(57)【要約】【課題】切断品質を向上できる電極シートのスリッタ装置を提供する。【解決手段】集電箔Ｔの両表面に電極材Ｆが塗工された電極シートＳを切断する電極シートＳのスリッタ装置１００であって、電極シートＳを切断するスリッタ１０と、電極シートＳの切断部位における集電箔Ｔの寄り量Ｂを計測するコントローラ５０と電極シートＳの切断部位を押圧して、切断による変形を矯正する矯正ローラ３０と、を具備し、矯正ローラ３０は、コントローラ５０により計測された集電箔Ｔの寄り量Ｂが減少した場合には、減少した寄り量Ｂに基づいて切断部位に対する押圧力Ｐを増加させる。【選択図】図１
2013111657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電箔の両表面に電極材が塗工された電極シートを切断する電極シートのスリッタ装置であって、
前記電極シートを切断するスリッタと、
前記電極シートの切断部位における前記集電箔の寄り量を計測する計測装置と
前記電極シートの切断部位を押圧して、切断による変形を矯正する押圧装置と、
を具備し、
前記押圧装置は、前記計測装置により計測された前記集電箔の寄り量が減少した場合には、前記減少した寄り量に基づいて切断部位に対する押圧力を増加させる、
電極シートのスリッタ装置。
【請求項２】
集電箔の両表面に電極材が塗工された電極シートを切断する電極シートのスリッタ方法であって、
前記電極シートを切断し、
前記電極シートの切断部位における前記集電箔の寄り量を計測し、
前記電極シートの切断部位を押圧して、切断による変形を矯正し、
計測された前記集電箔の寄り量が減少した場合には、前記減少した寄り量に基づいて切断部位に対する押圧力を増加させる、
電極シートのスリッタ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極シートのスリッタ装置及び電極シートのスリッタ方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極シートは、例えば二次電池を構成する帯状のシートであって、集電箔の両表面に電極材を塗工したものである。電極シートのスリッタ装置は、電極シートの一定の幅への切断や、巻き取り等を行なう装置である（例えば、特許文献１）。電極シートをスリッタ装置によって切断した場合には、電極シートの切断部位には切断による変形が生じる。特許文献１に代表される従来のスリッタ装置は、電極シートの切断部位を押圧して、切断による変形を矯正する矯正ローラを具備している。
【０００３】
電極シートの切断部位の変形は、スリッタの刃具の劣化または摩耗によるものが主な原因である。特に、近年では、刃先寿命が長い矩形刃が多く用いられるため、スリッタの刃具の劣化または摩耗の度合いに基づいて、矯正ローラの押圧力を調整する必要がある。しかし、スリッタの刃具の摩耗量はμｍ単位であることから、電極シートの連続切断中に高倍率のカメラまたは接触式の測定器によって、スリッタの刃具の摩耗量を計測することは困難である。
【０００４】
現在は、作業者の経験及び判断に基づいて、矯正ローラの押圧力を調整しており、電極シートの切断部位に対して管理された矯正ができていないのが現状である。そこで、電極シートのスリッタ装置では、矯正ローラの押圧力をインラインで調整して、電極シートＳの切断品質を向上することが課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、切断品質を向上できる電極シートのスリッタ装置及び電極シートのスリッタ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、集電箔の両表面に電極材が塗工された電極シートを切断する電極シートのスリッタ装置であって、前記電極シートを切断するスリッタと、前記電極シートの切断部位における前記集電箔の寄り量を計測する計測装置と前記電極シートの切断部位を押圧して、切断による変形を矯正する押圧装置と、を具備し、前記押圧装置は、前記計測装置により計測された前記集電箔の寄り量が減少した場合には、前記減少した寄り量に基づいて切断部位に対する押圧力を増加させるものである。
【０００９】
請求項２においては、集電箔の両表面に電極材が塗工された電極シートを切断する電極シートのスリッタ方法であって、前記電極シートを切断し、前記電極シートの切断部位における前記集電箔の寄り量を計測し、前記電極シートの切断部位を押圧して、切断による変形を矯正し、計測された前記集電箔の寄り量が減少した場合には、前記減少した寄り量に基づいて切断部位に対する押圧力を増加させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電極シートのスリッタ装置及び電極シートのスリッタ方法によれば、電極シートの切断品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るスリッタ装置の構成を示した模式図。
【図２】切断部位の変形を示した模式図。
【図３】切断部位の矯正制御の流れを示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて、スリッタ装置１００について説明する。
なお、図１の破線は、電気信号線を示している。以下では、電極シートＳが搬送される方向を搬送方向とし、電極シートＳの幅方向を幅方向として説明する。
【００１３】
スリッタ装置１００は、本発明のスリッタ装置に係る実施形態である。スリッタ装置１００は、搬送される電極シートＳを幅方向の所定位置において搬送方向に沿って切断し、切断された電極シートＳ・Ｓをそれぞれ巻き取る装置である。
【００１４】
スリッタ装置１００の構成について説明する。
スリッタ装置１００は、搬送方向の上流側から下流側に向かって、巻き出しローラ５と、スリッタ１０と、カメラ２０・２０と、押圧装置としての矯正ローラ３０・３０と、巻き取りローラ４０・４０と、を具備している。また、スリッタ装置１００は、計測装置としてのコントローラ５０と、電極シートＳの搬送経路におけるカメラ２０・２０と矯正ローラ３０・３０との間に配置される搬送ローラ６０・６０と、を具備している。
【００１５】
巻き出しローラ５は、電極シートＳを切断するために、電極シートＳを巻き出すものである。巻き出しローラ５は、後述する巻き取りローラ４０・４０と、搬送ローラ６０・６０と、同期して回転するものとする。
【００１６】
スリッタ１０は、搬送される電極シートＳを幅方向の所定位置において搬送方向に沿って切断するものである。スリッタ１０は一対の刃具１１・１１を備えており、刃具１１・１１は幅方向において所定の隙間を設けて離間して配置されている（図２参照）。刃具１１・１１は、鉛直方向において所定距離のラップを設けて配置されている（図２参照）。
【００１７】
カメラ２０は、スリッタ１０によって切断された電極シートＳの切断面を、電極シートＳのシート面に直交する方向から画像として計測するものである。カメラ２０は、搬送される電極シートＳの切断面を連続して計測するものである。カメラ２０は、コントローラ５０に接続されている。
【００１８】
矯正ローラ３０は、電極シートＳの切断部位（電極シートＳの切断面側）を２つのローラで挟持して押圧することによって、切断により生じた切断部位の変形を矯正するものである。矯正ローラ３０は、押圧力Ｐが調整できるように構成されている。矯正ローラ３０は、コントローラ５０に接続されている。
【００１９】
巻き取りローラ４０・４０は、スリッタ１０によって切断された電極シートＳをそれぞれ巻き取るものである。
【００２０】
コントローラ５０は、カメラ２０によって撮影された切断面の画像を解析し、後述する寄り量Ｂを計測する機能を有している。また、コントローラ５０は、計測した寄り量Ｂに基づいて、矯正ローラ３０の押圧力Ｐを調整する機能を有している。コントローラ５０は、カメラ２０・２０と、矯正ローラ３０・３０と、に接続されている。なお、カメラ２０は、切断面のみを画像として取得できることから、後述する耳立ち量Ｄは計測できない。
【００２１】
搬送ローラ６０は、電極シートＳに張力を付与しながら当接し、回転することによって電極シートＳを搬送するものである。
【００２２】
スリッタ装置１００の作用について説明する。
電極シートＳは、巻き出しローラ５から巻き出される。巻き出しローラ５から巻き出された電極シートＳは、スリッタ１０によって幅方向の所定位置において搬送方向に沿って切断される。切断された電極シートＳの切断面は、カメラ２０によって計測される。切断された電極シートＳの切断部位は、矯正ローラ３０によって変形を矯正される。切断部位を矯正された電極シートＳは、巻き取りローラ４０によって巻き取られる。
【００２３】
図２を用いて、電極シートＳの切断部位の特性について説明する。
なお、図２（Ａ）は、刃具１１・１１が摩耗していないスリッタ１０によって切断された電極シートＳを示している。図２（Ｂ）は、刃具１１・１１が摩耗したスリッタ１０によって切断された電極シートＳを示している。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の右側には、拡大された切断部位が示されている。
【００２４】
電極シートＳは、集電箔Ｔと、電極材Ｆと、からなる複合材であり、集電箔Ｔの両面に電極材Ｆの層が形成された３層構造となっている。電極シートＳのような複合材の切断部位の変形には、寄り、耳立ち、バリの３つが存在する。寄りとは、電極シートＳの切断面において、電極シートＳの厚み方向における中心に対する集電箔Ｔの厚み方向における中心の偏りのことである。寄り量Ｂとは、電極シートＳの切断面において、電極シートＳの切断面の中心から集電箔Ｔの中心までの距離である。
【００２５】
耳立ちとは、電極シートＳの切断部位における電極シートＳの反りのことである。耳立ち量Ｄとは、電極シートＳの切断面において、変形前の電極シートＳの端面（例えば切断面における下端）から変形後の電極シートＳの端面（例えば切断面における下端）までの距離である。バリとは、電極シートＳの切断面における集電箔Ｔの端側の変形である。
【００２６】
図２（Ａ）に示すように、スリッタ１０は、摩耗していない刃具１１・１１からなるスリッタである。スリッタ１０によって切断した電極シートＳの切断部位には、寄り量Ｂ１の寄りが生じている。また、スリッタ１０によって切断した電極シートＳの切断面には、耳立ち量Ｄ１の耳立ちが生じている。
【００２７】
図２（Ｂ）に示すように、スリッタ１０は、摩耗した刃具１１・１１からなるスリッタである。スリッタ１０によって切断した電極シートＳの切断部位には、寄り量Ｂ２の寄りが生じている。また、スリッタ１０によって切断した電極シートＳの切断部位には、耳立ち量Ｄ２の耳立ちが生じている。
【００２８】
ここで、特記すべき事項として、摩耗した刃具１１・１１で切断した電極シートＳの切断部位において、耳立ち量Ｄ２が摩耗する前の耳立ち量Ｄ１と比較して大きくなっているものの、寄り量Ｂ２は摩耗する前の寄り量Ｂ１と比較して小さくなっている。つまり、カメラ２０により計測された電極シートＳの切断面の画像においては、耳立ち量Ｄと寄り量Ｂとは、刃具１１・１１の摩耗に伴って耳立ち量Ｄが増加すると、寄り量Ｂが減少するという相関を有している。
【００２９】
摩耗した刃具１１・１１で切断した電極シートＳの切断部位の寄り量Ｂが小さくなる現象は、耳立ち量Ｄが大きくなるため、寄りにかかる余力が低減したものと考える。言い換えれば、スリッタ装置１００の連続切断中に、電極シートＳの切断部位の寄り量Ｂは小さくなる場合には、切断応力が電極シートＳの耳立ち変形、あるいは、電極材Ｆの削除に変換されたと考える。つまり、スリッタ装置１００の連続切断中において、寄り量Ｂが減少した場合には、刃具１１・１１が摩耗し、耳立ち量Ｄが増加したことになる。
【００３０】
図３を用いて、切断部位の矯正制御Ｓ１００の流れについて説明する。
切断部位の矯正制御Ｓ１００は、本発明の電極シートのスリッタ装置及び電極シートのスリッタ方法に係る実施形態である。
【００３１】
切断部位の矯正制御Ｓ１００は、コントローラ５０が切断部位の変形を抑制するために矯正ローラ３０の押圧力Ｐを調整する制御である。より詳しくは、切断部位の矯正制御Ｓ１００は、刃具１１・１１の摩耗による寄り量Ｂの減少と耳立ち量Ｄとの相関を利用して、寄り量Ｂの減少が計測されると矯正ローラ３０の押圧力Ｐを調整する制御である。
【００３２】
ステップＳ１１０において、コントローラ５０は、矯正ローラ３０の押圧力Ｐを所定の押圧力Ｐ１とする。ステップＳ１２０において、コントローラ５０は、カメラ２０によって撮影された切断面の画像を解析し、寄り量Ｂを計測する。ステップＳ１３０において、コントローラ５０は、計測した寄り量Ｂが、前回の寄り量Ｂの計測値に対して所定量だけ減少したかどうかを確認する（なお、コントローラ５０には、予め所定の寄り量Ｂが設定されており、寄り量Ｂの計測が初回の場合には、予め設定されている所定の寄り量Ｂと計測した寄り量Ｂとが比較される）。このとき、計測した寄り量Ｂが所定量だけ減少した場合には、ステップＳ１４０に移行する。
【００３３】
ステップＳ１４０において、コントローラ５０は、押圧力Ｐを所定量だけ増加させる。この場合、押圧力Ｐの増加量は、寄り量Ｂの減少量に応じて適宜設定することができる。一方、計測した寄り量Ｂが前回の寄り量Ｂの計測値に対して所定量だけ減少していない場合は、コントローラ５０は、ステップＳ１２０に戻って、再度寄り量Ｂの計測を行なう。
【００３４】
切断部位の矯正制御Ｓ１００の効果について説明する。
切断部位の矯正制御Ｓ１００によれば、電極シートＳの切断品質を向上できる。ここで、電極シートＳの切断部位の変形には、寄り、耳立ち、バリの３つが存在するものの、切断面の計測によって確認できるものは寄り量Ｂのみである。そして、上述したように、スリッタ装置１００の連続切断中に、寄り量Ｂが減少するということは、矩形刃１１・１１が摩耗し、耳立ち量Ｄが増加したということである。
【００３５】
そこで、切断部位の矯正制御Ｓ１００によれば、計測可能な寄り量Ｂが減少すれば、押圧力Ｐを増加させるため、矯正ローラ３０の押圧力Ｐをインラインで調整できる。そのため、管理された矯正によって、電極シートＳの切断品質を向上することができる。
【００３６】
本実施形態では、寄り量Ｂに関わらず、矯正ローラ３０の押圧力Ｐを所定の押圧力Ｐ１としているが、これに限定されることはない。例えば、スリッタ１０の刃具１１・１１の摩耗を予め見越して、寄り量Ｂに関わらず、矯正ローラ３０の押圧力Ｐを一定の割合で増加させる構成としても良い。このとき、コントローラ５０は、計測した寄り量Ｂが所定量減少した場合には、一定の割合で増加する押圧力Ｐをさらに所定量だけ増加させる構成とすれば良い。
【符号の説明】
【００３７】
１０      スリッタ
１１      刃具
２０      カメラ
３０      矯正ローラ（押圧装置）
５０      コントローラ（計測装置）
１００    スリッタ装置
Ｂ        寄り量
Ｄ        耳立ち量
【図１】
2013111657.tif 000003
【図２】
2013111657.tif 000004
【図３】
2013111657.tif 000005