的下面或上面的方式配置，使該被分割的原料卷抬起至上方或者壓下到下方而使被分割的一方之原料卷的移動方向與另一方原料卷的移動方向不同之分隔構件，與被設置於前述分隔構件的下游側，捲取前述被分割的原料卷的原料卷捲取部所構成。
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