(57)【要約】【課題】  精度の良い円筒形状の捲回型電極体を歩留り良く形成することができる円筒形捲回型電極体の製造方法を提供する。【解決手段】  円筒形捲回型電極体の製造方法は、円筒形状をした巻芯５の外周に帯状のセパレータ６を巻き付け、巻き付けられたセパレータ６にテンションを付加し、セパレータ６を挟んで互いに絶縁される帯状の正極板７と帯状の負極板８とをセパレータ６とともに巻芯５に捲回し、巻芯５の軸方向に向かって巻芯５を引き抜く円筒形捲回型電極体の製造方法であって、巻芯５の断面の円周方向に沿って３個以上に分割された巻回部材１、２、３および４の外周にセパレータを巻きつける。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状をした巻芯の外周に帯状のセパレータを巻き付け、
前記巻き付けられたセパレータにテンションを付加し、
前記セパレータを挟んで互いに絶縁される帯状の正極板と帯状の負極板とを前記セパレータとともに前記巻芯に捲回し、
前記巻芯の軸方向に向かって前記巻芯を引き抜く円筒形捲回型電極体の製造方法であって、
前記巻芯の断面の円周方向に沿って３個以上に分割された巻回部材の外周に前記セパレータを巻きつけることを特徴とする円筒形捲回型電極体の製造方法。
【請求項２】
各巻回部材は、前記巻芯の断面の円周方向に沿って４分割されることによって構成されている請求項１に記載の円筒形捲回型電極体の製造方法。
【請求項３】
各巻回部材は、前記巻芯の断面の円周方向に沿って均等に分割されることによって構成されている請求項１に記載の円筒形捲回型電極体の製造方法。
【請求項４】
各巻回部材の先端には、外周から内周へ向かって勾配が形成されている請求項１に記載の円筒形捲回型電極体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の正極板と負極板とセパレータとを渦巻状に捲回した電池用電極体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池に設けられた渦巻状電極体の製造方法として種々の提案がされているが、その中の一般的なものが特開平８−３１５８３０号公報（特許文献１）に開示されている。図８を参照して、従来の工法を説明する。
【０００３】
それぞれが半円状の断面形状をもつ２本の巻回部材９１および９２を備えた巻芯９０にセパレータ９６等の帯状絶縁体をはさんで固定し、巻芯９０を回転させて巻芯９０に設けられた巻回部材９１および９２の外周にセパレータ９６を巻きつける。そして、セパレータ９６を挟んで図示しない正極板および負極板が所定の位置関係で絶縁状態で配置される。そして、巻芯９０が回転することにより、正極板、セパレータ９６および負極板からなる渦巻状の電極体が形成される。その後、巻芯９０を電極体から引き抜くことによって渦巻状電極体を製造する。
【特許文献１】特開平８−３１５８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の製造方法では、半円状の断面形状をもつ２本の巻回部材９１および９２を備えた巻芯９０にセパレータ９６をはさんで固定し巻芯９０を回転させると、セパレータ９６にはあらかじめテンションがかけられているため、巻き始めるときに半円状の巻回部材９１および９２にそれぞれ逆方向に向かう力が作用する。このため、巻回部材９１および９２が互いに逆方向に向かってズレてしまう。よって、形成された電極体の内部の断面形状がいびつな楕円形となり、巻芯のズレ方向が電極体の最大径となった。その結果、円筒形の外装容器内に電極体を挿入する際、電極体の最大径を示す外周部と外装容器の縁とが干渉するため、電極体の外周部が損傷するという不具合が発生していた。
【０００５】
また、円筒形の外装容器内へのこのような挿入不良を低減させるために、正極板および負極板の全長を短くしたり、極板の厚みを薄くすることにより電極体の外径を小さくしていた。よって、電池の高容量化が困難であるといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、巻き始めの段階で発生する巻回部材のズレによる悪影響を解消し、精度の良い円筒形状の捲回型電極体を歩留り良く形成することができる円筒形捲回型電極体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る円筒形捲回型電極体の製造方法は、円筒形状をした巻芯の外周に帯状のセパレータを巻き付け、前記巻き付けられたセパレータにテンションを付加し、前記セパレータを挟んで互いに絶縁される帯状の正極板と帯状の負極板とを前記セパレータとともに前記巻芯に捲回し、前記巻芯の軸方向に向かって前記巻芯を引き抜く円筒形捲回型電極体の製造方法であって、前記巻芯の断面の円周方向に沿って３個以上に分割された巻回部材の外周に前記セパレータを巻きつけることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、巻き始めの段階で発生する巻回部材のズレによる悪影響を解消し、精度の良い円筒形状の捲回型電極体を歩留り良く形成することができる円筒形捲回型電極体の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法においては、円筒形状をした巻芯に形成された断面の円周方向に沿って３個以上に分割された巻回部材のそれぞれの外周に接するように巻き付けられたセパレータにテンションを付加する。このため、巻芯の中心に向かう力がセパレータから各巻回部材にそれぞれ作用する。従って、セパレータの巻き始めの段階で発生していた巻芯のズレが発生しない。その結果、巻芯の真円度を悪化させることなく正極板、セパレータおよび負極板を積層・捲回することができる。
【００１０】
この実施の形態では、各巻回部材は、前記巻芯に形成された断面の円周方向に沿って４分割されることによって構成されていることが好ましい。
【００１１】
各巻回部材は、前記巻芯に形成された断面の円周方向に沿って均等に分割されることによって構成されていることが好ましい。
【００１２】
各巻回部材の先端には、外周から内周へ向かって勾配が形成されていることが好ましい。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１（ａ）は実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法を実施するための巻芯５の構成を説明する正面図であり、図１（ｂ）はその側面図である。巻芯５は、割りピン型の円筒形状をしており、その断面の円周方向に沿って均等に４分割された巻回部材１、２、３および４を備えている。巻回部材１、２、３および４のそれぞれの中央には、後述するセパレータを挿入するためのスリット９が形成されている。４本の巻回部材１、２、３および４は、捲回装置１１にそれぞれ着脱自在で、しかも巻芯５の軸方向に沿ってそれぞれ移動可能な状態で取り付けられている。
【００１５】
図２は、実施の形態に係る巻芯５に設けられた巻回部材１の斜視図である。巻回部材１の先端部には、外周から内周にかけて勾配を施すための斜面Ｓが形成されている。斜面Ｓの傾斜角度は特に制限はない。斜面Ｓは、先端部からスリット９までの位置に形成されている。巻回部材２、３および４の先端部も、巻回部材１の先端部と同様に、外周から内周にかけて勾配を施すための斜面Ｓが形成されている。
【００１６】
巻回部材１、２、３および４に斜面Ｓを形成する例を示したが、本発明はこれに限定されない。斜面Ｓは、巻回部材１、２、３および４の少なくとも１つに形成してもよい。
【００１７】
図３〜図７は、実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法を示す側面図である。図３を参照すると、テンションが印加されていないセパレータ６を、互いに対角方向に配置された２本の巻回部材１および３のセパレータ挿入用スリット９（図１（ａ））で挟み込む。このとき、巻回部材１および３の先端部には、外周から内周にかけて勾配が施されていることが望ましい。これにより、巻回部材１および３が前進したときにセパレータ６が損傷することを防止することができる。次に図４を参照すると、実際の捲回方向と逆方向に向かって巻回部材１および３を２２５度回転させる。
【００１８】
次に、図５に示すように、残り２本の巻回部材２および４を、セパレータ６を押すように前進させて、４本全ての巻回部材１、２、３および４によってセパレータ６を挟み込む。このとき、巻回部材２および４の先端部は外周から内周にかけて勾配が施されていることが望ましい。これにより、巻回部材２および４がセパレータ６を押すように前進したときにセパレータ６が損傷することを防止することができる。
【００１９】
次に図６に示すように、セパレータ６の実際の捲回方向と同じ方向に向かって２２５度巻回部材１、２、３および４を回転させる。そして、セパレータ６にテンションを印加する。
【００２０】
このように４本の巻回部材１、２、３および４の外周の全てと接するようにセパレータ６が巻き付けられた巻芯５に、図７に示すようにセパレータ６を挟んで所定の位置関係で絶縁状態で配置された正極板７および負極板８を順次巻き付け積層・捲回する。
【００２１】
本実施の形態によれば、４分割された４本の巻回部材１、２、３および４に巻きつけられたセパレータ６にテンションが作用すると、４本の巻回部材１、２、３および４のそれぞれに巻芯５の回転中心へ向かう力が働く。したがって、従来の技術において前述したようにセパレータ６の巻き始めの段階で発生していた巻芯５のズレが発生しない。このため、巻芯５の真円度を悪化させることなく正極板７、セパレータ６および負極板８を巻芯５に積層・捲回することができる。
【００２２】
このようにして、正極板７、セパレータ６および負極板８を巻芯５に積層・捲回した後、巻芯５に積層・捲回された正極板７、セパレータ６および負極板８によって構成された電極体から巻芯５を引き抜く。そして、所定の径を有する円筒形の外装容器内へ電極体を円滑に挿入することができる。
【００２３】
また、精度の良い円筒形状の電極体を歩留り良く形成することができるため、極板の全長および厚みを大きくすることが可能となる。その結果、電池の高容量化を図ることができる。
【００２４】
以上のように本実施の形態によれば、円筒形状をした巻芯５に形成された断面の円周方向に沿って４個に分割された巻回部材１、２、３および４のそれぞれの外周に接するように巻き付けられたセパレータ６にテンションを付加する。このため、巻芯５の中心に向かう力がセパレータ６から各巻回部材１、２、３および４にそれぞれ作用する。従って、セパレータ６の巻き始めの段階で発生していた巻芯５のズレが発生しない。その結果、巻芯５の真円度を悪化させることなく正極板７、セパレータ６および負極板８を積層・捲回することができる。
【００２５】
なお、巻芯５の断面の円周方向に沿って均等に４分割された巻回部材１、２、３および４を設けた例を説明したが、本発明はこれに限定されない。巻芯５の断面の円周方向に沿って３個以上に分割された巻回部材を設ければ、巻芯５の中心に向かう力がセパレータ６から各巻回部材にそれぞれ作用するので、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、帯状の正極板と負極板とセパレータとを渦巻状に捲回した電池用電極体の製造方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法のための巻芯の構成を説明するための正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】実施の形態に係る巻芯に設けられた巻回部材の斜視図である。
【図３】実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法を示す側面図である。
【図４】実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法を示す側面図である。
【図５】実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法を示す側面図である。
【図６】実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法を示す側面図である。
【図７】実施の形態に係る円筒形捲回型電極体の製造方法を示す側面図である。
【図８】（ａ）は渦巻状電極体の製造方法のための従来の巻芯の構成を示す正面図であり、（ｂ）はセパレータが巻き付けられた従来の巻芯の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１、２、３、４巻回部材
５  巻芯
６  セパレータ
７  正極板
８  負極板
９  スリット
【図１】
2005197060.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005197060.tif 000009
【図８】
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