辊压设备以及厚度测量系统技术方案

本发明专利技术提供能够更准确地测量材料厚度的辊压设备以及厚度测量系统。在测量带状材料厚度的厚度测量传感器的前和/或后，设置将带状材料中产生的松弛、皱折展平的弹性导辊。作为弹性导辊，优选为表面是海绵状的导辊。此外，优选地，作为将设置于厚度测量传感器上游侧的材料导向厚度测量传感器的导辊，使用将带状材料的皱折沿宽度方向展平的导辊。

【技术实现步骤摘要】
辊压设备以及厚度测量系统
[0001 ] 本专利技术涉及辊压设备以及厚度测量系统。
技术介绍
辊压设备使用于锂离子二次电池用电极材料的压缩加工等。材料压缩加工后所要求的厚度精度严格到例如±2μπι左右，且近年来希望进一步高精度化(±1?2μπι)。因此，修正在压缩时由材料受到的反作用力而引起的辊的挠曲，抑制材料的两边缘部比中央部附近更薄这样的在成品厚度的宽度方向上产生波动(例如，专利文献I)。此外，在专利文献2中记载了如下内容:为了将长尺状的二次电池用电极构件高精度地轧制为所希望的厚度，设置配设于第I和第2加压辊的出口侧的电极构件的厚度测定装置，并根据来自厚度测定装置的输出信号来控制荷重机构的荷重。作为厚度测定装置，例如使用将轧制后的电极构件从上下夹住的接触式位移传感器。此外，在专利文献3中记载了如下内容:为了能够确保多孔质碳系成型品前体片状物的厚度的均匀性并且连续进行热固化，设置将多孔质碳系成型品前体片状物连续加热的同时挤压的旋转辊、以及测定用旋转辊挤压后的多孔质碳系成型品前体片状物的厚度的厚度测定装置，并根据厚度测定装置的测定结果来连续调节旋转辊的挤压压力。该文献记载了，使用接触式或非接触式的测定器作为厚度测定装置，另外还记载了，使用激光式、涡流式、超声波式等作为非接触式的测定方式。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3937561号公报专利文献2:日本特开2001-332248号公报专利文献3:日本特开2003-53759号公报
技术实现思路
辊压设备中，为了应对例如±1?2μπι左右的材料的加工精度，重要的是更准确地测量材料的厚度。根据本专利技术人等的研究发现，在锂离子二次电池用电极材料的压缩加工等中，当测量材料的厚度时，由于材料的松弛、皱折而无法准确地测量。首先，根据本专利技术人等的研究，材料的挠曲、皱折如下产生。例如，在电极材料的压制加工(压缩加工)中，对在金属箔集电体的基材上涂布有电极活性物质的材料进行压制加工。在基材的宽度方向的两端存在电极活性物质的未涂覆部的情况下，就压制加工后的电极材料而言，涂布有电极活性物质之处的基材(涂覆部)被轻微轧制。因此，宽度方向的两端的基材(未涂覆部)由于未被轧制而在材料长度方向上受到张力，但其之间的基材(涂覆部)由于被轻微轧制而在材料长度方向上会产生松弛。并且，该松弛也成为皱折的重要因素。并且，特别是在材料的上下方设置激光式传感器等来测量从上下的传感器到材料为止的距离从而求出材料厚度的厚度计中，材料的松弛、皱折成为无法准确地进行厚度测量的重要因素。S卩，对于材料，如果不以接近垂直的角度进行距离测量，则在原理上测量误差变大的传感器中，由于材料的松弛、皱折而形成材料相对于传感器倾斜配置的状态，产生测量误差。特别是在上下的传感器的轴偏移配置的情况下，在材料相对于传感器倾斜配置的状态下，测量误差变得极大。此外，由于在材料被搬运的状态下进行测量，因此如果存在材料的松弛、皱折，则会在到材料为止的距离发生变化时进行测量，而成为测量误差的重要因素。然而，以往在辊压设备中，并未考虑材料的松弛、皱折来进行材料的厚度测量。此外，专利文献2、专利文献3中也完全没有探讨如下内容:厚度测量中，在二次电池用电极构件、多孔质碳系成型品前体片状物上产生松弛、皱折，它们对厚度测量产生影响。本专利技术的目的在于提供能够更准确地测量材料的厚度的辊压设备以及厚度测量系统。本专利技术的特征在于，在测量带状材料厚度的厚度测量传感器的前和/或后设置弹性导辊。根据本专利技术，能够更准确地测量材料的厚度。上述以外的课题、构成以及效果通过以下的实施方式的说明会清楚。【附图说明】图1是说明本专利技术一个实施例中的厚度测量状态的图。图2是示意性地表示本专利技术一个实施例的辊压设备中使用的弹性导辊的图。图3是说明比较例中的厚度测量状态的图。图4是示意性地表示本专利技术一个实施例的辊压设备中使用的导辊(展开辊)的图。图5是本专利技术一个实施例的辊压设备中的辊压机主体的主视图。图6是本专利技术一个实施例的辊压设备的生产线整体图。图7是示意性地表示被辊压的材料的图。符号说明1:上辊，2:下辊，3:材料(电极材料等)，3a:基材，3b:电极活性物质，4:主轴承箱，5:压力缸，6:弯曲轴承箱，7:弯曲缸，8:压制如卷材，9:压制后卷材，10:厚度计，11:控制盘，12:开卷机，13:卷绕机，21a、21b:厚度计传感器，22a、22b:弹性导辊，23a、23b:导辊，31:材料涂覆部，32:材料未涂覆部，211:端板，210:橡胶，220:轴，221:海绵状物质。【具体实施方式】以下，采用附图，说明本专利技术的实施例。首先，采用图5和图6，说明本专利技术所适用的辊压设备的一个例子。本实施例的辊压设备中的辊压机主体具备修正辊的挠曲的弯曲机构。如图5所示，辊压设备中的辊压机主体具备:上辊I ;下辊2 ;主轴承箱4，内置并保持分别轴支承上辊及下辊的主轴承；以及压力缸5，对下辊的主轴承箱施加荷重，并产生对上辊I与下辊2之间的材料(带状材料)3的压力荷重。上辊的主轴承箱与压力缸由外壳(省略图示)支撑。在上辊与下辊上分别设有辊驱动机构(省略图示)。另外，辊压机主体具备由弯曲缸7、内置并保持弯曲轴承的弯曲轴承箱6构成的进行辊的挠曲修正的弯曲机构。压力缸5是进行辊间隙调整的压制机构的主要构成要素。压力缸5构成为能够根据来自后述的控制盘的控制指令进行位置控制。即，压力缸在内部或外部具有磁栅尺(magnescale)等位置检测器(省略图示)，在油压系统中采用使用了伺服阀的能进行位置控制的系统。弯曲缸7能够根据来自后述的控制盘的控制指令来设定加压力。弯曲缸在压力设定中采用比例控制阀(电磁阀)。弯曲轴承箱6设置在主轴承箱4的两外侧。本实施例的进行辊挠曲修正的弯曲机构是弯曲支撑型，在上辊的弯曲轴承箱与下辊的弯曲轴承箱之间设有弯曲缸7，在与向材料施加的加工荷重引起的辊挠曲相反的方向上对辊施加荷重以进行辊挠曲修正。图中的箭头为使由各缸施加的荷重的方向及大小形象的箭头。各缸使用油压。油压缸能够应对高荷重，并且使用非压缩性的流体(工作油)，因此能进行稳定的加工。图6表示本专利技术一个实施例的辊压设备的生产线整体图。在辊压机主体的入口侧设有开卷机12，该开卷机12安装有将锂离子二次电池电极材料等材料3卷绕成线圈状的压制前卷材8，在辊压机主体的出口侧设有卷绕机13，该卷绕机13将压制后的材料卷绕而制成压制后卷材9。另外，在辊压机主体的出口侧设置有测量被压制的材料3的厚度的厚度计10。在辊压机主体中被压缩加工的材料3的厚度测定值从厚度计10输入到控制盘11。就厚度测定值而言，压制条件变更后的材料通过厚度计10之后的值由控制盘取得。即，当将辊压机主体与厚度计的路径线长度设为L1、将压制条件变更后的材料进给长度设为L2时，在L2 > LI的情况下取得厚度测定值。基于来自厚度计10的厚度测定值，在控制盘11中进行求出压力缸位置控制和弯曲缸压力控制的控制值(修正量)的运算，将控制值输出到辊压机主体，并根据该控制值来控制压力缸和弯曲缸的油压。就厚度控制而言，在目标厚度精度(目标厚度范围)内设定阈值，在来自厚度计的厚度测定值脱离阈值的情况下，为使其进入到阈值内，通过单独或组合地变更压力缸位置和弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辊压设备，其特征在于，具备对带状材料进行压缩加工的辊压机主体，所述带状材料具有在金属箔集电体的基材上涂布有电极活性物质的涂覆部和未涂布电极活性物质的未涂覆部，所述辊压设备具备厚度测量系统，该厚度测量系统配置在所述辊压机主体的下游侧，具有测量由所述辊压机主体进行了压缩加工的带状材料的厚度的厚度测量传感器，所述厚度测量系统具有：导辊，设置在所述厚度测量传感器的上游侧和下游侧，将所述带状材料导向所述厚度测量传感器；以及弹性导辊，设置在所述导辊之间、而且在所述厚度测量传感器的前和/或后，该弹性导辊与所述带状材料接触时，由于变形，该弹性导辊的辊面抵接所述涂覆部而对所述涂覆部赋予张力。

【技术特征摘要】
2013.02.21 JP 2013-0316661.一种辊压设备，其特征在于，具备对带状材料进行压缩加工的辊压机主体，所述带状材料具有在金属箔集电体的基材上涂布有电极活性物质的涂覆部和未涂布电极活性物质的未涂覆部， 所述辊压设备具备厚度测量系统，该厚度测量系统配置在所述辊压机主体的下游侧，具有测量由所述辊压机主体进行了压缩加工的带状材料的厚度的厚度测量传感器， 所述厚度测量系统具有: 导辊，设置在所述厚度测量传感器的上游侧和下游侧，将所述带状材料导向所述厚度测量传感器；以及 弹性导辊，设置在所述导辊之间、而且在所述厚度测量传感器的前和/或后，该弹性导辊与所述带状材料接触时，由于变形，该弹性导辊的辊面抵接所述涂覆部而对所述涂覆部赋予张力。2.根据权利要求1所述的辊压设备，其特征在于， 所述厚度测量传感器是设置在所述带状材料的两侧，测量到材料为止的距离的激光传感器。3.根据权利要求2所述的辊压设备，其特征在于，所述弹性导辊是至少表面由海绵状物质构成的导辊。4.根据权利要求3所述的辊压设备，其特征在于， 所...

【专利技术属性】
技术研发人员：多田健一郎，山我拓，渡边修平，
申请(专利权)人：株式会社日立电力解决方案，
类型：发明
国别省市：日本;JP