(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンビルロールとダイカットロールとを有し、該ダイカットロールの外周部には拡径部と切断刃とを有するリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置であって、前記ダイカットロールには、それぞれ１個の拡径部と切断刃とを有しており、且つ、前記拡径部と切断刃との間には捨て刃を有することを特徴とするリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置。
【請求項２】
前記切断刃と捨て刃の刃先には、ランド部を有していることを特徴とする請求項1記載のリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオン電池に使用するシート状電極の集電体の部分に、多数の集電タブを形成するためのリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的には、リチウムイオン電池の電極として、約１５μｍ程度の銅やアルミニウムの金属箔の基材6に、約７５μｍ程度の正極用又は負極用の活物質層8を塗着し、乾燥したシート状電極5が使用されている（図２）。そして、図２の下図に示すように、基材6の一方の端には、大電流での充放電特性を向上させるために、多数の集電タブ7が一定間隔で形成されている。
【０００３】
従来、リチウムイオン電池用電極の集電タブ7は、図２に示されるような加工装置を用いて形成していた。すなわち、円筒形状をしたアンビルロール1とダイカットロール2を有し、該ダイカットロール2の両端には拡経された拡径却3と、それらの内側の略中央部には集電タブ7の形状に対応するジグザグ状に突設し、一定の形状をした切断刃4がと設けられている。なお、上記ダイカットロール2の拡径部3は、上記アンビルロール1の外周面に当接可能ま状態で配置されている。
【０００４】
シート状電極5は、アンビルロール1の外周面とダイカットロール2の外周部との間に形成されている空隙に後方から供給する。そして、図示されている方向にアンビルロール1とダイカットロール2を回転させることにより、前記切断刃4によって基材6の部分に集電タブ7を連続的に形成するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来のリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置は、左右一対の拡径部3の間にシート状電極5を流すという方式を用いていたため、以下のような問題点を有していた。すなわち、この方式では、ダイカットロール2の幅は、シート状電極5の幅よりも長くする必要があり、その製造コストが高くなることや、その質量が重くなるという問題点である。その結果、ダイカットロール2の部分を支えるためのハウジング等も、頑丈な構造にする必要があった。
【０００６】
さらに、ダイカットロール2の切断刃4が磨耗等によって寿命に達した場合や、厚みの異なるシート状電極5を切断する場合には、ダイカットロール2を取り外して交換する必要があり、その交換には多数の工数が必要となっていた。
【０００７】
加えて、シート状電極5の基材6を切断するには、切断刃4の突出高さは拡径部3の突出高さよりもやや高くしておく必要がある。しかしながら、従来の構造の切断刃4では、その刃先に大きな面圧がかかるために寿命が短いという問題点が認められていた。
【０００８】
本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであり、ダイカットロール2を軽量化してその交換作業を容易にするとともに、低コスト化し、切断刃4を長寿命化するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明は、ダイカットロールの部分を改良したことを特徴としている。
【００１０】
すなわち、請求項１に係わる発明は、アンビルロールとダイカットロールとを有し、該ダイカットロールの外周部には拡径部と切断刃とを有するリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置であって、前記ダイカットロールには、それぞれ１個の拡径部と切断刃とを有しており、且つ、前記拡径部と切断刃との間には捨て刃を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に係わる発明は、切断刃と捨て刃の刃先には、ランド部を有していることを特徴としている。
【００１２】
【実施例】
以下に、本発明に係わるリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置の実施例を図１を用いて詳細に説明する。
【００１３】
本発明に係わるリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置は、図１に示されるように、円筒形状をしたアンビルロール1とそれに周接されたダイカットロール2とで構成される。ダイカットロール2の中央やや左側には拡径された拡径部3と、その右側には捨て刃9と、さらに右側には集電タブ7の形状に対応するジグザグ状に突設し、一定の形状をした切断刃4とが設けられている。
【００１４】
すなわち、本発明に係わるリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置のダイカットロール2の拡径部3は１個であり、該拡径部3と切断刃4との間に捨て刃9が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
そして、アンビルロール1とダイカットロール2の間に、後方からシート状電極5を供給する。そして、ダイカットロール2の拡径部3とアンビルロール1とを適度な圧力で圧接させた状態で、図示されている方向に同じ周速で回転させて、切断刃4によって基材6に集電タブ7を連続的に形成するとともに、同時に捨て刃9によって集電タブ7の外側の基材6の部分を切断するものである。
【００１６】
ここで、集電タブ7の形状の一実施例としては、幅が８ｍｍ、長さが５０ｍｍの略長方形状をしている。そして、長尺をしたシート状電極5の長さ方向に５０ｍｍ毎に一つの割合で集電タブ7を形成するようにした。なお、ダイカットロール2の拡径部3は、アンビルロール1の外周面に当接された状態で配置されている。
【００１７】
本発明に係わるリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置は、拡径部3が一個であるために、図２に示すような従来から使用されているダイカットロール2の幅寸法を半分程度にできる。したがって、ダイカットロール2を小形・軽量化することができ、その周辺のハウジング等も含めたコストを低減できる。加えて、ダイカットロール2を小形・軽量化することができるため、その交換時の工数を低減することができる。
【００１８】
本発明に係わるリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置は、図１に示すように、アンビルロール１をシート状電極5の全幅以上の面長とし、拡径部3、切断刃4及び捨て刃9がそれぞれ約5ｍｍ突出させた状態でダイカットロール2にはめ込まれている。なお、拡径部3は、約２５ｍｍの幅をしており、ダイカットロール2と同軸のリング形状をしている。
【００１９】
切断刃4と捨て刃9とは、図１の右上部に示されるように、刃先の基部11の厚み幅が約１ｍｍをしており、それらの刃先の先端には約１０μｍ程度のダイカットロール2と平行なランド部10を有するようにした。このように、切断刃4と捨て刃9の両方の刃先にランド部10を設けることによって、それぞれの刃先の磨耗を少なくすることができ長寿命化をはかることができる。なお、上記したように、切断刃4はジグザグ状に突設しており、捨て刃9はリング状をしており、それぞれダイカットロール2から突設した形状をしている。
【００２０】
本実施例では、捨て刃9と切断刃4のダイカットロール2からの突出高さをほぼ等しくするとともに、拡径部3よりも外側方向に約５〜１０μｍ突出するようにした。このように、捨て刃9と切断刃4とを拡径部3よりも約５〜１０μｍ突出させることによって、箔状をしたシート状電極5の基材6部分を良好に切断することができる。
【００２１】
加えて、拡径部3と切断刃4との間に捨て刃9を設けることにより、ダイカットロール2をアンビルロール1に対し水平な状態に保つことが容易となり、安定した状態で集電タブ7を形成することが可能となる。
【００２２】
さらに加えて、上記ダイカットロール2では、切断刃4と捨て刃9の突出量は拡径部の突出量よりも高くしているが、切断時の面圧は捨て刃9と切断刃4の刃先にそれぞれ分散される。したがって、切断刃4の磨耗を抑制することができ、その寿命を向上させることができる。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように、本発明に係わるリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置を用いることによってダイカットロールを小形・軽量化し、低コスト化することができるとともに、その交換作業を容易にできる。加えて、切断刃を長寿命化することができるために工業上きわめて優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置の要部概略図である。
【図２】従来から使用しているリチウムイオン電池用電極の集電タブ加工装置の要部概略図である。
【符号の説明】
１：アンビルロール、２：ダイカットロール、３：拡径部、４：切断刃、
５：シート状電極、６：基材、７：集電タブ、８：活物質層、９：捨て刃、
１０：ランド部、１１：基部
【図１】
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【図２】
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