JP7754147B2 - Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method - Google Patents
Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP7754147B2 JP7754147B2 JP2023158328A JP2023158328A JP7754147B2 JP 7754147 B2 JP7754147 B2 JP 7754147B2 JP 2023158328 A JP2023158328 A JP 2023158328A JP 2023158328 A JP2023158328 A JP 2023158328A JP 7754147 B2 JP7754147 B2 JP 7754147B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- laser light
- uncoated
- output intensity
- coated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本開示は電極体の製造装置及び電極体の製造方法に関する。 This disclosure relates to an electrode assembly manufacturing apparatus and an electrode assembly manufacturing method.
特許文献1に開示の電極シート乾燥装置は、ロール状の電極シートを巻出し、赤外線照射部がチャンバの外側から赤外線を照射して電極シートを加熱乾燥し、それをチャンバ内にて巻き取ることができるように構成される。電極シートの温度が所定の設定温度になるように、赤外線照射部の出力と電極シートの送り速度のいずれか一方又は両方を調整する。 The electrode sheet drying device disclosed in Patent Document 1 is configured so that a rolled electrode sheet is unwound, an infrared irradiation unit irradiates infrared rays from outside the chamber to heat and dry the electrode sheet, and then the electrode sheet can be wound up inside the chamber. Either the output of the infrared irradiation unit or the feed speed of the electrode sheet, or both, are adjusted so that the temperature of the electrode sheet reaches a predetermined set temperature.
本願発明者等は、以下の課題を発見した。
このような電極シート乾燥装置を用いて、電極材が塗布された塗布領域と、電極材が塗布されていない非塗布領域とを備えた電極シートを加熱することがある。すると、塗布領域及び非塗布領域が同様に加熱されて、割れが発生するおそれがある。
The inventors of the present application have discovered the following problems.
When such an electrode sheet drying device is used to heat an electrode sheet having a coated area where an electrode material is coated and a non-coated area where no electrode material is coated, the coated area and the non-coated area are heated in the same manner, which may cause cracks.
本開示は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、割れの発生を抑制できる電極体の製造装置及び電極体の製造方法を提供するものである。 This disclosure was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide an electrode assembly manufacturing device and electrode assembly manufacturing method that can suppress the occurrence of cracks.
本開示に係る電極体の製造装置は、
電極箔を連続的に搬送する箔搬送機と、
前記連続的に搬送される前記電極箔の主面に、電極材を間欠的に塗布することによって、前記電極材が塗布された塗布領域と、前記電極材が塗布されていない未塗布領域とを断続的に形成する塗布機と、
前記未塗布領域の位置を取得する取得部と、
前記電極箔にレーザ光を照射するレーザ照射器と、
出力制御部と、を備え、
前記出力制御部は、前記未塗布領域が前記レーザ光の照射範囲に含まれている期間において、前記レーザ照射器が前記レーザ光を前記塗布領域へ第1の出力強度で照射しつつ、前記レーザ光を前記未塗布領域へ第2の出力強度で照射するよう、前記レーザ照射器の出力を制御し、
前記第2の出力強度は、前記第1の出力強度と比較して低い。
The electrode assembly manufacturing apparatus according to the present disclosure comprises:
a foil conveyor that continuously conveys the electrode foil;
a coater that intermittently coats a main surface of the electrode foil that is continuously conveyed with an electrode material to intermittently form coated regions where the electrode material is coated and uncoated regions where the electrode material is not coated;
an acquisition unit that acquires the position of the uncoated region;
a laser irradiator that irradiates the electrode foil with laser light;
an output control unit;
the output control unit controls an output of the laser irradiator so that, during a period in which the uncoated region is included in the irradiation range of the laser light, the laser irradiator irradiates the coated region with the laser light at a first output intensity and irradiates the uncoated region with the laser light at a second output intensity;
The second output intensity is lower compared to the first output intensity.
また、上述した電極体の製造装置において、前記第2の出力強度は、0(ゼロ)であってもよい。 Furthermore, in the above-mentioned electrode assembly manufacturing apparatus, the second output intensity may be 0 (zero).
本開示に係る電極体の製造方法は、
電極箔を連続的に搬送するステップと、
前記連続的に搬送される前記電極箔の主面に、電極材を間欠的に塗布することによって、前記電極材が塗布された塗布領域と、前記電極材が塗布されていない未塗布領域とを断続的に形成するステップと、
前記未塗布領域の位置を取得するステップと、
レーザ照射器から前記電極箔にレーザ光を照射するステップと、
前記未塗布領域が前記レーザ光の照射範囲に含まれている期間において、前記レーザ光を前記塗布領域へ第1の出力強度で照射しつつ、前記レーザ光を前記未塗布領域へ第2の出力強度で照射するステップと、を備える。
The method for manufacturing an electrode assembly according to the present disclosure includes:
continuously conveying the electrode foil;
intermittently applying an electrode material to a main surface of the continuously transported electrode foil, thereby intermittently forming a coated region where the electrode material is applied and an uncoated region where the electrode material is not applied;
obtaining the location of the uncoated area;
irradiating the electrode foil with laser light from a laser irradiator;
The method includes a step of irradiating the laser light to the uncoated area at a first output intensity while irradiating the laser light to the uncoated area at a second output intensity during a period in which the uncoated area is included in the irradiation range of the laser light.
また、上述した電極体の製造方法では、前前記レーザ光を前記未塗布領域へ第2の出力強度で照射するステップにおいて、前記未塗布領域へ前記レーザ光の照射を停止してもよい。 Furthermore, in the above-described method for manufacturing an electrode body, in the step of irradiating the uncoated area with the laser light at the second output intensity, irradiation of the laser light onto the uncoated area may be stopped.
本開示によれば、割れの発生を抑制できる。 This disclosure makes it possible to suppress the occurrence of cracks.
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Specific embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Furthermore, the following description and drawings have been simplified as appropriate for clarity.
<実施の形態1>
図1~図3を参照して実施の形態1について説明する。
First Embodiment
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
なお、当然のことながら、図1及びその他の図面に示した右手系XYZ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、Z軸プラス向きが鉛直上向き、XY平面が水平面であり、図面間で共通である。X軸正方向は、後述する電極箔FFの送出方向である。また、Y軸方向は、電極箔FFの幅方向である。 It should be understood that the right-handed XYZ coordinate system shown in Figure 1 and other drawings is a matter of convenience for explaining the positional relationships of the components. Normally, the positive Z axis is vertically upward, and the XY plane is the horizontal plane, which is common to all drawings. The positive X axis is the feed direction of the electrode foil FF, which will be described later. The Y axis direction is the width direction of the electrode foil FF.
<製造装置>
図1に示すように、電極体の製造装置10は、レーザ照射器1と、箔搬送機2と、塗布機3と、センサ4と、制御装置5と、出力制御部6とを備える。
<Manufacturing equipment>
As shown in FIG. 1 , an electrode body manufacturing apparatus 10 includes a laser irradiator 1 , a foil conveyor 2 , a coater 3 , a sensor 4 , a control device 5 , and an output control unit 6 .
電極箔ロールFRは、電極箔FFが巻き回されることによって、ロール状に形成される。電極箔ロールFRは回動可能に所定の位置に配置される。電極箔ロールFRは回動することによって、電極箔FFを送出方向(ここでは、X軸正方向)に送り出すことができる。送出方向には、図示しない巻取ロールが配置されているとよい。この図示しない巻取ロールは、電極箔ロールFRが送り出した電極箔FFを巻き取る。電極箔FFは、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、又はカーボン等からなる。 The electrode foil roll FR is formed into a roll by winding the electrode foil FF around it. The electrode foil roll FR is rotatably positioned at a predetermined position. By rotating, the electrode foil roll FR can feed the electrode foil FF in the feed direction (here, the positive direction of the X-axis). A take-up roll (not shown) may be positioned in the feed direction. This take-up roll (not shown) winds up the electrode foil FF fed by the electrode foil roll FR. The electrode foil FF is made of, for example, stainless steel, aluminum, copper, nickel, iron, titanium, or carbon.
箔搬送機2は、電極箔FFを送出方向に連続的に搬送する。箔搬送機2は、ロール・トゥ・ロール方式を用いて、電極箔FFを搬送するとよい。箔搬送機2は、例えば、複数のロール2Aを備える。複数のロール2Aは、電極箔ロールFRと、上記した巻取ロールが配置された巻取ロール側FWとの間において配置されるとよい。さらに、複数のロール2Aは、電極箔FFの下側において所定の間隔を空けて配置されるとよい。図示しない駆動源が回転駆動力を複数のロール2Aに与え、複数のロール2Aが回転する。これによって、電極箔FFを送出方向に搬送できる。 The foil conveyor 2 continuously conveys the electrode foil FF in the feed direction. The foil conveyor 2 may convey the electrode foil FF using a roll-to-roll method. The foil conveyor 2 may, for example, include multiple rolls 2A. The multiple rolls 2A may be arranged between the electrode foil roll FR and the take-up roll side FW on which the above-mentioned take-up roll is located. Furthermore, the multiple rolls 2A may be arranged at predetermined intervals below the electrode foil FF. A drive source (not shown) applies a rotational drive force to the multiple rolls 2A, causing them to rotate. This allows the electrode foil FF to be conveyed in the feed direction.
塗布機3は、箔搬送機2が連続的に搬送する電極箔FFの主面FSに、電極材FAを間欠的に塗布する。これによって、電極箔FFの主面FSにおいて、塗布領域FCと、未塗布領域FUとを断続的に形成する。塗布領域FCの送出方向における長さと、未塗布領域FUの送出方向における長さとは、予め設定されるとよい。主面FSにおいて、塗布領域FCと、未塗布領域FUとが送出方向に交互に並んでいる。塗布領域FCは電極材FAが塗布されている。塗布領域FCにおいては、電極材FAが電極箔FFの主面FSを覆う。未塗布領域FUは電極材FAが塗布されていない。未塗布領域FUにおいては、電極材FAが電極箔FFの主面FSを覆っておらず、電極箔FFの主面FSが露出している。 The applicator 3 intermittently applies electrode material FA to the main surface FS of the electrode foil FF, which is continuously conveyed by the foil conveyor 2. This intermittently forms coated regions FC and uncoated regions FU on the main surface FS of the electrode foil FF. The lengths of the coated regions FC in the feed direction and the uncoated regions FU in the feed direction are preferably set in advance. On the main surface FS, the coated regions FC and uncoated regions FU are arranged alternately in the feed direction. The coated regions FC are coated with electrode material FA. In the coated regions FC, the electrode material FA covers the main surface FS of the electrode foil FF. In the uncoated regions FU, the electrode material FA is not applied. In the uncoated regions FU, the electrode material FA does not cover the main surface FS of the electrode foil FF, leaving the main surface FS of the electrode foil FF exposed.
電極材FAは、電極活物質を含む。電極活物質は、正極活物質、又は負極活物質である。 The electrode material FA includes an electrode active material. The electrode active material is a positive electrode active material or a negative electrode active material.
正極活物質を含む電極材FAは、正極を構成する。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li1+xMn2-x-yMyO4(Mは、Al、Mg、Co、Fe、Ni、及びZnから選ばれる1種以上の金属元素)で表される組成の異種元素置換Li-Mnスピネル等である。 The electrode material FA containing a positive electrode active material constitutes a positive electrode. Examples of the positive electrode active material include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 ), LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , and a heteroelement-substituted Li—Mn spinel having a composition represented by Li 1+x Mn 2-x-y M y O 4 (M is one or more metal elements selected from Al, Mg, Co, Fe, Ni, and Zn).
負極活物質を含む電極材FAは、負極を構成する。負極活物質は、例えば、金属リチウムや、リチウムイオン等の金属イオンを吸蔵及び放出可能な材料である。リチウムイオン等の金属イオンを吸蔵及び放出可能な材料は、例えば、合金系負極活物質又は炭素材料等である。合金系負極活物質は、例えば、Si合金系負極活物質、又はSn合金系負極活物質等である。Si合金系負極活物質は、ケイ素、ケイ素酸化物、ケイ素炭化物、ケイ素窒化物、又はこれらの固溶体等である。Si合金系負極活物質は、ケイ素以外の元素、例えば、Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Cu、Zn、Ge、In、Sn、Ti等を含んでもよい。Sn合金系負極活物質は、スズ、スズ酸化物、スズ窒化物、又はこれらの固溶体等である。また、Sn合金系負極活物質は、スズ以外の元素、例えば、Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Cu、Zn、Ge、In、Ti、Si等を含んでもよい。炭素材料は、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、又はグラファイト等である。 An electrode material FA containing a negative electrode active material constitutes a negative electrode. The negative electrode active material is, for example, a material capable of absorbing and releasing metal ions such as metallic lithium or lithium ions. Materials capable of absorbing and releasing metal ions such as lithium ions include, for example, alloy-based negative electrode active materials or carbon materials. Examples of alloy-based negative electrode active materials include Si alloy-based negative electrode active materials or Sn alloy-based negative electrode active materials. Examples of Si alloy-based negative electrode active materials include silicon, silicon oxide, silicon carbide, silicon nitride, or solid solutions thereof. Si alloy-based negative electrode active materials may also include elements other than silicon, such as Fe, Co, Sb, Bi, Pb, Ni, Cu, Zn, Ge, In, Sn, and Ti. Examples of Sn alloy-based negative electrode active materials include tin, tin oxide, tin nitride, or solid solutions thereof. The Sn alloy-based negative electrode active material may also contain elements other than tin, such as Fe, Co, Sb, Bi, Pb, Ni, Cu, Zn, Ge, In, Ti, and Si. The carbon material may be, for example, hard carbon, soft carbon, or graphite.
電極材FAは、任意の成分として、導電助剤やバインダー、更には固体電解質等を含むとよい。導電助剤は、例えば、VGCF(気相成長法炭素繊維、Vapor Grown Carbon Fiber)、カーボンナノ繊維等の炭素材料、又は金属材等である。バインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、又はこれらの組合せである。 The electrode material FA may optionally contain conductive additives, binders, and solid electrolytes. Examples of conductive additives include carbon materials such as vapor-grown carbon fiber (VGCF) and carbon nanofibers, or metal materials. Examples of binders include polyvinylidene fluoride (PVdF), carboxymethyl cellulose (CMC), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), or combinations thereof.
センサ4は、未塗布領域FUを検出する。具体的には、センサ4は、未塗布領域FUの位置やサイズ等を検出する。センサ4は、塗布機3から送出方向に間隔を空けて設けられるとよい。センサ4は、例えば、電極箔FFの主面FSの上方に配置されているとよい。センサ4として、例えば、ラインスキャンカメラを利用してもよい。 Sensor 4 detects the uncoated area FU. Specifically, sensor 4 detects the position, size, etc. of the uncoated area FU. Sensor 4 is preferably provided at a distance from the coater 3 in the feed direction. Sensor 4 is preferably located, for example, above the main surface FS of the electrode foil FF. For example, a line scan camera may be used as sensor 4.
レーザ照射器1は、レーザ光LLを所定の照射範囲に照射する。具体的には、レーザ照射器1のレーザ光LLの出力強度は、照射範囲の部位に応じて、変更できるとよい。より具体的には、照射範囲が、第1の領域と、第2の領域とを含む場合、第1の領域へ照射されるレーザ光LLの出力強度と、第2の領域へ照射されるレーザ光LLの出力強度とは異なる。レーザ照射器1は、例えば、面発光レーザである。このような面発光レーザは、例えば、垂直共振器型面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)である。レーザ照射器1は、電極箔FFの主面FSの上方に配置されている。レーザ照射器1は、電極箔FFにレーザ光LLを照射する。なお、図1に示す電極体の製造装置10の一例は、2つのレーザ照射器1を備えたが、電極体の製造装置10は、1台又は3台以上のレーザ照射器1を備えてもよい。 The laser irradiator 1 irradiates a predetermined irradiation area with laser light LL. Specifically, the output intensity of the laser light LL from the laser irradiator 1 can be changed depending on the location of the irradiation area. More specifically, if the irradiation area includes a first region and a second region, the output intensity of the laser light LL irradiated to the first region differs from the output intensity of the laser light LL irradiated to the second region. The laser irradiator 1 is, for example, a surface-emitting laser. Such a surface-emitting laser is, for example, a vertical cavity surface-emitting laser (VCSEL). The laser irradiator 1 is positioned above the main surface FS of the electrode foil FF. The laser irradiator 1 irradiates the electrode foil FF with laser light LL. Note that while the example of the electrode assembly manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 1 includes two laser irradiators 1, the electrode assembly manufacturing apparatus 10 may include one or three or more laser irradiators 1.
制御装置5は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサによって構成されることができる。つまり、制御装置5は、コンピュータとしての機能を備えることができる。制御装置5は、図示しない記憶装置に記憶されたプログラムを実行させ、各種処理を行うことができる。 The control device 5 can be configured with a processor such as a CPU (Central Processing Unit). In other words, the control device 5 can have the functions of a computer. The control device 5 can execute programs stored in a storage device (not shown) and perform various processes.
また、制御装置5は、このプログラムを実行することによって、適宜、電極体の製造装置10として必要な動作をするための構成要素の機能を実現する。例えば、制御装置5は、電極体の製造装置10の各構成、例えば、塗布機3、センサ4等から各種情報を取得する。制御装置5は、この取得した各種情報を記憶装置に記憶してもよい。各種情報は、例えば、塗布機3による電極箔FFの主面FSへの電極材FAの塗布の完了や、センサ4が検出した未塗布領域FU等である。制御装置5は、箔搬送機2による電極箔FFの搬送速度、塗布機3とレーザ光LLの照射範囲との距離、レーザ光LLの照射範囲等の情報を記憶装置に記憶しておくとよい。制御装置5は、これらの記憶した情報に基づいて、未塗布領域FUの位置を算出できる。制御装置5は、未塗布領域FUの位置を取得する取得部として機能する。また、制御装置5は、この取得した未塗布領域FUの位置に基づいて、未塗布領域FUがレーザ光の照射範囲に含まれるか否かを判定する。制御装置5は、未塗布領域FUがレーザ光の照射範囲における有無に応じて、レーザ照射器1の出力を制御させる信号を出力制御部6に送る。 Furthermore, by executing this program, the control device 5 appropriately realizes the functions of the components required for the electrode body manufacturing apparatus 10 to perform the necessary operations. For example, the control device 5 acquires various information from each component of the electrode body manufacturing apparatus 10, such as the applicator 3 and the sensor 4. The control device 5 may store this acquired information in a storage device. Examples of the information include the completion of application of electrode material FA to the main surface FS of the electrode foil FF by the applicator 3 and the uncoated area FU detected by the sensor 4. The control device 5 may store information in the storage device, such as the transport speed of the electrode foil FF by the foil transport device 2, the distance between the applicator 3 and the irradiation range of the laser light LL, and the irradiation range of the laser light LL. Based on this stored information, the control device 5 can calculate the position of the uncoated area FU. The control device 5 functions as an acquisition unit that acquires the position of the uncoated area FU. Furthermore, the control device 5 determines whether the uncoated area FU is included in the irradiation range of the laser light based on the acquired position of the uncoated area FU. The control device 5 sends a signal to the output control unit 6 to control the output of the laser irradiator 1 depending on whether or not the uncoated area FU is within the irradiation range of the laser light.
出力制御部6は、制御装置5からの信号に応じて、レーザ照射器1の出力を制御する。具体的には、出力制御部6は、未塗布領域FUがレーザ光LLの照射範囲に含まれている期間において、レーザ光LLを塗布領域FCへ第1の出力強度で照射しつつ、レーザ光LLを未塗布領域FUへ第2の出力強度で照射するように、レーザ照射器1の出力を制御する。第2の出力強度は、前記第1の出力強度と比較して低い。出力制御部6は、未塗布領域FUがレーザ光LLの照射範囲に含まれてない期間において、レーザ光LLを塗布領域FCへ第1の出力強度で照射するようレーザ照射器1の出力を制御する。未塗布領域FUがレーザ光LLの照射範囲に含まれてない期間は、言い換えると、レーザ光LLの照射範囲が塗布領域FCのみを含みつつ未塗布領域FUを全く含まない期間である。第2の出力強度は、0(ゼロ)であってもよい。言い換えると、出力制御部6は、未塗布領域FUがレーザ光LLの照射範囲に含まれている期間において、レーザ光LLを塗布領域FCへ第1の出力強度で照射しつつ、レーザ光LLの未塗布領域FUへの照射を停止してもよい。 The output control unit 6 controls the output of the laser irradiator 1 in response to a signal from the control device 5. Specifically, during a period when the uncoated area FU is included in the irradiation range of the laser light LL, the output control unit 6 controls the output of the laser irradiator 1 so that the laser light LL is irradiated to the coated area FC at a first output intensity while the laser light LL is irradiated to the uncoated area FU at a second output intensity. The second output intensity is lower than the first output intensity. During a period when the uncoated area FU is not included in the irradiation range of the laser light LL, the output control unit 6 controls the output of the laser irradiator 1 so that the laser light LL is irradiated to the coated area FC at the first output intensity. In other words, the period when the uncoated area FU is not included in the irradiation range of the laser light LL is a period when the irradiation range of the laser light LL includes only the coated area FC but does not include the uncoated area FU at all. The second output intensity may be 0 (zero). In other words, during the period when the uncoated area FU is included in the irradiation range of the laser light LL, the output control unit 6 may stop irradiating the uncoated area FU with the laser light LL while irradiating the coated area FC with the laser light LL at the first output intensity.
<製造方法>
次に、図1~図3を参照して、上記した電極体の製造装置10を用いた電極体の製造方法について説明する。なお、図3では、分かり易さのため、適宜、箔搬送機2、塗布機3、センサ4、制御装置5、出力制御部6等の各構成の図示を省略した。
<Manufacturing method>
Next, a method for manufacturing an electrode body using the above-described electrode body manufacturing apparatus 10 will be described with reference to Figures 1 to 3. For ease of understanding, the illustration of each component such as the foil conveyor 2, coater 3, sensor 4, control device 5, and output control unit 6 has been omitted as appropriate in Figure 3.
箔搬送機2が電極箔FFを連続的に搬送する(ステップST1)。また、塗布機3が、連続的に搬送される電極箔FFの主面FSに、電極材FAを間欠的に塗布する(ステップST2)。すると、電極箔FFの主面FSにおいて、電極材FAが塗布された塗布領域FCと、電極材FAが塗布されていない未塗布領域FUとが断続的に形成される。なお、ステップST1とステップST2とは略同時に開始してもよく、次のステップST3と同時並行して実施してもよい。 The foil conveyor 2 continuously conveys the electrode foil FF (step ST1). The applicator 3 intermittently applies electrode material FA to the main surface FS of the continuously conveyed electrode foil FF (step ST2). As a result, coated areas FC, where the electrode material FA is applied, and uncoated areas FU, where the electrode material FA is not applied, are intermittently formed on the main surface FS of the electrode foil FF. Note that steps ST1 and ST2 may start approximately simultaneously, or may be performed simultaneously in parallel with the next step ST3.
続いて、制御装置5が、未塗布領域FU1の位置を取得する(ステップST3)。具体的には、制御装置5は、センサ4が検出した未塗布領域FU1や箔搬送機2による電極箔FFの搬送速度等に基づいて、未塗布領域FUの位置を算出する。 Next, the control device 5 acquires the position of the uncoated area FU1 (step ST3). Specifically, the control device 5 calculates the position of the uncoated area FU1 based on the uncoated area FU1 detected by the sensor 4, the conveying speed of the electrode foil FF by the foil conveyor 2, etc.
続いて、制御装置5が、レーザ光LLの照射範囲には未塗布領域FU1が含まれるか否かを判定する(ステップST4)。制御装置5が、未塗布領域FU1の位置、レーザ光LLの照射範囲等に基づいて、このような判定を行う。 Next, the control device 5 determines whether the irradiation range of the laser light LL includes the uncoated area FU1 (step ST4). The control device 5 makes this determination based on the position of the uncoated area FU1, the irradiation range of the laser light LL, etc.
制御装置5が、レーザ光LLの照射範囲には未塗布領域FUが含まれていないと判定した場合(ステップST4:NO)、レーザ照射器1は、出力制御部6からの制御を受けて、レーザ光LLを塗布領域FC1へ第1の出力強度で照射する(ステップST52)。塗布領域FC1における電極材FAは、必要な熱量を供給されて、十分に加熱される。 If the control device 5 determines that the irradiation range of the laser light LL does not include the uncoated area FU (step ST4: NO), the laser irradiator 1, under control of the output control unit 6, irradiates the coated area FC1 with the laser light LL at the first output intensity (step ST52). The electrode material FA in the coated area FC1 is supplied with the necessary amount of heat and is sufficiently heated.
一方、制御装置5が、レーザ光LLの照射範囲には未塗布領域FUが含まれていると判定した場合(ステップST4:YES)、レーザ照射器1は、出力制御部6からの制御を受けて、レーザ光LLを塗布領域FC1、FC2へ第1の出力強度で照射しつつ、レーザ光L1を未塗布領域FUへ第2の出力強度で照射する(ステップST51)。上記したように、第2の出力強度は第1の出力強度と比較して低い。第2の出力強度は0(ゼロ)であってもよい。言い換えると、レーザ光LLを塗布領域FC1、FC2へ第1の出力強度で照射しつつ、レーザ光L1の未塗布領域FUへの照射を停止してもよい。したがって、未塗布領域FU1における電極材FAが供給された熱量は、塗布領域FC1、FC2における電極材FAが供給された熱量と比較して低い。そのため、未塗布領域FU1の温度は塗布領域FC1、FC2の温度と比較して上昇し難い。 On the other hand, if the control device 5 determines that the irradiation range of the laser light LL includes the uncoated area FU (step ST4: YES), the laser irradiator 1, under control of the output control unit 6, irradiates the coated areas FC1 and FC2 with the laser light LL at a first output intensity while irradiating the uncoated area FU with the laser light L1 at a second output intensity (step ST51). As described above, the second output intensity is lower than the first output intensity. The second output intensity may be 0 (zero). In other words, the laser light LL may be irradiated to the coated areas FC1 and FC2 at the first output intensity while irradiating the uncoated area FU with the laser light L1. Therefore, the amount of heat supplied to the electrode material FA in the uncoated area FU1 is lower than the amount of heat supplied to the electrode material FA in the coated areas FC1 and FC2. Therefore, the temperature of the uncoated area FU1 is less likely to rise than the temperatures of the coated areas FC1 and FC2.
レーザ光の照射が完了するまで(ステップST6:NO)、上記したステップST4、ステップST51、及びステップST52を繰り返す。なお、未塗布領域FU1がレーザ光LLの照射範囲を通過した後、電極箔FFにおける未塗布領域FU1部分は、図示しない巻取ロールに巻き取られるとよい。必要に応じて、電極箔FFに各種処理を施す。 The above-described steps ST4, ST51, and ST52 are repeated until the laser light irradiation is complete (step ST6: NO). After the uncoated area FU1 passes through the irradiation range of the laser light LL, the uncoated area FU1 portion of the electrode foil FF may be wound up on a winding roll (not shown). Various processes may be performed on the electrode foil FF as needed.
以上より、電極体を製造できる。 The electrode body can be manufactured in this way.
上記した電極体の製造方法の構成によれば、レーザ照射器1は、未塗布領域FUがレーザ光LLの照射範囲に含まれている期間において、レーザ光LLを塗布領域FCへ第1の出力強度で照射しつつ、レーザ光L1を未塗布領域FUへ第2の出力強度で照射する。また、第2の出力強度は、前記第1の出力強度と比較して低い。未塗布領域FU1の温度は塗布領域FC1、FC2の温度と比較して上昇し難い。よって、レーザ光LLの塗布領域FC1、FC2への十分な照射量を確保しつつ、未塗布領域FU1へのレーザ光の照射を抑制できる。これによって、未塗布領域FU1から、未塗布領域FU1と隣接する塗布領域FC1、FC2の端部への伝熱を抑制し、塗布領域FC1、FC2の端部の乾燥を抑制できる。その結果、塗布領域FC1、FC2の端部における電極材FAが割れ難い。したがって、塗布領域FC1、FC2及び未塗布領域FU1に応じてレーザ光の照射量を変更して、割れの発生を抑制できる。また、割れの発生を抑制するために、全行程における乾燥工程及び乾燥時間を延長する必要が無い。そのため、乾燥工程のライン長さの短縮やレーザ照射器1の台数の低減を図ることができる。 According to the configuration of the electrode assembly manufacturing method described above, during the period when the uncoated area FU is included in the irradiation range of the laser light LL, the laser irradiator 1 irradiates the coated area FC with the laser light LL at a first output intensity while irradiating the uncoated area FU with the laser light L1 at a second output intensity. Furthermore, the second output intensity is lower than the first output intensity. The temperature of the uncoated area FU1 is less likely to rise than the temperatures of the coated areas FC1 and FC2. Therefore, irradiation of the laser light to the uncoated area FU1 can be suppressed while ensuring a sufficient amount of irradiation of the laser light LL to the coated areas FC1 and FC2. This suppresses heat transfer from the uncoated area FU1 to the ends of the coated areas FC1 and FC2 adjacent to the uncoated area FU1, thereby suppressing drying of the ends of the coated areas FC1 and FC2. As a result, the electrode material FA is less likely to crack at the ends of the coated areas FC1 and FC2. Therefore, the amount of laser light irradiation can be changed depending on the coated areas FC1, FC2 and the uncoated area FU1, thereby preventing cracks from occurring. Furthermore, there is no need to extend the drying process or drying time throughout the entire process to prevent cracks from occurring. This allows for a reduction in the length of the drying process line and the number of laser irradiators 1.
また、第2の出力強度は0(ゼロ)であると、未塗布領域FUへのレーザ光の照射をさらに抑制できる。したがって、割れの発生の抑制をさらに図ることができる。 Furthermore, when the second output intensity is 0 (zero), irradiation of the uncoated area FU with laser light can be further suppressed. Therefore, the occurrence of cracks can be further suppressed.
<実験>
次に、図4を参照して、電極体の製造装置10の一具体例を用いた実験について説明する。
<Experiment>
Next, an experiment using a specific example of the electrode assembly manufacturing apparatus 10 will be described with reference to FIG.
電極体の製造装置10の一具体例は、図4に示すレーザ照射器1Aを含む。レーザ照射器1Aはレーザ照射器1の一具体例であり、垂直共振器型面発光レーザである。レーザ照射器1は、レーザヘッド1aを備え、レーザヘッド1aからワークWWの主面にレーザを照射した。レーザ照射器1Aは、レーザ光を第1の領域LA1に第1の出力強度で照射し、レーザ光を第2の領域LA2に第2の出力強度で照射する。また、レーザ照射器1Aは、第3の領域LA3への照射を停止する。言い換えると、図4に示すレーザ照射器1の一例は、レーザ光を第3の領域LA3に出力強度0(ゼロ)で照射する。ここで、図3に示す電極体の製造方法における塗布領域FC1を第1の領域LA1に、塗布領域FC2を第2の領域LA2に、未塗布領域FU1を第3の領域LA3に合わせるように、電極箔FFを搬送させて、上記したようにレーザ照射器1Aを照射する。すると、塗布領域FC1及び塗布領域FC2を加熱しつつ、未塗布領域FU1への加熱を停止する。したがって、図4に示すレーザ照射器1Aを用いて、塗布領域FC1、FC2及び未塗布領域FU1に応じてレーザ光の照射量を変更して、割れの発生を抑制できる。 One specific example of an electrode body manufacturing apparatus 10 includes a laser irradiator 1A shown in Figure 4. The laser irradiator 1A is a specific example of a laser irradiator 1 and is a vertical cavity surface emitting laser. The laser irradiator 1 is equipped with a laser head 1a, and irradiates the main surface of the workpiece WW with a laser from the laser head 1a. The laser irradiator 1A irradiates the first area LA1 with laser light at a first output intensity and the second area LA2 with laser light at a second output intensity. The laser irradiator 1A also stops irradiating the third area LA3. In other words, the example of the laser irradiator 1 shown in Figure 4 irradiates the third area LA3 with laser light at an output intensity of 0 (zero). Here, the electrode foil FF is transported so that the coated area FC1 in the electrode assembly manufacturing method shown in Figure 3 is aligned with the first area LA1, the coated area FC2 with the second area LA2, and the uncoated area FU1 with the third area LA3, and the laser irradiator 1A is irradiated as described above. Then, the coated areas FC1 and FC2 are heated, while heating of the uncoated area FU1 is stopped. Therefore, by using the laser irradiator 1A shown in Figure 4, the amount of laser light irradiation can be changed depending on the coated areas FC1, FC2, and uncoated area FU1, thereby suppressing the occurrence of cracks.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本発明は、上記実施の形態やその一例を適宜組み合わせて実施してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the present invention may be implemented by combining the above-described embodiment and examples thereof as appropriate.
10 電極体の製造装置
1、1A レーザ照射器
1a レーザヘッド
2 箔搬送機
2A ロール
3 塗布機
4 センサ
5 制御装置
6 出力制御部
LL、L1 レーザ光
LA1 第1の領域
LA2 第2の領域
LA3 第3の領域
FF 電極箔
FS、FS1 主面
FA、FA1、FA2 電極材
FR 電極箔ロール
FW 巻取ロール側
FC、FC1、FC2 塗布領域
FU、FU1 未塗布領域
WW ワーク
10 Electrode body manufacturing apparatus 1, 1A Laser irradiator 1a Laser head 2 Foil conveyor 2A Roll 3 Coater 4 Sensor 5 Control device 6 Output control unit LL, L1 Laser light LA1 First area LA2 Second area LA3 Third area FF Electrode foil FS, FS1 Main surface FA, FA1, FA2 Electrode material FR Electrode foil roll FW Winding roll side FC, FC1, FC2 Coated area FU, FU1 Uncoated area WW Work
Claims (4)
前記連続的に搬送される前記電極箔の主面に、電極材を間欠的に塗布することによって、前記電極材が塗布された塗布領域と、前記電極材が塗布されていない未塗布領域とを断続的に形成する塗布機と、
前記未塗布領域の位置を取得する取得部と、
前記電極箔にレーザ光を照射するレーザ照射器と、
出力制御部と、を備え、
前記出力制御部は、前記未塗布領域が前記レーザ光の照射範囲に含まれている期間において、前記レーザ照射器が前記レーザ光を前記塗布領域へ第1の出力強度で照射しつつ、前記レーザ光を前記未塗布領域へ第2の出力強度で照射するよう、前記レーザ照射器の出力を制御し、
前記第2の出力強度は、前記第1の出力強度と比較して低い、
電極体の製造装置。 a foil conveyor that continuously conveys the electrode foil;
a coater that intermittently coats a main surface of the electrode foil that is continuously conveyed with an electrode material to intermittently form coated regions where the electrode material is coated and uncoated regions where the electrode material is not coated;
an acquisition unit that acquires the position of the uncoated region;
a laser irradiator that irradiates the electrode foil with laser light;
an output control unit;
the output control unit controls an output of the laser irradiator so that, during a period in which the uncoated region is included in the irradiation range of the laser light, the laser irradiator irradiates the coated region with the laser light at a first output intensity and irradiates the uncoated region with the laser light at a second output intensity;
the second output intensity is low compared to the first output intensity;
Electrode body manufacturing equipment.
請求項1に記載の電極体の製造装置。 the second output intensity is 0 (zero);
The electrode assembly manufacturing apparatus according to claim 1 .
前記連続的に搬送される前記電極箔の主面に、電極材を間欠的に塗布することによって、前記電極材が塗布された塗布領域と、前記電極材が塗布されていない未塗布領域とを断続的に形成するステップと、
前記未塗布領域の位置を取得するステップと、
レーザ照射器から前記電極箔にレーザ光を照射するステップと、
前記未塗布領域が前記レーザ光の照射範囲に含まれている期間において、前記レーザ光を前記塗布領域へ第1の出力強度で照射しつつ、前記レーザ光を前記未塗布領域へ第2の出力強度で照射するステップと、を備える、
電極体の製造方法。 continuously conveying the electrode foil;
intermittently applying an electrode material to a main surface of the continuously transported electrode foil, thereby intermittently forming a coated region where the electrode material is applied and an uncoated region where the electrode material is not applied;
obtaining the location of the uncoated area;
irradiating the electrode foil with laser light from a laser irradiator;
and irradiating the uncoated area with the laser light at a second output intensity while irradiating the coated area with the laser light at a first output intensity during a period in which the uncoated area is included in the irradiation range of the laser light.
A method for manufacturing an electrode body.
請求項3に記載の電極体の製造方法。 In the step of irradiating the uncoated region with the laser light at the second output intensity, irradiating the uncoated region with the laser light is stopped.
The method for manufacturing the electrode assembly according to claim 3 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023158328A JP7754147B2 (en) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023158328A JP7754147B2 (en) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2025049861A JP2025049861A (en) | 2025-04-04 |
| JP7754147B2 true JP7754147B2 (en) | 2025-10-15 |
Family
ID=95213645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023158328A Active JP7754147B2 (en) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7754147B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023169591A (en) | 2022-05-17 | 2023-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | Electrode body manufacturing method and electrode body manufacturing device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014053134A (en) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Sony Corp | Secondary battery, process of manufacturing the same, battery pack, and electric vehicle |
-
2023
- 2023-09-22 JP JP2023158328A patent/JP7754147B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023169591A (en) | 2022-05-17 | 2023-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | Electrode body manufacturing method and electrode body manufacturing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2025049861A (en) | 2025-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5277818B2 (en) | Electrode material drying apparatus and electrode material drying method | |
| EP2311120B1 (en) | Method and apparatus for drying electrode material | |
| JP4753870B2 (en) | Manufacturing method of lithium ion secondary battery | |
| US6667000B1 (en) | Method of producing an electrode | |
| CN102773208B (en) | Electrode dryer and method for drying electrode | |
| US8067058B2 (en) | Method for producing battery electrode and apparatus for producing battery electrode | |
| KR20200088533A (en) | Electrode manufacturing equipment for rechargeable battery | |
| JP7154272B2 (en) | Electrode manufacturing method and electrode manufacturing apparatus | |
| JP7270398B2 (en) | Electrode sheet manufacturing method and electrode sheet manufacturing apparatus | |
| JP2012151064A (en) | Electrode winding device and method of manufacturing battery | |
| JPWO2020137436A1 (en) | Electrode manufacturing method | |
| KR102680127B1 (en) | Device for manufacturing electrode sheet and manufacturing method using the same | |
| KR102105541B1 (en) | Taping Apparatus for Preventing Crack of Electrode | |
| JP7754147B2 (en) | Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method | |
| JP6819586B2 (en) | Electrode manufacturing method and electrodes | |
| JP7754144B2 (en) | Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method | |
| JP7747029B2 (en) | Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method | |
| US20200290834A1 (en) | Conveying device | |
| KR102124822B1 (en) | Electrode Workpiece Comprising Electrode Tab Having Knurling Portion and Device for Manufacturing the Same | |
| JP7747030B2 (en) | Electrode body manufacturing apparatus and electrode body manufacturing method | |
| JP7328954B2 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING ELECTRODE FOR NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY | |
| JP3684941B2 (en) | Coating film forming apparatus and coating film forming method | |
| JP2015173033A (en) | Method and apparatus for producing electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| JP2023010013A (en) | Heating apparatus for electrode sheet for all-solid-state battery | |
| JP4565953B2 (en) | Electrode plate manufacturing method and manufacturing apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250527 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20250527 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250528 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250902 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250915 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7754147 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |