JP2018152240A - Device for conveying electrode material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極材料の搬送装置に関する。 The present invention relates to an electrode material conveying apparatus.
リチウムイオン二次電池などの蓄電装置は、正負の電極を備える。電極の製造は、長尺の帯状金属箔の両面に活物質合剤の塗工部を有する電極材料を形成し、その電極材料を電極の形状に合わせて切断することで行われる。なお、活物質合剤は、活物質、導電剤、溶媒及びバインダを混合したペーストである。 A power storage device such as a lithium ion secondary battery includes positive and negative electrodes. The electrode is manufactured by forming an electrode material having an active material mixture coating portion on both sides of a long strip-shaped metal foil and cutting the electrode material according to the shape of the electrode. The active material mixture is a paste in which an active material, a conductive agent, a solvent, and a binder are mixed.
活物質合剤は、例えば、帯状金属箔の長手方向に間隔を空けて塗布される。電極材料は、帯状金属箔の長手方向に並ぶ塗工部同士の間に、帯状金属箔が露出した未塗工部を備えることになる。 The active material mixture is applied, for example, at intervals in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil. The electrode material includes an uncoated portion where the strip-shaped metal foil is exposed between the coated portions arranged in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil.
この種の電極材料を搬送する搬送装置としては、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の搬送装置は、電極材料を挟むように配置された一対のベルトと、ベルトに装着された複数の接触部とを備える。隣り合う接触部同士の間隔は、未塗工部同士の間隔と一致している。ベルトが回転すると、各ベルトに装着された接触部は未塗工部を挟み込む。そして、ベルトが回転することで、接触部に挟まれた電極材料は搬送されることになる。 For example, Patent Document 1 discloses a transport device that transports this type of electrode material. The conveyance device described in Patent Document 1 includes a pair of belts arranged so as to sandwich the electrode material, and a plurality of contact portions attached to the belts. The interval between adjacent contact portions is the same as the interval between uncoated portions. When the belt rotates, the contact portion mounted on each belt sandwiches the uncoated portion. Then, as the belt rotates, the electrode material sandwiched between the contact portions is conveyed.
ところで、電極材料の搬送装置では、帯状金属箔に皺が生じることを抑制するために、電極材料に張力を作用させながら搬送を行う。張力は、帯状金属箔の長手方向に作用するため、電極材料に張力を作用させることで、帯状金属箔の長手方向に対する皺の発生は抑制することができる。しかしながら、帯状金属箔の短手方向に対する皺の発生は十分に抑制できているとはいえない。 By the way, in the conveying apparatus of electrode material, in order to suppress that a wrinkle arises in strip | belt-shaped metal foil, it conveys, applying a tension | tensile_strength to electrode material. Since tension acts in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil, generation of wrinkles in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil can be suppressed by applying tension to the electrode material. However, it cannot be said that the occurrence of wrinkles in the short direction of the strip-shaped metal foil is sufficiently suppressed.
本発明の目的は、帯状金属箔の短手方向に対する皺の発生を抑制できる電極材料の搬送装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electrode material conveying apparatus capable of suppressing the generation of wrinkles in the short direction of a strip-shaped metal foil.
上記課題を解決する電極材料の搬送装置は、帯状金属箔の両面に、前記帯状金属箔の長手方向に間隔を空けて設けられた活物質合剤の塗工部を備えた電極材料を搬送する電極材料の搬送装置であって、前記帯状金属箔の両面のうちの一方の面である第1面に向かい合うように配置され、回転に伴い前記帯状金属箔に接する接触部を有する回転体と、前記帯状金属箔の両面のうち前記第1面とは反対の面である第2面に向かい合うように配置され、前記接触部と前記帯状金属箔を挟み込む受圧部と、前記回転体を回転させる駆動部と、前記帯状金属箔の両面において前記塗工部同士の間の部分である未塗工部を検出する検出部と、前記検出部によって検出された検出結果から、前記接触部と前記未塗工部とが接触するように前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記回転体はカム形状であり、前記回転体の外周面のうち前記回転体の回転中心から最も離間した部分であり、前記接触部の一部である頂上部は、前記回転体の回転軸線方向に沿って螺旋状に設けられている。 An electrode material transport device that solves the above problems transports an electrode material having an active material mixture coating portion provided on both sides of a strip metal foil at intervals in the longitudinal direction of the strip metal foil. An electrode material transport device, which is disposed to face the first surface, which is one of both surfaces of the belt-shaped metal foil, and has a rotating body having a contact portion in contact with the belt-shaped metal foil with rotation, A pressure receiving portion that is disposed so as to face a second surface that is opposite to the first surface of both surfaces of the strip-shaped metal foil, and that drives the rotating body to rotate, the pressure receiving portion that sandwiches the contact portion and the strip-shaped metal foil A detection unit that detects an uncoated portion that is a portion between the coated portions on both sides of the strip-shaped metal foil, and a detection result detected by the detection unit, the contact portion and the uncoated portion The drive unit is controlled so that it contacts the work part. A control unit, wherein the rotating body has a cam shape, is a portion of the outer peripheral surface of the rotating body that is the farthest away from the center of rotation of the rotating body, and a top that is a part of the contact portion, It is provided in a spiral shape along the rotational axis direction of the rotating body.
これによれば、回転体が回転すると、未塗工部に接触する頂上部は、帯状金属箔の短手方向に遷移していく。これにより、帯状金属箔には短手方向に対する力が加わる。このため、電極材料の搬送中に帯状金属箔の短手方向に対する皺が発生することを抑制できる。 According to this, when a rotating body rotates, the top part which contacts an uncoated part will change to the transversal direction of a strip | belt-shaped metal foil. Thereby, the force with respect to a transversal direction is added to a strip | belt-shaped metal foil. For this reason, it can suppress that the wrinkle with respect to the transversal direction of strip | belt-shaped metal foil generate | occur | produces during conveyance of electrode material.
上記電極材料の搬送装置について、前記回転体は、前記帯状金属箔の長手方向に対して回転軸線が斜めになるように配置されている。
これによれば、頂上部から加わる力を帯状金属箔の長手方向にも分散することができ、頂上部から加わる力を広範囲に及ぼすことができる。帯状金属箔の長手方向にも頂上部からの力を作用させることで、帯状金属箔に皺が発生することを更に抑制することができる。
About the said conveying apparatus of electrode material, the said rotary body is arrange | positioned so that a rotating shaft may become diagonal with respect to the longitudinal direction of the said strip | belt-shaped metal foil.
According to this, the force applied from the top can be dispersed also in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil, and the force applied from the top can be exerted over a wide range. By causing the force from the top to act also in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil, wrinkles can be further prevented from being generated in the strip-shaped metal foil.
上記電極材料の搬送装置について、前記回転体は、回転軸線方向から見た形状が同一であるカム形状の板材を複数備え、前記板材を回転軸に沿って周方向にずらして配置することで構成されている。 About the said electrode material conveying apparatus, the said rotary body is comprised by providing several cam-shaped board | plate materials with the same shape seeing from the rotation axis direction, and shifting | deviating and arrange | positioning the said board | plate material to the circumferential direction along a rotating shaft. Has been.
これによれば、回転体を一体品とする場合に比べ、製造コストの低減が図られる。 According to this, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the rotating body is an integral product.
本発明によれば、帯状金属箔の短手方向に対する皺の発生を抑制できる。 According to the present invention, generation of wrinkles in the short direction of the strip-shaped metal foil can be suppressed.
以下、電極材料の搬送装置の一実施形態について説明する。
電極材料は、リチウムイオン二次電池などの蓄電装置に用いられる正負の電極を製造するために用いられる。電極材料は、長尺の帯状金属箔に活物質合剤を塗布したものである。電極材料を電極の形状に合わせて切断することで電極を得ることができる。
Hereinafter, an embodiment of an electrode material conveying apparatus will be described.
The electrode material is used for producing positive and negative electrodes used in a power storage device such as a lithium ion secondary battery. The electrode material is obtained by applying an active material mixture to a long strip-shaped metal foil. An electrode can be obtained by cutting the electrode material according to the shape of the electrode.
図1に示すように、電極材料製造装置10は、長尺状の帯状金属箔21を供給する供給装置12と、長尺状の電極材料28を巻き取る巻取装置14と、を備える。供給装置12は、供給リール13を備える。供給リール13には帯状金属箔21が巻装されている。供給リール13は回転することで帯状金属箔21を送り出す。巻取装置14は、巻取リール15を備える。巻取リール15は回転することで電極材料28を巻き取る。巻取リール15及び供給リール13の回転により帯状金属箔21は供給リール13から巻取リール15に向けて搬送される。帯状金属箔21の短手方向の寸法(幅)は、例えば、100〜200mmであり、帯状金属箔21の長手方向の寸法(長さ)は、例えば、5000mm以上であり、帯状金属箔21の厚みは、例えば5〜30μmである。帯状金属箔21は、互いに平行な第1面22と、第2面23とを備える。 As shown in FIG. 1, the electrode material manufacturing apparatus 10 includes a supply device 12 that supplies a long band-shaped metal foil 21 and a winding device 14 that winds the long electrode material 28. The supply device 12 includes a supply reel 13. A strip-shaped metal foil 21 is wound around the supply reel 13. The supply reel 13 rotates to send out the strip-shaped metal foil 21. The winding device 14 includes a winding reel 15. The take-up reel 15 rotates to take up the electrode material 28. The belt-shaped metal foil 21 is conveyed from the supply reel 13 toward the take-up reel 15 by the rotation of the take-up reel 15 and the supply reel 13. The dimension (width) in the short direction of the strip-shaped metal foil 21 is, for example, 100 to 200 mm, and the dimension (length) in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil 21 is, for example, 5000 mm or more. The thickness is, for example, 5 to 30 μm. The strip-shaped metal foil 21 includes a first surface 22 and a second surface 23 that are parallel to each other.
電極材料製造装置10は、帯状金属箔21の搬送方向において供給装置12の下流に、ローラ16と、第1塗工装置17とを備える。第1塗工装置17と、ローラ16とは、帯状金属箔21を挟んで位置している。第1塗工装置17は、帯状金属箔21の第1面22に活物質合剤を塗布することで、第1面22に塗工部24を形成する。第1塗工装置17は、例えば、目付量7mg/cm^2となるように活物質合剤を帯状金属箔21の第1面22に塗布する。第1塗工装置17は、活物質合剤の塗布と、塗布停止を交互に行う(所謂、間欠塗工を行う)。これにより、塗工部24同士の間には、帯状金属箔21の第1面22が露出した未塗工部25が設けられることになる。なお、活物質合剤は、活物質、導電剤、溶媒及びバインダを混合したものである。 The electrode material manufacturing apparatus 10 includes a roller 16 and a first coating apparatus 17 downstream of the supply apparatus 12 in the conveyance direction of the strip-shaped metal foil 21. The 1st coating apparatus 17 and the roller 16 are located on both sides of the strip | belt-shaped metal foil 21. As shown in FIG. The first coating device 17 forms an application part 24 on the first surface 22 by applying an active material mixture to the first surface 22 of the strip-shaped metal foil 21. For example, the first coating apparatus 17 applies the active material mixture to the first surface 22 of the strip-shaped metal foil 21 so that the basis weight is 7 mg / cm 2. The first coating device 17 alternately applies the active material mixture and stops application (so-called intermittent coating). Thereby, between the coating parts 24, the uncoated part 25 which the 1st surface 22 of the strip | belt-shaped metal foil 21 exposed is provided. The active material mixture is a mixture of an active material, a conductive agent, a solvent, and a binder.
ローラ16は、帯状金属箔21に張力を作用させるテンションローラとして機能している。また、ローラ16は、帯状金属箔21と第1塗工装置17との間隔を維持するダイローラとしても機能している。 The roller 16 functions as a tension roller that applies tension to the belt-shaped metal foil 21. The roller 16 also functions as a die roller that maintains the distance between the strip-shaped metal foil 21 and the first coating device 17.
電極材料製造装置10は、帯状金属箔21の搬送方向において第1塗工装置17よりも下流に、第2塗工装置18を備える。第2塗工装置18は、例えば、目付量7mg/cm^2となるように活物質合剤を帯状金属箔21の第2面23に塗布する。第2塗工装置18は、帯状金属箔21の第2面23に活物質合剤を塗布することで、第2面23に塗工部26を形成する。第2塗工装置18は、活物質合剤の塗布と、塗布停止を交互に行う(所謂、間欠塗工を行う)。これにより、塗工部26同士の間には帯状金属箔21の第2面23が露出した未塗工部27が設けられることになる。塗工部26は、塗工部24と重なり合うように設けられる。したがって、帯状金属箔21の長手方向において、塗工部24,26同士の位置、及び、未塗工部25,27同士の位置は同一になる。 The electrode material manufacturing apparatus 10 includes a second coating device 18 downstream of the first coating device 17 in the transport direction of the strip-shaped metal foil 21. The second coating device 18 applies the active material mixture to the second surface 23 of the strip-shaped metal foil 21 so that the basis weight is 7 mg / cm 2, for example. The second coating device 18 forms an application part 26 on the second surface 23 by applying an active material mixture to the second surface 23 of the strip-shaped metal foil 21. The second coating device 18 alternately applies the active material mixture and stops application (so-called intermittent coating). Thereby, between the coating parts 26, the uncoated part 27 which the 2nd surface 23 of the strip | belt-shaped metal foil 21 exposed is provided. The coating unit 26 is provided so as to overlap the coating unit 24. Therefore, in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil 21, the positions of the coated parts 24 and 26 and the positions of the uncoated parts 25 and 27 are the same.
第1塗工装置17及び第2塗工装置18によって帯状金属箔21の両面に塗工部24,26を備える電極材料28が製造される。
電極材料製造装置10は、帯状金属箔21の搬送方向において第2塗工装置18よりも下流に、乾燥装置30を備える。乾燥装置30は、塗工部24,26を乾燥させる。
The first coating device 17 and the second coating device 18 produce an electrode material 28 having coating portions 24 and 26 on both sides of the strip-shaped metal foil 21.
The electrode material manufacturing apparatus 10 includes a drying device 30 downstream of the second coating device 18 in the transport direction of the strip-shaped metal foil 21. The drying device 30 dries the coating parts 24 and 26.
電極材料製造装置10は、帯状金属箔21の搬送方向において乾燥装置30よりも下流に、一対のテンションローラ19を備える。テンションローラ19同士は、電極材料28を挟んで位置しており、電極材料28に張力を作用させている。 The electrode material manufacturing apparatus 10 includes a pair of tension rollers 19 downstream of the drying apparatus 30 in the transport direction of the strip-shaped metal foil 21. The tension rollers 19 are positioned with the electrode material 28 interposed therebetween, and tension is applied to the electrode material 28.
ローラ16と、テンションローラ19とは、水平方向に並んで配置されている。したがって、ローラ16とテンションローラ19の間では、電極材料28が水平方向に搬送されることになる。なお、ここでいう「水平方向」は、厳密な意味での水平方向(鉛直方向に直交する方向)だけでなく、水平方向に対して若干傾いている方向も含む。帯状金属箔21の搬送方向において、ローラ16とテンションローラ19との間に位置する乾燥装置30は、水平方向に搬送される電極材料28の塗工部24,26を乾燥させる。ローラ16、及び、テンションローラ19から作用する張力により、ローラ16とテンションローラ19との間に位置する電極材料28の部位には張力が作用している。したがって、電極材料28は、張力が加わっている状態で乾燥装置30内を通過することになる。なお、以下の説明において、ローラ16とテンションローラ19間において電極材料28が搬送される方向を搬送方向Xとする。 The roller 16 and the tension roller 19 are arranged side by side in the horizontal direction. Therefore, the electrode material 28 is conveyed in the horizontal direction between the roller 16 and the tension roller 19. Note that the “horizontal direction” here includes not only the strict sense of the horizontal direction (direction perpendicular to the vertical direction) but also a direction slightly inclined with respect to the horizontal direction. A drying device 30 positioned between the roller 16 and the tension roller 19 in the transport direction of the strip-shaped metal foil 21 dries the coating portions 24 and 26 of the electrode material 28 transported in the horizontal direction. Due to the tension acting from the roller 16 and the tension roller 19, the tension acts on the portion of the electrode material 28 located between the roller 16 and the tension roller 19. Therefore, the electrode material 28 passes through the drying device 30 in a state where tension is applied. In the following description, the direction in which the electrode material 28 is conveyed between the roller 16 and the tension roller 19 is referred to as a conveyance direction X.
図2に示すように、乾燥装置30は、内部が乾燥室31となる箱状の収容部32を備える。収容部32は、入口33及び出口34を備える。電極材料28は、入口33から出口34に向けて乾燥室31内を通過する。乾燥装置30は、上下の両側に送風部35を備え、送風部35からの送風によって塗工部24,26を乾燥させる。 As shown in FIG. 2, the drying device 30 includes a box-shaped storage portion 32 whose inside is a drying chamber 31. The accommodating portion 32 includes an inlet 33 and an outlet 34. The electrode material 28 passes through the drying chamber 31 from the inlet 33 toward the outlet 34. The drying device 30 includes air blowing units 35 on both upper and lower sides, and dries the coating units 24 and 26 by air blowing from the air blowing unit 35.
乾燥室31内では、帯状金属箔21の両面の塗工部24,26を乾燥させるために、上下の両側から送風が行われる。この際、電極材料28が自重によって撓んだり、送風によって上下動すると、塗工部24,26に乾燥ムラが生じたり、帯状金属箔21の破断を招くおそれがある。このため、電極材料製造装置10は、乾燥室31に電極材料の搬送装置(以下、搬送装置と称する)40を備え、この搬送装置40によって電極材料28の保持、及び、搬送を行っている。 In the drying chamber 31, air is blown from both the upper and lower sides in order to dry the coating portions 24 and 26 on both sides of the strip-shaped metal foil 21. At this time, if the electrode material 28 bends due to its own weight or moves up and down due to air blowing, there is a possibility that drying unevenness may occur in the coating parts 24 and 26 or the strip-shaped metal foil 21 may be broken. For this reason, the electrode material manufacturing apparatus 10 includes an electrode material transfer device (hereinafter referred to as a transfer device) 40 in the drying chamber 31, and the electrode material 28 is held and transferred by the transfer device 40.
また、乾燥装置30で乾燥される前の塗工部24,26は、溶媒を含んでいるため、乾燥前の電極材料28の搬送は、未塗工部25,27を保持することで行われる。
図2及び図3に示すように、本実施形態の搬送装置40は、3つの搬送機構41を備える。3つの搬送機構41は、搬送方向Xに並んで設けられている。3つの搬送機構41は、同一の構成を備える。搬送機構41は、それぞれ、回転体43と、受圧部としての受圧ローラ44と、回転体43を回転させる回転軸45と、回転軸45を回転駆動させる駆動ユニット46とを備える。以下、搬送機構41について説明する。
Moreover, since the coating parts 24 and 26 before drying with the drying apparatus 30 contain a solvent, the conveyance of the electrode material 28 before drying is performed by holding the uncoated parts 25 and 27. .
As shown in FIGS. 2 and 3, the transport apparatus 40 of this embodiment includes three transport mechanisms 41. The three transport mechanisms 41 are provided side by side in the transport direction X. The three transport mechanisms 41 have the same configuration. Each of the transport mechanisms 41 includes a rotating body 43, a pressure receiving roller 44 as a pressure receiving unit, a rotating shaft 45 that rotates the rotating body 43, and a drive unit 46 that rotationally drives the rotating shaft 45. Hereinafter, the transport mechanism 41 will be described.
図3及び図4に示すように、回転体43は、回転中心から外周面までの距離が不均一であるカム形状である。回転体43の外周面は、回転中心から最も離間した頂上部52を備える。図3及び図4には、頂上部52を一点鎖線で示している。頂上部52は、回転軸45(回転軸線)に沿って徐々に周方向(回転体43の回転方向)にずれている。即ち、頂上部52は、回転体43の回転軸線方向に沿って螺旋状に設けられているといえる。本実施形態において、頂上部52は、回転体43の回転軸線方向の一端から他端に至るまでに、角度が回転体43の回転方向に90度ずれている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the rotating body 43 has a cam shape in which the distance from the rotation center to the outer peripheral surface is not uniform. The outer peripheral surface of the rotator 43 includes a top 52 that is farthest from the center of rotation. 3 and 4, the top 52 is indicated by a one-dot chain line. The top 52 is gradually shifted in the circumferential direction (rotating direction of the rotating body 43) along the rotating shaft 45 (rotating axis). That is, it can be said that the top 52 is provided in a spiral shape along the rotation axis direction of the rotating body 43. In the present embodiment, the apex 52 has an angle shifted by 90 degrees in the rotation direction of the rotating body 43 from one end to the other end of the rotating body 43 in the rotation axis direction.
回転体43は、複数の板材51を備える。各板材51は、カム形状であり、回転軸線方向から見た形状(正面視の形状)が同一である。回転体43は、回転軸45に沿って板材51を連ならせることで構成されている。各板材51の外周面は、回転軸45から最も離間した頂上構成部53を備える。各板材51を、回転軸45に沿って周方向にずらして重ねることで、各板材51の頂上構成部53は、周方向にずれていく。そして、頂上構成部53が連なることで、回転体43の頂上部52が構成されている。回転体43は、回転軸線と帯状金属箔21の長手方向(搬送方向X)とが斜めに交わるように配置されている。また、回転体43は、回転軸線と帯状金属箔21の短手方向とが平行となるように配置されている。 The rotating body 43 includes a plurality of plate members 51. Each plate member 51 has a cam shape, and the shape seen from the direction of the rotation axis (the shape in front view) is the same. The rotating body 43 is configured by connecting plate members 51 along the rotating shaft 45. The outer peripheral surface of each plate member 51 is provided with a top component 53 that is farthest from the rotating shaft 45. By stacking the plate members 51 while being shifted in the circumferential direction along the rotation axis 45, the top component portion 53 of the plate members 51 is shifted in the circumferential direction. And the top part 52 of the rotary body 43 is comprised because the top structure part 53 continues. The rotating body 43 is disposed so that the rotation axis and the longitudinal direction (conveying direction X) of the strip-shaped metal foil 21 intersect obliquely. The rotating body 43 is arranged so that the rotation axis is parallel to the short direction of the strip-shaped metal foil 21.
回転体43は、回転軸45を中心として回転することで、回転体43の一部が未塗工部25,27に接触する接触状態と、回転体43が未塗工部25,27に接触しない非接触状態とが切り替わる。即ち、回転体43は、未塗工部25,27に接触する回転部位と、未塗工部25,27に接触しない回転部位とを備えているといえる。接触状態において、回転体43の外周面のうち、未塗工部25,27に接する接触部55は、頂上部52及び頂上部52から回転体43の回転方向と反回転方向の両側に若干離れた箇所までの範囲となる。頂上部52は、接触部55の一部を構成しているといえる。接触部55も、頂上部52に合わせて、回転軸線方向に沿って螺旋状に設けられている。本実施形態の回転体43は、1つの接触部55を備える。搬送装置40は、回転体43の同一の回転軌跡上に1つの接触部55を備えているといえる。 The rotating body 43 rotates around the rotation shaft 45, so that a part of the rotating body 43 comes into contact with the uncoated parts 25 and 27, and the rotating body 43 contacts the uncoated parts 25 and 27. The non-contact state is switched. That is, it can be said that the rotating body 43 includes a rotating portion that contacts the uncoated portions 25 and 27 and a rotating portion that does not contact the uncoated portions 25 and 27. In the contact state, of the outer peripheral surface of the rotating body 43, the contact portion 55 that is in contact with the uncoated portions 25 and 27 is slightly separated from the top 52 and the top 52 on both sides of the rotating direction and the counter-rotating direction of the rotating body 43. This is the range up to It can be said that the top 52 constitutes a part of the contact portion 55. The contact portion 55 is also provided in a spiral shape along the rotational axis direction in accordance with the top portion 52. The rotating body 43 of this embodiment includes one contact portion 55. It can be said that the transport device 40 includes one contact portion 55 on the same rotation locus of the rotating body 43.
受圧ローラ44は、帯状金属箔21が通過する箇所を回転体43と挟むように配置されている。受圧ローラ44は、円柱状のローラである。受圧ローラ44は、回転体43の配置に合わせて配置されているといえる。受圧ローラ44の回転軸線方向と回転体43の回転軸線方向とは同一方向に延びている。 The pressure receiving roller 44 is disposed so as to sandwich the portion through which the belt-shaped metal foil 21 passes with the rotating body 43. The pressure receiving roller 44 is a cylindrical roller. It can be said that the pressure receiving roller 44 is arranged in accordance with the arrangement of the rotating body 43. The rotation axis direction of the pressure receiving roller 44 and the rotation axis direction of the rotating body 43 extend in the same direction.
図5に示すように、駆動ユニット46は、回転軸45を回転駆動させる駆動部としてのモータ61と、モータ61を制御する制御部62と、検出部としてのカメラ(撮像装置)63とを備える。カメラ63としては、例えば、CCDイメージセンサなどが用いられる。カメラ63は、搬送方向Xにおける回転体43よりも上流に配置されている。本実施形態のカメラ63は、撮像範囲内に帯状金属箔21の第1面22が含まれるように配置されている。カメラ63は、撮像データを制御部62に出力する。制御部62は、撮像データに基づいて、塗工部24,26と未塗工部25,27の位置を認識する。そして、制御部62は、未塗工部25,27と各回転体43の接触部55とが接触する一方で、塗工部24,26と回転体43が接触しないようにモータ61を駆動させる。例えば、制御部62は、未塗工部25,27の間隔(塗工部24,26の長さ)と、電極材料28の搬送速度とに基づいて、回転体43の接触部55が未塗工部25,27に接触するようにモータ61を制御する。 As shown in FIG. 5, the drive unit 46 includes a motor 61 as a drive unit that rotationally drives the rotary shaft 45, a control unit 62 that controls the motor 61, and a camera (imaging device) 63 as a detection unit. . As the camera 63, for example, a CCD image sensor or the like is used. The camera 63 is disposed upstream of the rotating body 43 in the transport direction X. The camera 63 of the present embodiment is arranged so that the first surface 22 of the strip-shaped metal foil 21 is included in the imaging range. The camera 63 outputs the imaging data to the control unit 62. The control unit 62 recognizes the positions of the coating units 24 and 26 and the uncoated units 25 and 27 based on the imaging data. And the control part 62 drives the motor 61 so that the coating parts 24 and 26 and the rotating body 43 may not contact, while the uncoated parts 25 and 27 and the contact part 55 of each rotating body 43 contact. . For example, the controller 62 determines that the contact portion 55 of the rotating body 43 is uncoated based on the distance between the uncoated portions 25 and 27 (length of the coated portions 24 and 26) and the conveyance speed of the electrode material 28. The motor 61 is controlled so as to come into contact with the work parts 25 and 27.
各回転体43の回転軸45が回転することで、接触部55が未塗工部25,27に接触すると、未塗工部25,27が受圧ローラ44に向けて押される。未塗工部25,27は、回転体43の接触部55と、受圧ローラ44に挟まれる。これにより、回転体43の回転力が帯状金属箔21に伝わり、電極材料28は搬送されることになる。本実施形態では、同一の回転軌跡上に存在する接触部55が1つなので、接触部55が未塗工部25,27に接触する接触状態において、同一の回転軌跡上に存在する接触部55のうち、未塗工部25,27に接触する接触部55も1つとなる。即ち、同一の回転軌跡上に存在する接触部55のうち、未塗工部25,27に同時に接触する接触部55は1つである。なお、受圧ローラ44は、回転体43からの力によって受動的に回転するものでもよいし、モータによって能動的に回転するものでもよい。 When the rotation part 45 of each rotary body 43 rotates and the contact part 55 contacts the uncoated parts 25 and 27, the uncoated parts 25 and 27 are pushed toward the pressure receiving roller 44. The uncoated portions 25 and 27 are sandwiched between the contact portion 55 of the rotating body 43 and the pressure receiving roller 44. Thereby, the rotational force of the rotary body 43 is transmitted to the strip-shaped metal foil 21, and the electrode material 28 is conveyed. In the present embodiment, since there is one contact portion 55 present on the same rotation locus, the contact portion 55 existing on the same rotation locus in the contact state where the contact portion 55 contacts the uncoated portions 25 and 27. Among them, the contact portion 55 that contacts the uncoated portions 25 and 27 is also one. That is, of the contact portions 55 existing on the same rotation locus, there is one contact portion 55 that simultaneously contacts the uncoated portions 25 and 27. The pressure receiving roller 44 may be passively rotated by a force from the rotating body 43 or may be actively rotated by a motor.
図6に示すように、隣り合う搬送機構41同士は、回転体43と、受圧ローラ44の上下方向の位置が反転している。3つの搬送機構41のうち両端の搬送機構41を第1搬送機構41Aとし、第1搬送機構41Aに隣り合う搬送機構41を第2搬送機構41Bとする。第1搬送機構41Aは、回転体43が第1面22に向かい合い、受圧ローラ44が第2面23に向かい合うように配置されている。第2搬送機構41Bは、回転体43が第2面23に向かい合い、受圧ローラ44が第1面22に向かい合うように配置されている。第1搬送機構41Aと、第2搬送機構41Bとで、回転体43と受圧ローラ44との間隔は同一である。 As shown in FIG. 6, in the adjacent transport mechanisms 41, the vertical positions of the rotating body 43 and the pressure receiving roller 44 are reversed. Of the three transport mechanisms 41, the transport mechanisms 41 at both ends are referred to as a first transport mechanism 41A, and the transport mechanism 41 adjacent to the first transport mechanism 41A is referred to as a second transport mechanism 41B. The first transport mechanism 41 </ b> A is disposed such that the rotating body 43 faces the first surface 22 and the pressure receiving roller 44 faces the second surface 23. The second transport mechanism 41 </ b> B is disposed such that the rotating body 43 faces the second surface 23 and the pressure receiving roller 44 faces the first surface 22. The space between the rotating body 43 and the pressure receiving roller 44 is the same in the first transport mechanism 41A and the second transport mechanism 41B.
次に、本実施形態の搬送装置40の作用について説明する。
前述したように、制御部62は、カメラ63の検出結果に基づいて、未塗工部25,27と接触部55とが接触するようにモータ61の制御を行っている。
Next, the operation of the transport device 40 of this embodiment will be described.
As described above, the control unit 62 controls the motor 61 based on the detection result of the camera 63 so that the uncoated portions 25 and 27 and the contact portion 55 come into contact with each other.
回転体43が回転すると、接触部55が未塗工部25,27に接触し、受圧ローラ44とともに未塗工部25,27を挟み込むことで電極材料28を保持、搬送する。図7に示すように、頂上部52のうち、未塗工部25,27に接触する箇所Aは、回転に伴い回転体43の回転軸線方向に遷移していく。すると、未塗工部25,27には、帯状金属箔21の短手方向に対する力が作用する。即ち、帯状金属箔21が短手方向に引っ張られることになり、皺を引き延す方向に力が作用することになる。 When the rotating body 43 rotates, the contact portion 55 comes into contact with the uncoated portions 25 and 27, and holds and conveys the electrode material 28 by sandwiching the uncoated portions 25 and 27 together with the pressure receiving roller 44. As shown in FIG. 7, the portion A that contacts the uncoated portions 25 and 27 in the top portion 52 transitions in the direction of the rotation axis of the rotating body 43 along with the rotation. Then, the force with respect to the short direction of the strip | belt-shaped metal foil 21 acts on the uncoated parts 25 and 27. FIG. That is, the strip-shaped metal foil 21 is pulled in the short direction, and a force acts in the direction of extending the ridge.
また、本実施形態では、回転体43の回転軸線と帯状金属箔21の長手方向とが斜めに交わるように回転体43を配置しているため、頂上部52から未塗工部25,27に加わる力は、帯状金属箔21の長手方向にも分散されることになる。これにより、接触部55により作用する力を広範囲に亘って作用させている。 Moreover, in this embodiment, since the rotating body 43 is disposed so that the rotation axis of the rotating body 43 and the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil 21 are obliquely crossed, from the top 52 to the uncoated portions 25 and 27. The applied force is also dispersed in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil 21. Thereby, the force which acts by the contact part 55 is made to act over a wide range.
また、本実施形態の搬送装置40では、未塗工部25,27の間隔が変わったとしても、自動で、未塗工部25,27に回転体43の接触部55を接触させることができる。
仮に、各回転体43の回転軌跡上に複数の接触部55が備えられ、同一の回転軌跡上に存在する複数の接触部55が同時に複数の未塗工部25,27に接触する場合、接触部55同士の間隔と未塗工部25,27とを一致させている必要がある。また、同時に複数の未塗工部25,27に接触部55が接触している場合、いずれかの接触部55は常に未塗工部25,27に接触している状態であり、電極材料28の搬送中に任意のタイミングで回転体43を停止させたり、回転速度を変更することができない。
Moreover, in the conveying apparatus 40 of this embodiment, even if the space | interval of the uncoated parts 25 and 27 changes, the contact part 55 of the rotary body 43 can be automatically made to contact the uncoated parts 25 and 27. FIG. .
If a plurality of contact portions 55 are provided on the rotation locus of each rotating body 43 and a plurality of contact portions 55 existing on the same rotation locus are in contact with a plurality of uncoated portions 25 and 27 at the same time, contact is made. It is necessary to make the interval between the portions 55 coincide with the uncoated portions 25 and 27. Moreover, when the contact part 55 is contacting the some uncoated parts 25 and 27 simultaneously, one of the contact parts 55 is always in contact with the uncoated parts 25 and 27, and the electrode material 28 It is not possible to stop the rotating body 43 or change the rotation speed at an arbitrary timing during the conveyance of.
これに対し、本実施形態の搬送装置40のように、接触部55と受圧ローラ44に未塗工部25,27が挟まれている接触状態において、同一の回転軌跡上に存在する接触部55のうち、未塗工部25,27に接触する接触部55が1つの場合には、接触部55が未塗工部25,27から離れると、未塗工部25,27に接触している箇所がなくなる。このため、任意のタイミングで回転体43を停止させることができる。また、接触部55が未塗工部25,27に接触していなければ、回転体43の回転速度を変更することができる。このため、未塗工部25,27同士の間隔(塗工部24,26の長さ)が変わった場合には、それに合わせて回転体43の停止時間や、回転速度を変更すればよい。即ち、回転体43毎で、未塗工部25,27に同時に接触する接触部55が1つであれば、他の接触部55による電極材料28への影響を考慮する必要がなく、1つの接触部55が未塗工部25,27に接触するかどうかに合わせてモータ61を制御することができる。 On the other hand, in the contact state in which the uncoated portions 25 and 27 are sandwiched between the contact portion 55 and the pressure receiving roller 44 as in the transport device 40 of the present embodiment, the contact portion 55 that exists on the same rotation locus. Among them, when there is one contact portion 55 that contacts the uncoated portions 25 and 27, when the contact portion 55 moves away from the uncoated portions 25 and 27, the uncoated portions 25 and 27 are in contact. The place disappears. For this reason, the rotating body 43 can be stopped at an arbitrary timing. Moreover, if the contact part 55 is not contacting the uncoated parts 25 and 27, the rotational speed of the rotary body 43 can be changed. For this reason, when the space | interval (length of the coating parts 24 and 26) between the uncoated parts 25 and 27 changes, what is necessary is just to change the stop time and rotation speed of the rotary body 43 according to it. That is, if there is one contact portion 55 that simultaneously contacts the uncoated portions 25 and 27 for each rotating body 43, it is not necessary to consider the influence of the other contact portions 55 on the electrode material 28, and The motor 61 can be controlled in accordance with whether or not the contact portion 55 contacts the uncoated portions 25 and 27.
また、図8に示すように、隣り合う搬送機構41同士は、回転体43と、受圧ローラ44の上下方向の位置が反転している。これにより、各搬送機構41の回転体43が未塗工部25,27に接触すると、接触部55を基点として、帯状金属箔21は若干屈曲することになる。これにより、電極材料28には張力が加わることになり、帯状金属箔21に皺や、撓みが生じることを抑制している。 Further, as shown in FIG. 8, the adjacent transport mechanisms 41 have the rotating body 43 and the pressure receiving roller 44 positioned in the vertical direction reversed. Thereby, when the rotating body 43 of each transport mechanism 41 comes into contact with the uncoated portions 25 and 27, the strip-shaped metal foil 21 is slightly bent with the contact portion 55 as a base point. As a result, tension is applied to the electrode material 28, and wrinkles and bending of the strip-shaped metal foil 21 are suppressed.
したがって、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)回転体43の頂上部52を螺旋状とすることで、帯状金属箔21の短手方向に力が作用するようにしている。このため、帯状金属箔21の短手方向に対する皺の発生を抑制することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By making the top 52 of the rotating body 43 spiral, a force acts in the short direction of the strip-shaped metal foil 21. For this reason, generation | occurrence | production of the wrinkle with respect to the transversal direction of the strip | belt-shaped metal foil 21 can be suppressed.
(2)回転体43の回転軸45と帯状金属箔21の長手方向とが斜めに交わるようにしている。このため、頂上部52から加わる力を長手方向にも分散することができ、頂上部52から加わる力を広範囲に及ぼすことができる。頂上部52から作用する力により、帯状金属箔21の長手方向に対する皺の発生も抑制することができ、頂上部52によって帯状金属箔21の短手方向に対する皺の発生も、長手方向に対する皺の発生も抑制することができる。 (2) The rotating shaft 45 of the rotating body 43 and the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil 21 are obliquely intersected. For this reason, the force applied from the top portion 52 can be dispersed in the longitudinal direction, and the force applied from the top portion 52 can be exerted over a wide range. By the force acting from the top 52, the generation of wrinkles in the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil 21 can also be suppressed. Occurrence can also be suppressed.
(3)回転体43は、板材51を周方向にずらして重ねることで構成されている。回転体43を一体品とする場合に比べ、製造コストの低減が図られる。
(4)回転体43はカム形状であり、外周面は円弧状である。回転体43の回転により接触部55が未塗工部25,27に接触する際には、外周面が緩やかに接触することになる。したがって、したがって、回転体が外周面に角を備えており、この角が未塗工部25,27に接触する場合のように、未塗工部25,27への荷重の集中が少なく、未塗工部25,27の破断を抑制することができる。
(3) The rotating body 43 is configured by stacking the plate members 51 while being shifted in the circumferential direction. The manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the rotating body 43 is integrated.
(4) The rotating body 43 has a cam shape, and the outer peripheral surface has an arc shape. When the contact portion 55 comes into contact with the uncoated portions 25 and 27 due to the rotation of the rotating body 43, the outer peripheral surface comes into gentle contact. Therefore, the rotating body has a corner on the outer peripheral surface, and the concentration of the load on the uncoated portions 25 and 27 is small as in the case where the corner contacts the uncoated portions 25 and 27. Breakage of the coating portions 25 and 27 can be suppressed.
(5)同一の回転軌跡上に存在する接触部55のうち同時に未塗工部25,27に接触する接触部55は1つである。このため、未塗工部25,27の間隔に合わせて、回転体43の停止や、回転速度の変更を行うことができる。したがって、異なる大きさの電極を得るために未塗工部25,27の間隔が変わったとしても、制御部62により、自動で接触部55を未塗工部25,27に接触させることができる。 (5) Of the contact portions 55 existing on the same rotation locus, only one contact portion 55 is in contact with the uncoated portions 25 and 27 at the same time. For this reason, according to the space | interval of the uncoated parts 25 and 27, the rotation body 43 can be stopped or a rotation speed can be changed. Therefore, even if the interval between the uncoated portions 25 and 27 is changed in order to obtain electrodes having different sizes, the control portion 62 can automatically bring the contact portion 55 into contact with the uncoated portions 25 and 27. .
(6)電極材料28が上下動すると、この動きが第1塗工装置17や、第2塗工装置18まで伝わり、目付精度に影響を及ぼす場合がある。搬送装置40によって電極材料28が上下動することを抑制することで、目付精度が悪化することを抑制することができる。 (6) When the electrode material 28 moves up and down, this movement is transmitted to the first coating device 17 and the second coating device 18 and may affect the basis weight accuracy. By suppressing the electrode material 28 from moving up and down by the transport device 40, it is possible to suppress deterioration in the basis weight accuracy.
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○回転体43は、複数の板材51を重ねたものでなくてもよく、一体品であってもよい。
In addition, you may change embodiment as follows.
The rotating body 43 may not be a stack of a plurality of plate members 51, or may be an integral product.
○回転体43は、複数の頂上部52及び接触部55を備えていてもよい。この場合であっても、同一の回転軌跡上に存在する接触部55、即ち、同一の回転体43に設けられる接触部55のうち、同時に未塗工部25,27に接触する接触部55を1つとすることで、未塗工部25,27の間隔が変わったとしても、制御部62が自動で接触部55を未塗工部25,27に接触させることができる。 The rotating body 43 may include a plurality of top portions 52 and contact portions 55. Even in this case, the contact portion 55 that is present on the same rotation locus, that is, the contact portion 55 that is in contact with the uncoated portions 25 and 27 at the same time among the contact portions 55 provided on the same rotating body 43 is provided. By setting it as one, even if the space | interval of the uncoated parts 25 and 27 changes, the control part 62 can make the contact part 55 contact the uncoated parts 25 and 27 automatically.
○未塗工部25,27を検出する検出部として、光センサを用いてもよい。塗工部24,26と未塗工部25,27では、光を受けたときの反射態様が異なる。この反射態様の変化から未塗工部25,27の検出を行ってもよい。 A light sensor may be used as a detection unit that detects the uncoated portions 25 and 27. The coating portions 24 and 26 and the uncoated portions 25 and 27 have different reflection modes when receiving light. The uncoated portions 25 and 27 may be detected from the change in the reflection mode.
○受圧部として、未塗工部25,27と向かい合う方向に上下動する部材を用いてもよい。この場合、受圧部の上下動は、制御部62によって制御されるアクチュエータによって行われる。この場合、受圧部は、回転しなくてもよい。接触部55が未塗工部25,27に接触するときには、受圧部は上昇し、未塗工部25,27に接触する。これにより、接触部55と受圧部により未塗工部25,27が挟まれる。接触部55が未塗工部25,27に接触しないときには、受圧部は下降し、受圧部は未塗工部25,27から離れる。 A member that moves up and down in a direction facing the uncoated portions 25 and 27 may be used as the pressure receiving portion. In this case, the pressure receiving unit is moved up and down by an actuator controlled by the control unit 62. In this case, the pressure receiving unit does not need to rotate. When the contact part 55 contacts the uncoated parts 25 and 27, the pressure receiving part rises and contacts the uncoated parts 25 and 27. As a result, the uncoated portions 25 and 27 are sandwiched between the contact portion 55 and the pressure receiving portion. When the contact portion 55 does not contact the uncoated portions 25 and 27, the pressure receiving portion is lowered and the pressure receiving portion is separated from the uncoated portions 25 and 27.
○各搬送機構41は、回転体43と受圧ローラ44との上下方向の位置が同一であってもよい。
○搬送機構41の数は、単数や2つであってもよいし、4つ以上としてもよい。4つ以上とする場合、第1搬送機構41Aと第2搬送機構41Bとが交互に並ぶようにしてもよいし、第1搬送機構41Aと第2搬送機構41Bとが点在するようにしてもよい。
In each transport mechanism 41, the vertical position of the rotating body 43 and the pressure receiving roller 44 may be the same.
The number of the transport mechanisms 41 may be singular or two, or may be four or more. When the number is four or more, the first transport mechanisms 41A and the second transport mechanisms 41B may be alternately arranged, or the first transport mechanisms 41A and the second transport mechanisms 41B may be interspersed. Good.
○カメラ63、及び、制御部62は、搬送機構41毎に個別に設けられていなくてもよく、各搬送装置40で共通化してもよい。
○カメラ63は、撮像範囲に第2面23を含むものであってもよい。また、搬送装置40は、第1面22を撮像するカメラと、第2面23を撮像するカメラの両方を備えていてもよい。
The camera 63 and the control unit 62 may not be provided individually for each transport mechanism 41, and may be shared by the transport devices 40.
The camera 63 may include the second surface 23 in the imaging range. Further, the transport device 40 may include both a camera that images the first surface 22 and a camera that images the second surface 23.
○搬送装置40は、帯状金属箔21の搬送方向において、第2塗工装置18と、乾燥装置30との間に備えられていてもよい。
○電極材料製造装置10は、超音波によって電極材料28を浮揚させる浮揚装置を乾燥装置30内に備えていてもよい。この場合、搬送装置40及び浮揚装置の両方によって電極材料28が保持されることになる。
The transport device 40 may be provided between the second coating device 18 and the drying device 30 in the transport direction of the strip-shaped metal foil 21.
The electrode material manufacturing apparatus 10 may include a levitation device in the drying device 30 that levitates the electrode material 28 using ultrasonic waves. In this case, the electrode material 28 is held by both the transfer device 40 and the levitation device.
○回転体43は、帯状金属箔21の長手方向と回転軸線が直交するように配置されていてもよい。 The rotating body 43 may be arranged so that the longitudinal direction of the strip-shaped metal foil 21 and the rotation axis are orthogonal.
21…帯状金属箔、22…第1面、23…第2面、24,26…塗工部、25,27…未塗工部、28…電極材料、40…電極材料の搬送装置、43…回転体、51…板材、52…頂上部、55…接触部、61…モータ(駆動部)、62…制御部、63…カメラ(検出部)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Strip | belt-shaped metal foil, 22 ... 1st surface, 23 ... 2nd surface, 24, 26 ... Coating part, 25, 27 ... Uncoated part, 28 ... Electrode material, 40 ... Conveyance apparatus of electrode material, 43 ... Rotating body 51 ... Plate material 52 ... Top part 55 ... Contact part 61 ... Motor (drive part) 62 ... Control part 63 ... Camera (detection part)
Claims (3)
前記帯状金属箔の両面のうちの一方の面である第1面に向かい合うように配置され、回転に伴い前記帯状金属箔に接する接触部を有する回転体と、
前記帯状金属箔の両面のうち前記第1面とは反対の面である第2面に向かい合うように配置され、前記接触部と前記帯状金属箔を挟み込む受圧部と、
前記回転体を回転させる駆動部と、
前記帯状金属箔の両面において前記塗工部同士の間の部分である未塗工部を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された検出結果から、前記接触部と前記未塗工部とが接触するように前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記回転体はカム形状であり、
前記回転体の外周面のうち前記回転体の回転中心から最も離間した部分であり、前記接触部の一部である頂上部は、前記回転体の回転軸線方向に沿って螺旋状に設けられている電極材料の搬送装置。 An electrode material conveying device that conveys an electrode material provided with an active material mixture coating portion provided on both sides of the band-shaped metal foil with a gap in the longitudinal direction of the band-shaped metal foil,
A rotating body that is disposed so as to face the first surface that is one of both surfaces of the strip-shaped metal foil, and has a contact portion that contacts the strip-shaped metal foil with rotation;
A pressure receiving part that is disposed so as to face a second surface that is opposite to the first surface of both surfaces of the strip metal foil, and sandwiches the contact portion and the strip metal foil;
A drive unit for rotating the rotating body;
A detection unit for detecting an uncoated portion that is a portion between the coated portions on both sides of the strip-shaped metal foil,
From the detection result detected by the detection unit, comprising a control unit for controlling the drive unit so that the contact unit and the uncoated unit are in contact,
The rotating body has a cam shape,
The outermost surface of the rotator is a portion that is the furthest away from the rotation center of the rotator, and the top that is a part of the contact portion is provided in a spiral shape along the rotation axis direction of the rotator. The electrode material transfer device.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2017
- 2017-03-13 JP JP2017047527A patent/JP2018152240A/en active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2022079165A (en) * | 2020-11-16 | 2022-05-26 | 株式会社Gsユアサ | Electrode sheet manufacturing device and electrode sheet manufacturing method |
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