(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向と直交する幅方向の両側縁部分を除いて活物質が塗工された長尺状の電極シートにマークをマーキングするためのマーキング装置であって、
前記電極シートの一側面側を支持して前記電極シートを搬送するための搬送ローラと、
前記搬送ローラと対向して配置されたマーキング手段と、を備え、
前記搬送ローラは、
前記電極シートの活物質が塗工された部分を支持する円筒状の主部と、前記主部よりも大径で、前記電極シートの側縁部分を支持する大径部とから構成され、
前記大径部と前記主部との半径差が、前記電極シートに塗工された前記活物質の厚みと同等で、且つ、前記大径部の高さが前記主部上の前記活物質の高さと同等になるように設けられており、
前記マーキング手段は、前記搬送ローラの大径部によって支持された前記電極シートの側縁部分に、レーザー光を用いてマークをマーキングするように構成されていることを特徴とするマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用二次電池の製造時などに用いられるマーキング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護、省エネルギーの観点から、エンジンとモータを動力源として併用したハイブリッド自動車やモータを動力源とした電気自動車が開発、製品化されている。このハイブリッド自動車や電気自動車のエネルギー源として、電気を繰り返し充電放電可能な二次電池は必須の技術である。
一般的にこの二次電池としては、リチウム二次電池、ニッケル二次電池などの二次電池が用いられるが、なかでも、リチウム二次電池は、その動作電圧が高く、高い出力を得やすいので有力な電池であり、ハイブリッド自動車や電気自動車の電源としてますます重要性が増してきている電池である。
【０００３】
ところで、特許文献１には、シート状物湾曲測定装置が開示されているが、この特許文献１にも開示されているように、一般的にシート状物の搬送には円筒状のローラが用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図５に示すように、この特許文献１に記載されているような円筒状のローラ１用いてシート状物２を支持し、その支持されたシート状物２にレーザー装置４から発射されるレーザー光５を用いて印を記録する場合、特にリチウム二次電池のための活物質層３が形成されていない端縁部分２ａに印を記録する場合には、端縁部分２ａが活物質層３の厚みによってローラ１の表面から浮いるためにバタつき、バタつくとレーザー光５の焦点からずれるため、端縁部分２ａに記録される印の形状が大きく変化する恐れがあった。また、特にリチウム二次電池の場合、シート状物２には、薄いアルミなどの金属箔が用いられる場合が多いのでバタつき易く、そのために端縁部分２ａに記録される印の形状がより大きく変化、つまり印の形状がばらつく恐れがあった。
この端縁部分２ａに記録された印は、後の製造工程で利用されるので、シート状物２を用いた最終製品、例えば、リチウム二次電池の特性を低下させる恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、常に安定した形状のマークをマーキングすることが可能なマーキング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題点を解決するために、本発明のマーキング装置は、次の構成を有している。
（１）長手方向と直交する幅方向の両側縁部分を除いて活物質が塗工された長尺状の電極シートにマークをマーキングするためのマーキング装置であって、前記電極シートの一側面側を支持して前記電極シートを搬送するための搬送ローラと、前記搬送ローラと対向して配置されたマーキング手段と、を備え、前記搬送ローラは、前記電極シートの活物質が塗工された部分を支持する円筒状の主部と、前記主部よりも大径で、前記電極シートの側縁部分を支持する大径部とから構成され、前記大径部と前記主部との半径差が、前記電極シートに塗工された前記活物質の厚みと同等で、且つ、前記大径部の高さが前記主部上の前記活物質の高さと同等になるように設けられており、前記マーキング手段は、前記搬送ローラの大径部によって支持された前記電極シートの側縁部分に、レーザー光を用いてマークをマーキングするように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成を有する本発明のマーキング装置の作用・効果について説明する。
（１）マーキング手段は、搬送ローラの大径部によって支持された電極シートの側縁部分に、レーザー光を用いてマークをマーキングするため、マークの形状が安定し、結果的にこの電極シートを用いた最終製品の特性が向上するなど優れた作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のマーキング装置を含むプレス・スリット・マーキング工程を概略的に示す図である。
【図２】本発明のマーキング装置を概略的に示す図である。
【図３】本発明のマーキング装置の要部を概略的に示す図である。
【図４】搬送ローラの段差と孔の開口面積との関係を示す図である。
【図５】従来の記録装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
以下、本発明に係る本発明のマーキング装置を含むプレス・スリット・マーキング工程について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。
【００１１】
図１は、本発明のマーキング装置を含むプレス・スリット・マーキング工程を概略的に示す図である。
すなわち、供給工程９では、前工程において製作された長尺シート状の電極シート１０は、ロール状に捲回保持されており、引き出されてプレス工程１１に供給される。前記電極シート１０は、図３に示すように、正極用の電極シートとしては、アルミニウム箔やステンレス箔などの金属箔集電体１２の両面に、リチウムコバルト複合酸化物やリチウムマンガン複合酸化物などを含む活物質１３が層状に塗工されたものである。また、負極用の電極シートとしては、銅箔やステンレス箔などの金属箔集電体１２の両面に、黒鉛やコークスなどを含む活物質１３が層状に塗工されたものである。
また、前記活物質１３は、金属箔集電体１２の、長手方向と直交する幅方向の両側縁部分１２ａ（図３においては一方の側縁部分のみを示す）を除く表面に塗工されている。  
【００１２】
次に前記プレス工程１１では、前記電極シート１０がプレス機１１ａの一対のプレスローラ１１ｂ間に送られて前記プレスローラ１１ｂよって前記活物質１３が厚さ方向にプレスされ、それによって前記活物質１３の密度が向上させられた後、前記電極シート１０は、次のスリット工程１４に送られる。
【００１３】
次に前記スリット工程１４では、スリッター１４ａによって前記電極シート１０は、その長手方向と直交する幅方向の中央において切断され、２条の電極シート１０とされ、次の検査工程１５へと送られる。
【００１４】
次の前記検査工程１５では、検査装置１５ａによって前記金属箔集電体１２の表面に塗工された前記活物質１３の状態（ピンホールや塗工ムラなど）が検査され、２条の電極シート１０は、次のマーキング工程１６へと送られる。
【００１５】
次に前記マーキング工程１６では、２条の電極シート１０に対応した２台のマーキング装置１７によって前記金属箔集電体１２の両側縁部分１２ａにマーク１２ｂがそれぞれマーキングされる。
前記マーク１２ｂは、前記検査工程１５において、前記金属箔集電体１２の表面に塗工された前記活物質１３の状態に異常（ピンホールや塗工ムラなど）が前記検査装置１５ａによって発見された際に、その異常部分に対応する前記金属箔集電体１２の側縁部分１２ａにマーク１２ｂが記録される。つまり、図１において前記活物質１３の長手方向と直交する幅方向の中央から右側部分に異常が発見された場合には、対応する右側の側縁部分１２ａに、また、左側部分に異常が発見された場合には、左側の側縁部分１２ａにそれぞれマーク１２ｂが記録される。つまり、異常がある前記活物質１３部分とは、長手方向と直交する幅方向において対応する側縁部分１２ａにマーク１２ｂが記録される。
【００１６】
すなわち、図２は、本発明のマーキング装置を概略的に示す図である。
図２において、前記スリッター１４ａによって切断された前記２条の電極シート１０の内、一方の電極シート１０は、第１ローラ１８、第２ローラ１９、搬送ローラ２０および第３ローラ２１によって図２において左側から右側へと搬送される。
前記搬送ローラ２０は、図３に示すように、円筒状の主部２０ａと、その主部２０ａより大径の大径部２０ｂとから構成されており、前記主部２０ａは、前記一方の電極シート１０の内、前記活物質１３が塗工されている部分を支持している。また、前記大径部２０ｂは、前記一方の電極シート１０の内、前記活物質１３が塗工されていない部分、すなわち、側縁部分１２ａを支持している。
【００１７】
図２において、前記搬送ローラ２０の上側には、前記搬送ローラ２０と対向して本発明のマーキング手段としてのレーザー発光装置２２が配置されており、前記レーザー発光装置２２は、それから発光されたレーザー光２２ａが前記大径部２０ｂ上に支持された前記一方の電極シート１０の側縁部分１２ａ表面上に集光するように設定されている。したがって、本実施例では、レーザー光２２ａによって前記金属箔集電体１２の一部が溶融飛散されて、本発明のマークとしての穴１２ｂが側縁部分１２ａにあけられる。
なお、他方の電極シート１０に対応するもう１台のマーキング装置１７は、上述した一方の電極シート１０に対応するマーキング装置１７と同様の構成であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００１８】
次に、前記マーキング工程１６を経た２状の電極シート１０は、巻き取り工程２３において、それぞれ巻き取られ、前記２状の電極シート１０は、それぞれ次の工程へ送られる。
そして、最終的には、正極用の電極シート１０と負極用の電極シート１０とがセパレータ（図示せず）を介して捲回され、電解液が充填される電池ケース（図示せず）内に配設されてリチウム二次電池（図示せず）として組み立てられる。  
【００１９】
このように本実施例においては、レーザー発光装置２２によって電極シート１０の側縁部分１２ａにマーク１２ｂをマーキングする際に、側縁部分１２ａが前記搬送ローラ２０の前記大径部２０ｂ上に支持されているため、側縁部分１２ａの位置が安定し、それにより安定した（同じ）形状の穴１２ｂをあけることができる。
図４は、搬送ローラの段差と孔の開口面積との関係を示す図である。ここで、搬送ローラ２０の段差とは、搬送ローラ２０の主部２０ａの半径と、大径部２０ｂの半径との差である。
図４に示すように、段差がない従来の円筒状のローラ１（図５参照）を用いてシート電極１０を支持した状態でレーザー発光装置２２によってシート電極１０の側縁部分１２ａに穴１２ｂをあけた場合には、穴１２ｂの開口面積は、ｍ２からｍ４の間でばらついているのが判る。
それに対して、本実施例の搬送ローラ２０の主部２０ａの半径と、大径部２０ｂの半径との差（段差）がｎ２以上の値を採るときには、穴１２ｂの開口面積がｍ４前後でまとまっており、また、この穴１２ｂの開口面積ｍ４は、後の製造工程で使用されている光学検出の検出エラーを誘発する恐れがない開口面積ｍ２をも大きく上回るものである。したがって、後の製造工程において、穴１２ｂに基づいて活物質１３の異常状態部分を確実に検出できるものであり、その結果、活物質１３の異常状態部分を的確に排除することができ、最終製品であるところのリチウム二次電池の性能を向上させることができる。
【００２０】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。例えば、上述した実施例では、レーザー発光装置２２から発光されたレーザー光２２ａによって電極シート１０の側縁部分１２ａに穴１２ｂをあけるように構成したが、レーザー光２２ａによって電極シート１０の側縁部分１２ａを部分的に焦がして変色させ、それによって本発明のマークとするようにしてもよい。また、本発明のマーキング手段としては、上述した実施例のレーザー発光装置２２に換えてプリンターを設置し、電極シート１０の側縁部分１２ａに本発明のマークを印字するようにしてもよい。この場合においても電極シート１０の側縁部分１２ａが前記搬送ローラ２０の前記大径部２０ｂ上に支持されているため、安定してマークを印刷することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１０・・・電極シート
１２・・・金属箔集電体
１２ａ・・側縁部分
１２ｂ・・マーク（穴）
２０・・・搬送ローラ
２０ａ・・主部
２０ｂ・・大径部
２２・・・レーザー発光装置
【図１】
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【図２】
0006638562.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006638562.tif 000005
【図５】
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