JP2016150426A - 電極の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワークの切断後、異物が電極上に残存することを抑制できる電極の製造方法を提供する。【解決手段】蓄電装置のための電極Ｅの製造方法は、下型４と上型６との協働によって、下型４と押圧部材８との間に配置されたワークＷを切断して電極Ｅを形成する切断工程と、切断工程の後、押圧部材８を電極Ｅから離間させた後、押圧部材８の押圧面８ｐに形成された吹き出し口１０から電極Ｅに向けて気体Ｇを吹き出す吹き出し工程とを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、電極の製造方法に関する。
切刃が対向する凸工具及び凹工具を用いて板状材料を打ち抜く方法が知られている（特許文献１参照）。上金型の凹工具の凹部内には、凹工具の切刃側面と僅かな隙間を保ったまま摺動するパッドが設置されている。この方法では、まず、上金型の凹工具の切刃側面とパッドとの間から板状材料に向けて気体を吹き出し、板状材料又は凹工具に付着した異物を除去する。次に、凹工具を下降させ、下金型の凸工具の切刃と凹工具の切刃とによって板状材料を切断する。その後、凹工具を上昇させ、板状材料を切断して得られた製品を金型外部に取り出す。
特開２０１１−２１８４９９号公報
上記方法では、板状材料の切断後、上金型の凹工具の上昇に伴って切断粉等の異物が巻き上げられ、異物が製品上に残存するおそれがある。
ところで、蓄電装置のための電極は、下型と上型との協働によってワークを切断して形成される。そのため、上記方法により製品としての電極を製造する場合、ワークの切断後、例えば上型の上昇に伴って巻き上げられた切断粉等の異物が電極上に残存するおそれがある。
本発明の一側面は、ワークの切断後、異物が電極上に残存することを抑制できる電極の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る電極の製造方法は、蓄電装置のための電極の製造方法であって、下型と上型との協働によって、前記下型と押圧部材との間に配置されたワークを切断して前記電極を形成する切断工程と、前記切断工程の後、前記押圧部材を前記電極から離間させた後、前記押圧部材の押圧面に形成された吹き出し口から前記電極に向けて気体を吹き出す吹き出し工程と、を含む。
この製造方法によれば、ワークの切断後、例えば上型又は押圧部材の上昇に伴って巻き上げられた切断粉（例えば金属粉又は活物質粉）等の異物が電極上に残存することを抑制できる。
前記吹き出し工程では、前記押圧面の法線方向から見て、前記電極の切断面の位置と前記吹き出し口の位置との間における電極の表面位置に向けて、前記気体を吹き出してもよい。
この場合、電極の表面及び切断面に付着した異物を効率的に吹き飛ばすことができる。
本発明の一側面によれば、ワークの切断後、異物が電極上に残存することを抑制できる電極の製造方法が提供され得る。
実施形態に係る電極の製造装置を模式的に示す図である。 実施形態に係る電極の製造装置を模式的に示す図である。 実施形態に係る電極の製造装置を模式的に示す図である。 図３の電極の製造装置の一部の上面図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
図１〜図３は、実施形態に係る電極の製造装置を模式的に示す図である。図４は、図３の電極の製造装置の一部の上面図である。図１〜図４にはＸＹＺ直交座標系が示されている。図１〜図４に示される電極の製造装置１００は、蓄電装置のための電極Ｅを製造する装置である。蓄電装置としては、例えばリチウムイオン二次電池等の二次電池、例えば電気二重層キャパシタ等のキャパシタ等が挙げられる。
電極の製造装置１００は、ワークＷを載置するための下型４と、下型４に対向配置された上型６と、下型４に対向配置されると共に上型６の隣に配置された押圧部材８とを備える。押圧部材８は例えばストリッパープレートである。上型６と押圧部材８との間には隙間が形成され得る。ワークＷは、下型４と上型６との間、及び下型４と押圧部材８との間に配置され得る。下型４と上型６との協働によって、下型４と押圧部材８との間に配置されたワークＷを切断して電極Ｅを形成する。上型６は、下型４に対して相対的に上下動することによってワークＷを打ち抜くことができる。下型４及び上型６は例えば金型である。下型４は、例えば凹部４ａを有する。凹部４ａの縁には、下刃４ｃが形成されている。下刃４ｃは、例えば電極Ｅのタブ（活物質層が形成されていない部分）の形状に対応する部分４ｂを有する（図４参照）。上型６は、凹部４ａに嵌め合わされる凸部６ａを有する。凸部６ａの縁には、下刃４ｃに対向する上刃６ｃが形成されている。押圧部材８は、下型４に対して相対的に上下動することによって、ワークＷの切断時に、ワークＷを押圧して固定することができる。
ワークＷは例えば矩形形状を有する板状部材であってもよい。ワークＷは、金属箔と、金属箔上に設けられた活物質層とを備え得る。この場合、金属箔及び活物質層が切断される。活物質層は、金属箔の両面にそれぞれ設けられてもよい。金属箔としては、例えば銅箔又はアルミニウム箔等が挙げられる。活物質層としては、例えば正極活物質層又は負極活物質層等が挙げられる。負極活物質層では、正極活物質層に比べて、切断時に活物質粉が発生し易い。
押圧部材８の押圧面８ｐには、電極Ｅに向けて気体Ｇを吹き出すための吹き出し口８ａが形成されている。押圧部材８の内部には、吹き出し口８ａに気体Ｇを供給するための流路８ｂが形成されている。気体Ｇは、押圧面８ｐの法線方向（Ｚ方向）から見て、電極Ｅの切断面Ｅｃの位置Ｒと吹き出し口８ａの位置Ｑとの間における電極Ｅの表面位置Ｐに向けて吹き出す。気体Ｇは、電極Ｅの切断面Ｅｃに近づく方向（Ｘ方向）に向かって吹き出す。吹き出し口８ａは、切断面Ｅｃの延在方向（Ｙ方向）に沿って延びてもよい。気体Ｇとしては、例えば空気、不活性ガス等が挙げられる。押圧面８ｐの法線方向と、吹き出し口８ａからの気体Ｇの吹き出し方向とのなす角度のうち小さい方の角度θは０°以上９０°未満であってもよく、３０°以上６０°以下であってもよい。
実施形態に係る電極の製造方法は、例えば電極の製造装置１００を用いて以下のように実施され得る。
（切断工程）
まず、図１〜図２に示されるように、下型４と上型６との協働によって、下型４と押圧部材８との間に配置されたワークＷを切断して電極Ｅを形成する。具体的には、まず、ワークＷを下型４上に載置する（図１の（Ａ）参照）。次に、押圧部材８を降下させて、ワークＷを下型４と押圧部材８との間に固定する（図１の（Ｂ）参照）。このとき、押圧部材８の押圧面８ｐはワークＷに接触する。次に、上型６を降下させて、ワークＷを切断する（図２の（Ａ）参照）。次に、上型６を上昇させる（図２の（Ｂ）参照）。
（吹き出し工程）
次に、押圧部材８を上昇させることによって、押圧部材８を電極Ｅから離間させる（図３参照）。離間後、押圧部材８の押圧面８ｐに形成された吹き出し口８ａから電極Ｅに向けて気体Ｇを吹き出す。押圧部材８が電極Ｅから離間するタイミングから押圧部材８の上死点に到達するタイミングまでの間において、継続的に気体Ｇを吹き出すことが好ましい。任意のタイミングで気体Ｇの吹き出しを停止してもよい。押圧面８ｐの法線方向から見て、電極Ｅの切断面Ｅｃの位置Ｒと吹き出し口８ａの位置Ｑとの間における電極Ｅの表面位置Ｐに向けて、気体Ｇを吹き出してもよい。この場合、電極Ｅの表面に対して斜めの方向から気体Ｇを吹き出すことになる。電極Ｅの表面に到達した気体Ｇは、電極Ｅの表面に沿って流れ、電極Ｅの切断面Ｅｃまで到達する。
本実施形態の電極の製造方法によれば、ワークＷの切断後、例えば上型６又は押圧部材８の上昇に伴って巻き上げられた切断粉（例えば金属粉又は活物質粉）等の異物が電極Ｅ上に残存することを抑制できる。気体Ｇを電極Ｅの表面位置Ｐに向けて吹き出す場合、電極Ｅの表面及び切断面Ｅｃに付着した異物を効率的に吹き飛ばすことができる。また、気体Ｇの吹き出し方向を調節することによって、効率的に電極Ｅを清掃できる。気体Ｇの吹き出し方向は、例えば吹き出し口８ａを有するノズルの向きを制御することによって調節され得る。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。
４…下型、６…上型、８…押圧部材、８ａ…吹き出し口、８ｐ…押圧面、Ｅ…電極、Ｅｃ…切断面、Ｇ…気体、Ｐ…電極の表面位置、Ｑ…吹き出し口の位置、Ｒ…切断面の位置、Ｗ…ワーク。

Claims (2)

  1. 蓄電装置のための電極の製造方法であって、
    下型と上型との協働によって、前記下型と押圧部材との間に配置されたワークを切断して前記電極を形成する切断工程と、
    前記切断工程の後、前記押圧部材を前記電極から離間させた後、前記押圧部材の押圧面に形成された吹き出し口から前記電極に向けて気体を吹き出す吹き出し工程と、
    を含む、電極の製造方法。
  2. 前記吹き出し工程では、前記押圧面の法線方向から見て、前記電極の切断面の位置と前記吹き出し口の位置との間における電極の表面位置に向けて、前記気体を吹き出す、請求項１に記載の電極の製造方法。
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