(57)【要約】【課題】  輸送時や搬送時等の温度変化や振動等の不可抗力により巻きズレを起こすことがなく、また、側端部に傷がつくことがなく、また、折れ曲がることがない金属端子ロール体からなる巻取りロールを提供することである。【解決手段】  ドーナツ状芯材と、該ドーナツ状芯材を両面から固定手段により着脱可能に挟持する２つの側板とからなるリールに、金属端子となる金属シートを最終使用幅に切断して前記ドーナツ状芯材の両側面と略面一となるように巻き取ることにより金属端子ロール体となした巻取りロールであって、前記巻取りロールの金属端子ロール体側面と対向する領域において前記金属端子ロール体側面と前記側板間に隙間が形成され、前記隙間に合成樹脂製シートからなるスペーサーが前記隙間の略全領域を埋めるように挿設されていることを特徴とする巻取りロール。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーナツ状芯材と、該ドーナツ状芯材を両面から固定手段により着脱可能に挟持する２つの側板とからなるリールに、金属端子となる金属シートを最終使用幅に切断して前記ドーナツ状芯材の両側面と略面一となるように巻き取ることにより金属端子ロール体となした巻取りロールであって、前記巻取りロールの金属端子ロール体側面と対向する領域において前記金属端子ロール体側面と前記側板間に隙間が形成され、前記隙間に合成樹脂製シートからなるスペーサーが前記隙間の略全領域を埋めるように挿設されていることを特徴とする巻取りロール。
【請求項２】
前記スペーサーが前記隙間の寸法に対して１．０〜１．５倍の厚さであることを特徴とする請求項１記載の巻取りロール。
【請求項３】
前記隙間が前記側板の一方に設けた前記ドーナツ状芯材の少なくとも外周近傍部に当接する凸状体により形成されていることを特徴とする請求項１記載の巻取りロール。
【請求項４】
前記凸状体がドーナツ状凸状体であることを特徴とする請求項３記載の巻取りロール。
【請求項５】
前記スペーサーが半割したドーナツ形状体からなり、該ドーナツ形状体の外周縁の略中央部にテープが突設されていることを特徴とする請求項１記載の巻取りロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池、特に電解質（液体や固体電解質）を有し、プラスチックフィルムやアルミニウム箔等の金属箔を積層した包装材を外装とするリチウム電池に用いられる電池本体の正極および負極との各々に接続されて外部に突設される金属端子をロール状に巻き取った巻取りロールに関し、さらに詳しくは、最終使用幅に切断して電池メーカーに納入されるロール状の金属端子の側端部の損傷や折れ曲がり防止、あるいは、巻きズレを防止することができ、電池メーカーでのスムーズな巻きほどきを確保することができる巻取りロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウム電池とは、リチウム二次電池ともいわれ、電解質として固体高分子、ゲル状高分子、液体などからなり、リチウムイオンの移動で起電する電池であって、正極・負極活物質が高分子ポリマーからなるものを含むものである。リチウム二次電池の構成は、正極集電材（アルミニウム）／正極活性物質層（金属酸化物、カーボンブラック、金属硫化物、電解液、ポリアクリロニトリル等の高分子正極材料）／電解質（プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル、エチレンメチルカーボネート等のカーボネート系電解液、リチウム塩からなる無機固体電解質、ゲル電解質）／負極活性物質層（リチウム金属、合金、カーボン、電解液、ポリアクリロニトリルなどの高分子負極材料）／負極集電材（銅）からなるリチウム電池本体およびそれらを包装する外装等からなる。リチウム二次電池は、その高い体積効率、重量効率から電子機器、電子部品、特に携帯電話、ノート型パソコン、ビデオカメラなどに広く用いられている。
【０００３】
前記リチウム電池の外装として、金属端子の取出し易さや密封のし易さ、あるいは、柔軟性を有するために電子機器や電子部品自体の形状をある程度自由に設計することができるために、小型化や軽量化を図り易い等々の理由から、プラスチックフィルムやアルミニウム箔等の金属箔を積層した包装材が用いられるようになってきた。前記包装材は、リチウム電池として求められる物性、すなわち、防湿性、密封性、耐突き刺し性、絶縁性、耐熱・耐寒性、耐電解質性（耐電解液性）、耐腐食性（電解液の劣化や加水分解により発生するフッ酸に対する耐性）等が必要不可欠なものとして求められるために、前記包装材としては耐突き刺し性や外部との通電を阻止するための外層、防湿性を確保するためのアルミニウム箔等の金属箔からなるバリアー層、密封性を確保するための内層から一般的には構成される。
【０００４】
リチウム電池の形態としては、上記した包装材を製袋加工して周縁熱接着部で図２（ａ）に示すように袋状〔図２（ａ）上はピロータイプの包装袋であるが三方タイプ、四方タイプ等の包装袋であってもよい〕にして、図示はしないがリチウム電池本体の正極および負極との各々に接続された金属端子を外側に突出した状態で収納し、開口部を熱接着して密封するなりした図２（ｂ）に示す袋タイプ、あるいは、上記した包装材を図３（ａ）に示すようにプレス成形して凹部を形成し、この凹部に図示はしないが前記リチウム電池本体の正極および負極との各々に接続された金属端子を外側に突出した状態で収納すると共に、別途用意した平板状の包装材で前記凹部を被覆すると共に四周縁を熱接着して密封するなりした図３（ｂ）に示す成形タイプとがある。なお、図２、３に示す袋タイプ、あるいは、成形タイプは本発明のリチウム電池の形態である。また、図２、３上で示す符号Ａは外装としての包装材、符号Ｄはリチウム電池、符号Ｓは周縁熱接着部、Ｔは金属端子を示す。また、図３において別途用意した平板状の包装材に代えて、図示はしないが容器状に成形した包装材で前記凹部を被覆した成形タイプであってもよいものである。
【０００５】
ところで、金属端子は、金属端子（製造）メーカーで長尺の幅広の金属シートが最終使用幅に切断されてロール状に巻き上げられた金属端子ロール体は、電池メーカーに搬送される。そして、電池メーカーにおいて金属端子ロール体は巻取りロールから巻きほどかれて所定寸法に裁断され、電池本体の正極および負極の各々に溶接等の接合手段で接合され、上段で説明したような袋タイプや成形タイプのリチウム電池に製造されるが、巻取りロールから巻きほどく際の側板との擦れ傷や折れ曲がりを防止するために、側板は金属端子ロール状のロール状側面に対して僅かの隙間が介在するように設けられて巻きほどかれるものであるが、このことは金属端子（製造）メーカーで巻き上げる（巻き取る）際にも
同じである。
【０００６】
しかしながら、電池メーカーでの使用実態の合わせて、金属端子（製造）メーカーで金属端子ロール体の側面と側板との間に隙間を設けた巻取りロールとすると、輸送や搬送時等の温度変化や振動等の不可抗力により金属端子ロール体が隙間の分だけ移動し、巻きズレが生じるといった問題や金属端子の側端部に傷が付くといった問題、あるいは、折れ曲がりが発生するといった問題があった。特に、この種の問題は、金属端子の最終使用幅が２〜１０ｍｍにおいて顕著である。
【０００７】
この種の問題の解決を図る一つの技術として、ロール状物の側面と側板との間にスペーサーを挿入してロール状物の側面を保護する技術がある（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示された技術は、磁気テープ用オープンリールのフランジとオープンリールに巻き取られた磁気テープの側端部との間にスペーサーを挿入し、磁気テープの側端部の損傷を防止するものであるが、このスペーサーはスペーサーの取り付け時には空気を抜いた薄い状態で磁気テープの側端部に損傷を与えることなく挿入し、その後に空気を注入してスペーサーを膨張させて磁気テープの側端部が輸送中等において移動しないようにクッション効果を持たせて固定して側端部の損傷を防止し、使用時においてはスペーサーから空気を排気してスペーサーを元の薄い状態に戻して磁気テープの側端部に損傷を与えることなくスペーサーを取り出すようにしたものであるが、スペーサーの取り付けおよび取り外し時に空気を注入・排気する必要があり、結構煩雑な作業となると共に、スペーサーが取り付けおよび取り外しのし易いようにその一部が切り欠かれているために、この切り欠かれた箇所において、磁気テープの側端部が損傷する虞があるという問題がある。
【特許文献１】特開平８−１５３３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、輸送時や搬送時等の温度変化や振動等の不可抗力により巻きズレを起こすことがなく、また、側端部に傷がつくことがなく、また、折れ曲がることがなく、さらには、使用時に巻きほどく際にも手間なく巻きほどくことができる金属端子ロール体からなる巻取りロールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を達成するために、請求項１記載の本発明は、ドーナツ状芯材と、該ドーナツ状芯材を両面から固定手段により着脱可能に挟持する２つの側板とからなるリールに、金属端子となる金属シートを最終使用幅に切断して前記ドーナツ状芯材の両側面と略面一となるように巻き取ることにより金属端子ロール体となした巻取りロールであって、前記巻取りロールの金属端子ロール体側面と対向する領域において前記金属端子ロール体側面と前記側板間に隙間が形成され、前記隙間に合成樹脂製シートからなるスペーサーが前記隙間の略全領域を埋めるように挿設されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の巻取りロールにおいて、前記スペーサーが前記隙間の寸法に対して１．０〜１．５倍の厚さであることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項３記載の本発明は、請求項１記載の巻取りロールにおいて、前記隙間が前記側板の一方に設けた前記ドーナツ状芯材の少なくとも外周近傍部に当接する凸状体により形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項４記載の本発明は、請求項３記載の巻取りロールにおいて、前記凸状体がドーナツ状凸状体であることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項５記載の本発明は、請求項１記載の巻取りロールにおいて、前記スペーサーが半割したドーナツ形状体からなり、該ドーナツ形状体の外周縁の略中央部にテープが突設されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の金属端子ロール体からなる巻取りロールは、輸送時や搬送時等の温度変化や振動等の不可抗力により巻きズレを起こすことがなく、また、側端部に傷がつくことがなく、また、折れ曲がることがないという優れた効果を奏し、さらに、使用時に巻きほどく際にも手間なく巻きほどくことができるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳しく説明する。
図１は本発明にかかる金属端子ロール体からなる巻取りロールの一部透視断面図、図２は図１の分解斜視図であり、図中の１は巻取りロール、１’はリール、２はドーナツ状芯材、４は小ねじ、４’は台座付きめねじ、５，５’は側板、６は金属端子ロール体、７はスペーサー、８はテープ、５０，５０’はドーナツ状平板、５１，５１’はドーナツ状凸状体、５２，５２’，５２”は丸孔、Ａは外装としての包装材、Ｄはリチウム電池、Ｓは周縁熱接着部、Ｔは金属端子をそれぞれ示す
【００１６】
図１は本発明にかかる金属端子ロール体からなる巻取りロールの一部透視断面図であって、巻取りロール１はドーナツ状芯材２と、該ドーナツ状芯材２を両面から小ねじ４と台座付きめねじ４’からなる固定手段により着脱可能に挟持する２つの側板５、５’とからなるリール１’に、金属端子Ｔとなる両面に化成処理層が形成された長尺の金属シートを最終使用幅に切断して前記ドーナツ状芯材２の両側面と略面一となるように巻き取ることにより金属端子ロール体６となし、該金属端子ロール体６側面と前記側板５，５’の一方の側板５との間に形成された隙間に合成樹脂製シートからなるスペーサー７を前記隙間の略全領域を埋めるように挿設したものである。前記スペーサー７にはテープ８がリール１’から突出するように貼着されている。
【００１７】
図２は図１の分解斜視図であって、前記側板５（以下、上側板５と呼称する場合がある）はドーナツ状平板５０の内側の面（図２上、下側の面）にドーナツ状芯材２の側面に略対応するドーナツ状凸状体５１を備え、前記ドーナツ状平板５０と前記ドーナツ状凸状体５１を貫通する等間隔に配された丸孔５２が形成されたものである。また、前記側板５’（以下、下側板５’と呼称する場合がある）はドーナツ状平板５０’の外側の面（図２上、下側の面）にドーナツ状凸状体５１’を備え、前記丸孔５２に対応するように前記ドーナツ状平板５０’と前記ドーナツ状凸状体５１’を貫通する丸孔５２’が形成されている。前記ドーナツ状凸状体５１の突出長さとしては、後ほど詳述するテープ８の取扱い易さ、クッション性およびコストを考慮すると、概ね０．５〜１．５ｍｍが適当である。なお、前記ドーナツ状凸状体５１はドーナツ状芯材２の側面に略対応する大きさ（形状）に構成され、この突出寸法が最終使用幅に切断された金属シートの巻き取り、あるいは、巻きほどく際の隙間を与える。また、前記上・下側板５，５’は、金属シートを最終切断幅に切断して巻き取る時、あるいは、巻きほどく時に金属シートと擦れることは避けられないため、金属シート、たとえば、アルミニウム、銅などよりも硬度が柔らかい材質からなるものであれば特に限定するものではないが、軽量であって取扱いが容易であり、加工適性においても優れることから合成樹脂製が好ましく、たとえば、ＡＢＳ樹脂が適当であり、ドーナツ状平板５０とドーナツ状凸状体５１、および、ドーナツ状平板５０’とドーナツ状凸状体５１’は一体的に射出成形により製造される。なお、前記下側板５’のドーナツ状凸状体５１’は必要ないものであるが、側板５、５’はコスト低減の意味から同一金型で製造するためである。
【００１８】
また、前記ドーナツ状芯材２は、金属シートを最終切断幅に切断して巻き取る芯材となるものであり、座屈しない程度の強度があれば材料として特に限定するものではなく、たとえば、アルミニウム等の金属ないしＡＢＳや塩化ビニル等の合成樹脂からなるものを用いることができる。なお、前記ドーナツ状芯材２にも、前記上・下側板５，５’に設けた丸孔５２，５２’に対応するように丸孔５２”が形成されている。
【００１９】
次に、本発明の巻取りロール１とする方法を説明する。
まず、ドーナツ状芯材２と、該ドーナツ状芯材２を両面から側板５、５’で挟持し、台座付きめねじ４’を前記側板５’に設けられた丸孔５２’に挿入し、前記側板５に設けられた丸孔５２に小ねじ４を挿入して前記台座付きめねじ４’に前記小ねじ４を螺合して前記ドーナツ状芯材２と前記側板５，５’とを一体となしたリール１’とし、このリール１’をスリッター機に組付けて、両面に化成処理層が形成された幅広の長尺の金属シートを最終使用幅に切断して前記リール１’の前記ドーナツ状芯材２上に一方の、たとえば、側板５’に略当接させて所定メーター数を巻き上げる（巻き取る）ことにより金属端子ロール体６となした巻取りロールとし、その後に、前記小ねじ４を緩め、合成樹脂製シートを半割してドーナツ形状体とし、その外周縁の略中央部にテープ８が突設されたスペーサー７を前記金属端子ロール体６と前記側板５との間に金属端子ロール体６の側面を略覆うように挿設し、再度螺合して本発明の巻取りロール１に仕上げられる。
【００２０】
前記巻取りロール１は梱包された後に、電池メーカーに搬送されるが、前記スペーサー７の効果により、搬送時等の温度変化や振動等の不可抗力により巻きズレを起こすことがなく、また、側端部に傷がつくことがなく、また、折れ曲がることがない。電池メーカーにおいては、使用時に前記巻取りロール１を金属端子取り付け機に組付けた後に、前記小ねじ４を緩め、前記テープ８を手指で摘んでスペーサー７を引き抜き、再度、螺合して後に巻取りロールから最終使用幅に切断された長尺の金属シートを巻きほどかれて使用されるが、スペーサー７を引き抜く際にも側面に傷がつくことなく、また、スムーズに巻きほどくことができ、使用に際して何等トラブルことなく使用することができる。
【００２１】
前記スペーサー７の材料としては、クッション性、寸法安定性、滑り性等が求められるために、合成樹脂製シートが適当であり、合成樹脂製シートとしては、１軸ないし２軸方向に延伸したシートや未延伸シート、発泡シート等を挙げることができるが、好ましくは、未延伸シートあるいは発泡シートである。前記スペーサー７は前記金属端子ロール体６と前記側板５との隙間を埋めるものであり、この隙間は前記側板５の前記ドーナツ状凸状体５１の突出長さで決まるため、前記スペーサー７の厚さとしては、前記隙間（前記ドーナツ状凸状体５１の突出長さ）の１．０〜１．５倍の厚さ、好ましくは１．１〜１．５倍の厚さであり、具体的には０．５〜２．３ｍｍの厚さであり、前記スペーサー７で前記金属端子ロール体６の側端部をクッション性を生かして幾分押圧する厚さとすることが、搬送時等の温度変化や振動等の不可抗力による巻きズレや側端部の傷付き等の防止に大きく寄与する。また、前記テープ８は、前記スペーサー７を巻取りロール１からスペーサー７を引き抜くために設けられるものであり、機械的強度があり、取扱い易い剛度を有していればよく、たとえば、二軸方向に延伸した合成樹脂製シートであれば特に限定することなく用いることができ、たとえば、５０μｍ厚さの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートシートが適当である。
【００２２】
また、金属端子Ｔとなる金属シートとしてはアルミニウムや銅、ニッケルであって、リチウム電池とした際に電解液や電解液の加水分解により発生するフッ酸による腐食を防止するために、最終使用幅に切断された状態において、両面および両側端部にクロム酸クロメート処理、リン酸クロメート処理、塗布型クロメート処理等のクロム系化成処理、あるいは、ジルコニウム、チタン、リン酸亜鉛等の非クロム系（塗布型）化成処理等が施されている方が望ましい。
【００２３】
また、今まで説明はしなかっが、実施例においては前記側板５、５’とドーナツ状芯材２を小ねじ４と台座付きめねじ４’との固定手段で一体固定したものを例示したが、台座付きめねじ４’を用いることなく、たとえば、前記側板５’の丸孔５２’に直にめねじを設けたものであってもよいものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範疇で、前記側板５、５’とドーナツ状芯材２を着脱可能に一体固定する固定手段はすべて本発明に含まれるものである。また、前記側板５、５’に設けたドーナツ状凸状体５１、５１’についても実施例に示したものに限ることはなく、たとえば、複数の同じ突出長さからなる凸状突起であってもよいし、また、ドーナツ状より幅狭のリング状凸状体であってもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる金属端子ロール体からなる巻取りロールの一部透視断面図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】リチウム電池の形態の一実施例を説明する図である。
【図４】リチウム電池の形態の他の実施例を説明する図である。
【符号の説明】
【００２５】
１                                      巻取りロール
１’                                    リール
２                                      ドーナツ状芯材
４                                      小ねじ
４’                                    台座付きめねじ
５，５’                                側板
６                                      金属端子ロール体
７                                      スペーサー
８                                      テープ
５０，５０’                            ドーナツ状平板
５１，５１’                            ドーナツ状凸状体
５２，５２’，５２”                    丸孔
Ａ                                      外装としての包装材
Ｄ                                      リチウム電池
Ｓ                                      周縁熱接着部
Ｔ                                      金属端子
【図１】
2007254112.tif 000003
【図２】
2007254112.tif 000004
【図３】
2007254112.tif 000005
【図４】
2007254112.tif 000006