电极材料的辊压设备制造技术

本发明专利技术提供具有能与带状电极材料的基体材料箔的薄膜化乃至电极材料的辊压速度的高速化对应的电极材料的起皱防止机构的辊压设备。在对基体材料表面涂布有活性物质的电极材料(2)进行输送、压缩加工和卷绕的辊压设备中，具有：将电极材料压缩加工成预定厚度的加压辊(7a、7b)；将已压缩加工的电极材料卷绕成卷绕卷(2b)的卷绕装置(4)。将设置于加压辊的出侧与卷绕装置之间的多个导辊中紧邻卷绕装置(4)的导辊(7a)的位置，设定在电极材料的卷绕初期卷绕卷(2b)最终到达的卷的最大外径的内侧。并且，对紧邻导辊7a进行移动控制，以使该紧邻导辊(7a)与卷绕卷(2b)的间隔(G1)在卷绕进行过程中保持预定的间隔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种例如，利用生产线来输送、卷绕在铝箔、铜箔等基体材料的两面上涂布有活性物质的电极材料，并且利用辊进行连续的压缩加工的辊压设备。
技术介绍
对于锂电池、电容器等正极及负极的电极材料，在铝箔、铜箔等带带状的基体材料的两面上涂布了活性物质后，在制造工序中，通过辊压设备进行辊压(压缩加工)，以提高其活性物质的密度且达到均勻的厚度。在经该辊压后，将电极材料呈卷状卷绕在卷轴上，并将卷绕卷作为电极材料产品而出货，或者移送到下个工序。近年来，为了降低电池成本并达到电池高容量化，基体材料箔的薄膜化得到进展， 由此，在由辊压设备压制后的电极材料的输送和卷绕过程中，电极材料易于发起皱褶。为此，需要提出以往没有的防皱对策。特别是由于基体材料箔的薄膜化，在带状的电极材料的辊压工序中，由于基体材料用轧辊轧制得很薄，因此基体材料的腰部易于变弱，在将压制后的电极材料卷绕成卷状的工序中，作为残留有皱褶的产品而成为不良品的概率很高。进而， 皱褶的发生会因压制速度的高速化而导致在电极材料卷绕成卷时的空气卷入量的增加，由于这个这原因，在电极材料卷绕成卷时发生偏移。特别是在电极材料的场合，为了确保用于焊接供电力输入输出用的接头片的部分，作为基体材料的箔的宽度方向两侧部分不涂布活性物质，箔被压制的部分是涂布有活性物质的区域。由于在该涂布区域的箔产生延伸，另一方面，未涂布有活性物资的区域(箔的宽度方向两侧部分)几乎不产生延伸，因而这些不平衡成为主要原因，随着电极材料箔的薄膜化而而易于产生皱褶。即，在同时存在通过压制工序而使箔延伸的涂布区域以及箔未延伸的未涂布区域的情况下，由于只对未涂布区域施加输送张力而对涂布区域未施加张力，因此，由于两者张力的不平衡而产生皱褶。因此，存在因无法提高输送张力而无法提高卷绕张力的问题。基于以上的理由，希望随着要求电极材料的基体材料箔的薄膜化、电极材料进行的高速压制而提出防皱对策。顺便说明，作为在片材上涂布涂敷物之后由加压辊对该片材进行压制后将其卷绕于卷轴上的现有技术，例如如专利文献1所示，已知有利用加压辊和卷轴对经由导辊的片材一边进行压制一边卷绕的技术。但是，就涉及伴随着如上上述那样的电极材料箔的薄膜化的特有的防皱对策的技术而言，由于是伴随近年的要求电极材料的基体材料箔的薄膜化、进行高速压制而出现的问题，因而现状是至今还未提出解决问题的有效方案。现有技术文献专利文献1 日本特开平5-77982号公报
技术实现思路
本专利技术就是着眼于上述问题而提出的方案，其目的在于提供一种具有能够对应于带状电极材料的基体材料箔的薄膜化乃至电极材料的辊压速度的高速化的电极材料的起皱防止机构的辊压设备。为了达到上述目的，本专利技术在对基体材料表面涂布有活性物质的电极材料进行输送、压缩加工和卷绕的辊压设备中，其特征是，上述辊压设备基本上具有将电极材料压缩加工到预定厚度的加压辊，以及将已压缩加工的电极材料卷绕成卷绕卷的卷绕装置；上述辊压设备还具有对紧邻导辊进行移动控制的导辊移动控制机构，该紧邻导辊是设置于上述加压辊的出侧与上述卷绕装置之间的导辊当中紧邻上述卷绕装置的导辊，通过对该紧邻导辊进行移动控制，从而在电极材料的卷绕初期将上述紧邻导辊的位置设定在卷绕卷最终到达的卷的最大外径的内侧，并且在卷绕进行过程中将该紧邻导辊与上述卷绕卷之间的间隔保持预定的间隔。根据本专利技术的结构，在卷绕卷的进行过程中，能够将紧邻导辊与上述卷绕卷之间的间隔始终保持为接近的预定间隔(根据本专利技术人的见解，例如为O 50mm)。由此，在辊压电极材料的工序中，在即将卷绕前的电极引导位置对基体材料的涂布区域确保内部张力 (输送张力)，进而可确保卷绕张力，该张力不会变弱就立即将电极材料引导到卷绕位置。 再有，能确保适当的卷绕张力的结果，能够除去电极材料卷绕时的空气。通过这些相辅相成的作用，能够防止电极材料的卷绕卷中产生的皱褶或卷绕偏移。因此，在将电极材料卷绕卷作为产品出货的情况下，也可防止在输送时卷的崩卷。本专利技术的效果如下。根据本专利技术，基于上述理由，可提供一种具有能够对应于电极材料箔的薄膜化及电极材料的辊压速度的高速化的电极材料起皱防止机构的辊压设备。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施例的电极材料用的辊压设备的整体概况的系统结构图。图2(a)是本专利技术一个实施例所使用的电极材料的宽度方向剖视图，图2(b)是表示上述电极材料的一部分的俯视图。图3(a)是表示上述实施例的辊压设备的电极材料卷绕机构的侧视图，图3(b)是在其一部分的导辊和电极材料的宽度方向对它们进行表示的图。图4是表示本专利技术的第二实施例的电极材料用的辊压设备的电极材料卷绕机构的侧视图。图5是图4的实施例的电极材料卷绕机构的俯视图。图6是表示本专利技术的基本概念的说明图。图7是表示本专利技术的第三实施例的电极材料用的辊压设备的电极材料卷绕机构的侧视图。图8是图7的实施例的电极材料卷绕机构的俯视图。图中1-开卷轴，2-电极材料，2a_开卷的卷，2b_卷绕卷，3a、3b_加压辊，4-卷轴，5、 6-张力控制机构，7-导辊机构，7a-紧邻导辊(邻接导辊)，8-压送辊，20-电极材料基体材料料，21、22_活性物质(涂布区域)，40_导辊移动控制机构，71 (71a、71b)_卷绕卷外径检测传感器，81-卷绕卷接触辊。 具体实施例方式以下，根据附图所示的实施例来说明本专利技术的实施方式。实施例1图1是表示本专利技术第一实施例的电极材料用的辊压设备的整体概况的系统结构图。本实施例的辊压设备大体具有卷绕了电极材料2的开卷的卷加的开卷轴(开卷装置)1 ；对从开卷的卷加送出的带状电极材料2进行压缩加工的一对主辊(上加压辊3a、 下加压辊: )；以及对已压缩加工的电极材料2进行卷绕而生成卷绕卷2b的卷轴(卷绕装置)4。在开卷装置1 (开卷的卷2a)与主辊3a、!3b之间设有对电极材料2的张力控制机构 5。在主辊3a、!3b与开卷装置4 (卷绕卷2b)之间设有张力控制机构6和卷绕侧的导辊机构 7 (导辊 7a、7b)。导辊7a、7b由形成为凸面形状或真圆柱形状的辊构成。压送辊8配置成与卷绕卷2b相接并对其施加推压载荷(推压力)。关于电极材料的卷绕机构以及压送辊的功能的详细情况，将于后文叙述。关于电极材料2，作为一个例子列举了锂离子电池，但只要在带状基体材料的两面上涂布有活性物质，无论其种类如何，也可以是其他电池或电容器等的电极材料。如图 2 (a)、图2 (b)所示，电极材料由基体材料(例如铝箔、铜箔等)23和设置于基体材料23的两面上的活性物质(涂布部)21、22构成。电极材料本身作为正极用或负极用的材料都是公知的，因此省略其说明。主辊3a、!3b具有用于控制主辊间的间隙以调整轧制载荷的下压装置(图示省略)；能够与卷轴4同步地进行转速控制以对主辊进行驱动的驱动机构(图示省略)。配置于卷绕卷附近的导辊机构7具有紧邻卷绕卷2b的导辊(以下称为邻接导辊)7a和配置于邻接导辊7a上游侧(电极材料输送中的邻接导辊上游)的导辊7b。图3表示上述辊压设备的电极材料卷绕机构的详情。如图3(a)所示，邻接导辊7a 与卷绕卷2b之间的间隔Gl能够通过成为导辊移动控制机构一部分的移动致动器40来调整。移动致动器40由例如马达41和将其旋转运动变换为直进运动的直进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石田郁一，多田健一郎，
申请(专利权)人：株式会社日立工程服务，
类型：发明
国别省市：