(57)【要約】【課題】集電体シート切断面に存在する付着物の効果的な除去を行えると共に、スリット刃の後段に設置する粘着ロールの集電体シート切断面近傍に位置する部分の局部的な汚れを無くして粘着ロールの寿命を延ばすことができる金属箔用スリット加工装置を提供する。【解決手段】金属箔２をスリット刃で所定幅に切断して電池用集電体シート１を製造する金属箔用スリット加工装置１００において、切断時に切断部へ液体１６を供給するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔をスリット刃で所定幅に切断して電池用集電体シートを製造する金属箔用スリット加工装置において、切断時に切断部へ液体を供給することを特徴とする金属箔用スリット加工装置。
【請求項２】
前記液体を保持することができるスポンジ体を前記スリット刃に押し当て、切断時に切断部へ液体を供給する請求項１に記載の金属箔用スリット加工装置。
【請求項３】
前記液体がエタノール又は鉱物油である請求項１又は２に記載の金属箔用スリット加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属箔、特に、材質が銅やアルミニウムの金属箔を切断して集電体シートを製造する際に、その集電体シート切断面に付着する切粉を効率良く除去するための金属箔用スリット加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池用集電体シート（以下、集電体シートと称する）を製造すべく、金属箔をスリット刃で切断（スリット）すると、集電体シート切断面（スリット面）から切粉が飛散するため、スリット刃近傍に設置した吸引装置で除去することが一般的である。
【０００３】
吸引装置で捕捉できなかった切粉の一部は、集電体シート表面に付着したり、切断装置周辺に付着したりする。集電体シート表面に付着する飛散切粉は、集電体シート切断面近傍に多く、集電体シート切断面から離れた集電体シート中央部付近では少なくなる。
【０００４】
このような飛散切粉や製造過程で集電体シート表面に堆積した付着物を除去するために粘着ロールが使用される。
【０００５】
集電体シートの次の工程として電池用電極を製造する工程に適用した粘着ロール装置の構造は特許文献１に開示されている通りであり、図４に示すように、上下の粘着ロール４１，４１の間に搬送される電池用電極４２を挟みながら粘着ロール４１，４１を押し当てることで、電池用電極表面の付着物４３を除去する構造となっている。
【０００６】
この粘着ロール装置を集電体シートに適用する場合は、粘着ロール装置を切断後に設置し、集電体シート表面の飛散切粉やその他の付着物を除去する。このようにして製造した集電体シートはコイル状に巻き出荷される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５３５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
粘着ロールでの付着物除去は、集電体シート表面に対して大きな効果を発揮する。しかし、次の電池用集電体を製造する装置に、前述したコイルを通過させると、パスラインロールの切断面近傍が切粉の付着で汚れ、電池用集電体の工程を切粉で汚染することが大きな問題となった。
【０００９】
切断後に集電体シートをコイル状に巻いた状態でコイル端面の付着物を調査すると、粘着ロールの有無にかかわらず付着物の量は改善されなかった。これは、集電体シート切断面に対しては粘着ロールが接触しないため、集電体シート切断面に付着した切粉の除去ができないためであった。
【００１０】
更に、集電体シート切断面近傍の集電体シート表面には飛散切粉が多いため、粘着ロールの汚れも集電体シート切断面近傍に位置する部分が局部的に激しくなり、粘着ロールの寿命が短くなる。
【００１１】
このように、集電体シート切断面及び集電体シート切断面近傍表面の切粉除去が集電体シートの切断工程及び次の電池用集電体工程にとって重要な課題となっている。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、集電体シート切断面に存在する付着物の効果的な除去を行えると共に、スリット刃の後段に設置する粘着ロールの集電体シート切断面近傍に位置する部分の局部的な汚れを無くして粘着ロールの寿命を延ばすことができる金属箔用スリット加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するために創案された本発明は、金属箔をスリット刃で所定幅に切断して電池用集電体シートを製造する金属箔用スリット加工装置において、切断時に切断部へ液体を供給する金属箔用スリット加工装置である。
【００１４】
前記液体を保持することができるスポンジ体を前記スリット刃に押し当て、切断時に切断部へ液体を供給すると良い。
【００１５】
前記液体がエタノール又は鉱物油であると良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、集電体シート切断面に存在する付着物の効果的な除去を行えると共に、スリット刃の後段に設置する粘着ロールの集電体シート切断面近傍に位置する部分の局部的な汚れを無くして粘着ロールの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る金属箔用スリット加工装置を示す構造図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る金属箔用スリット加工装置を示す構造図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る金属箔用スリット加工装置を示す構造図である。
【図４】粘着ロールによって付着物を除去する粘着ロール装置を示す構造図である。
【図５】集電体シート切断面に付着している切粉を示す形態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１９】
本発明者が集電体シート切断面に付着している切粉の形態を観察すると、図５の如く切粉として集電体シート切断面から分離した切粉が再度集電体シート切断面に再固着した形態の多いことが分かった。
【００２０】
集電体シート切断面は新生面が露出しているため、切粉として飛散する以外に新生面に付着することが推察できる。また、スリット刃表面も上刃、下刃との接触及び集電体シートとの接触により生じた摩擦熱により活性化しているため、切粉をスリット刃表面に付着させると共に、スリット刃の切粉を再度集電体シート切断面に付着させていることも推察できた。
【００２１】
図５に示すように、集電体シート切断面５１に切粉の一部が形態Ａ，Ｂの如く固着した場合には、下刃近傍に設置する吸引装置でも除去できず、粘着ロールで除去することになる。
【００２２】
しかし、集電体シート切断面幅内で形態Ｃの如く固着した切粉は粘着ロールでも除去できず、切粉が除去されないまま製品として出荷されることになる。この形態Ｃの切粉の再付着防止のためには、集電体シート切断面５１の新生面及びスリット刃活性面の対策が必要である。
【００２３】
そこで、本発明者は対策として、集電体シート切断面５１を液体で被覆し、更に、同じ液体でスリット刃の冷却効果を持たせることで、スリット刃表面の活性化を抑える方式を採用した。
【００２４】
以下、この方式を実施するための金属箔用スリット加工装置の一例を説明する。
【００２５】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る金属箔用スリット加工装置１００は、電池用集電体シート（集電体シート）１を製造すべく銅やアルミニウムの金属箔２を所定幅に切断するための２つのスリット刃３と、金属箔２をスリット刃３で切断した際に飛散する切粉を吸引し排出するための吸引装置４とを備える。
【００２６】
スリット刃３は、第一回転軸５によって回転自在に支持された上丸刃６と、第二回転軸７によって回転自在に支持されると共に上丸刃６に擦り合わされる下丸刃８とからなり、上丸刃６と下丸刃８が回転することで金属箔２を集電体シート１と切断屑９とに切断し分割するものである。
【００２７】
上丸刃６は、上丸刃ホルダ１０を介して刃の向きが可動に第一回転軸５に支持されており、スプリング１１によって下丸刃８と擦り合わされるように下丸刃８側に押し付けられる。この刃組みは一般的にゲーベル式刃組み構造と呼ばれる。
【００２８】
２つの下丸刃８の間には、その離間距離が一定に保たれるようにスペーサ１２が設けられる。これにより、金属箔２を所定幅に一定して切断することができる。
【００２９】
吸引装置４は、下丸刃８を受けると共に切粉及び後述する液体１６を回収する下刃受け１３と切粉を排出するダクト１４とからなり、切断時に発生する切粉及び液体１６を吸引し排出するためのものである。
【００３０】
さて、第１の実施の形態に係る金属箔用スリット加工装置１００においては、上丸刃近傍に洗浄液ノズル１５を設置し、切断時に切断部へ液体（洗浄液）１６を供給するようにした。
【００３１】
液体１６としては、エタノールや鉱物油等を用いると良い。これにより、蒸発熱によるスリット刃３の冷却化と共に集電体シート切断面の瞬間的な被膜が可能となり、また、集電体シート切断面に有害な物質が残留しないメリットがある。
【００３２】
洗浄液ノズル１５によって滴下された液体１６は、上丸刃６の摩擦熱を奪うと共に集電体シート切断面近傍を濡らし液体１６で被覆することにより、切粉の再付着を阻止する効果を発揮する。
【００３３】
よって、金属箔用スリット加工装置１００によれば、集電体シート切断面に存在する付着物の効果的な除去を行えると共に、スリット刃３の後段に設置する粘着ロールの集電体シート切断面近傍に位置する部分の局部的な汚れを無くして粘着ロールの寿命を延ばすことができる。
【００３４】
次に、第２の実施の形態を説明する。
【００３５】
図２に示すように、第２の実施の形態に係る金属箔用スリット加工装置２００は、上丸刃６の刃先に液体１６を保持することができるスポンジ体２１を接触させ、そのスポンジ体２１に洗浄液ノズル１５から液体１６を滴下することで、切断時に切断部へ液体１６を供給するようにしたものである。
【００３６】
この金属箔用スリット加工装置２００によれば、前述した効果を得られるのは勿論のこと、上丸刃６に固着まではしていないが上丸刃６に付着しながら巻き上げられた切粉が集電体シート表面に飛散する前にスポンジ体２１で捕捉することができる。なお、スポンジ体２１が捕捉した切粉により汚れた場合には、新しいものに交換すると良い。
【００３７】
次に、第３の実施の形態を説明する。
【００３８】
図３に示すように、第３の実施の形態に係る金属箔用スリット加工装置３００は、上丸刃３１と下丸刃３２が一定のクリアランスを持って金属箔２を切断するものであり、切断時の切断部への液体１６の供給は金属箔用スリット加工装置１００と同様の方法で行われる。この刃組みは一般的にギャング式刃組み構造と呼ばれる。
【００３９】
金属箔用スリット加工装置３００によれば、金属箔用スリット加工装置１００と同様の効果が得られる。
【００４０】
これら実施の形態においては、液体１６の供給方法として洗浄液ノズル１５で液体１６を滴下する方法を説明したが、これはライン速度６０ｍ／分程度の場合には好適であるが、ライン速度１００ｍ／分程度の場合には適さない。この場合は、液体１６の供給方法を滴下から噴霧、吹き付け等の方法に変更することが本発明の原理から必要な処置となる。
【実施例】
【００４１】
図１に示した金属箔用スリット加工装置１００を用い、厚さ１０μｍの圧延銅箔をライン速度６０ｍ／分で所定幅に切断して集電体シートとした後、粘着ロール装置を通過させコイル状に巻き取った。
【００４２】
この状態で、同一コイル内でエタノールを滴下した部分と滴下しなかった部分について、後述する評価方法で集電体シート切断面に付着した切粉の量を比較した。
【００４３】
集電体シート切断面に付着した切粉の評価は以下の手順で実施した。
【００４４】
切断が終了してコイル状に巻き取った集電体シート切断面に粘着テープを貼り付け、粘着テープ表面に付着した切粉を１００倍の顕微鏡で観察し、２０μｍ以上の大きさの切粉の数をカウントした。最終的には粘着テープの寸法から単位面積あたりの切粉数で比較して評価した。この比較実験は３コイル実施し平均した。
【００４５】
その結果、エタノールを滴下しなかった部分の集電体シート切断面の切粉量は平均５５個／ｃｍ2であったが、エタノールを滴下した部分の切粉量は平均１２個／ｃｍ2と明らかに減少した。
【００４６】
更に、本発明の他の効果確認として、粘着ロールの寿命を調査した。
【００４７】
粘着ロール装置の詳細な構造は図４に示した通りで、集電体シート１に接触する粘着ロール４１，４１は一体構造であり、この一体構造の粘着ロール４１，４１の背面側に接触走行するように一体構造の粘着ロール４１，４１よりも粘着力の大きな高粘着ロール４４，４４が配置された構造となっている。
【００４８】
高粘着ロール４４，４４は、所定長さの粘着シート４５をロール状に巻き付けたものである。集電体シート１の付着物４３は、粘着ロール４１，４１に付着後、高粘着ロール４４，４４の粘着シート４５によって捕獲される。
【００４９】
粘着シート４５による付着物４３の捕獲量が多くなると、粘着力が低下して粘着シート４５の寿命となる。この場合は、寿命となった粘着シート４５を剥がし、新しい粘着シートを使用することとなる。
【００５０】
エタノールを滴下しないで切断を実施した場合は、長さ３０００ｍ付近で粘着シート４５の集電体シート切断面近傍に位置する部分に切粉の付着量が増加し、明らかに粘着力の低下が確認された。
【００５１】
一方、エタノールを滴下して切断を実施した場合は、１００００ｍを過ぎても粘着シート４５には集電体シート切断面近傍に位置する部分の局部的な付着量の増加が認められず、３００００ｍで粘着シート４５の全体的な汚れによる寿命を確認した。
【００５２】
以上の結果から、金属箔の切断作業における集電体シート切断面の切粉再付着を大幅に減少させることができ、切断後に設置した粘着ロールによる集電体シート表面の付着物除去のみで付着量の少ない集電体シートの供給が可能となることが分かる。
【００５３】
また、集電体シート切断面の切粉除去が容易となり集電体シート切断面近傍の吸引装置で切粉除去を行うため、粘着ロールの寿命を延ばすことができた。
【００５４】
更に、スリット刃の先端が常に液体に浸されるため温度上昇による銅、アルミニウム等の構成刃先の成長が抑制されることが期待できる。
【符号の説明】
【００５５】
１  電池用集電体シート（集電体シート）
２  金属箔
３  スリット刃
４  吸引装置
５  第一回転軸
６  上丸刃
７  第二回転軸
８  下丸刃
９  切断屑
１０  上丸刃ホルダ
１１  スプリング
１２  スペーサ
１３  下刃受け
１４  ダクト
１５  洗浄液ノズル
１６  液体
【図１】
2012115914.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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