电极卷的保管箱的制作方法

1.本发明涉及一种电极卷的保管箱。


背景技术：

2.近年来，为了能够确保更多的人获得负担得起、可靠和可持续的现代能源，正在积极地进行对能源的效率化有贡献的二次电池的研究开发。
3.作为与二次电池的电极制造相关的技术，专利文献1公开了收卷用于形成电极的基材的收卷装置、以及放卷该基材的放卷装置。
4.专利文献2公开了用于制造硫化物全固态电池中使用的电极片的辊压成膜装置。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2021-34227号公报
8.专利文献2：日本特开2019-160609号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的课题
10.在电池生产线中，具有由收卷装置收卷的电极体的电极卷设置在放卷装置中。例如，当电极卷所在空间的湿度未保持得较低时，会从包含硫化物系电解质的电极体中产生硫化氢。因此，通常，将电极卷设置在放卷装置中的作业在大规模的设备下进行以保持湿度。
11.本发明提出一种能够在保持适当湿度的状态下收纳电极卷的电极卷保管箱。而且，进而有助于能源的效率化。
12.用于解决课题的手段
13.本发明提供一种电极卷的保管箱，所述电极卷是具有中空芯和卷绕在该芯上的电极体的二次电池的电极卷，其中，
14.所述保管箱具有箱体部，所述箱体部覆盖所述电极卷，
15.所述保管箱具有利用所述箱体部和在所述芯的两端从所述电极体的端面沿所述芯的轴向突出的突出部来密闭对所述电极体进行收纳的空间的结构。
16.发明效果
17.根据本发明，能够在保持适当湿度的状态下收纳电极卷。
附图说明
18.图1是表示保管箱1的图。
19.图2是表示电极卷2的芯21的图。
20.图3是表示在芯21上卷绕有电极体22的电极卷2的图。
21.图4a是表示载置于第一箱体部11的电极卷2的图。
22.图4b是图4a的局部放大图。
23.图4c是表示载置于第一箱体部11的电极卷2的俯视图。
24.图5a是表示密封部3的图。
25.图5b是表示第一密封部31的图。
26.图6是表示被密封部3密封的保管箱1的图。
27.图7是对密封部3的一部分所使用的材质进行说明的图。
28.图8a是表示配置在前门打开状态下的电极卷收纳腔4中的保管箱1的图。
29.图8b是表示配置在前门关闭状态下的电极卷收纳腔4中的保管箱1的图。
30.图8c是表示保管箱1的第二箱体部12被打开而使电极卷2露出的状态的图。
31.图8d是表示通过旋转放卷用的轴而使电极体22开始放卷的状态的图。
32.图9a是表示在变形例的保管箱1中，在被第一箱体部11以及第二箱体部12覆盖的电极卷2中插入了放卷用的轴5的状态的图。
33.图9b是表示第二箱体部12被拆下而使电极卷2露出的状态的图。
34.图9c是图9a的局部放大图。
35.附图标记说明
36.1保管箱
37.2电极卷
38.3密封部
39.11第一箱体部
40.12第二箱体部
41.21芯
42.22电极体
43.31第一密封部
44.32第二密封部
具体实施方式
45.以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
46.图1是表示本实施方式的保管箱1的图。保管箱1是用于保管全固态电池等二次电池的电极卷2(参照图3)的箱体，例如由金属或树脂制成。将涂布有含有硫化物系固体电解质等的浆料的电极体22通过收卷装置等卷绕于芯21上从而制成电极卷2，例如在放卷装置的放卷开始之前，电极卷2被保管在保管箱1中。另外，虽然详细内容会后述，但在放卷电极体22的工序中，保管箱1也被利用。
47.保管箱1具有第一箱体部11和第二箱体部12。第一箱体部11具有将平面和曲面接合以在内部形成半圆筒的空间的结构，具有用于确保与第二箱体部12的接触区域的第一凸缘部111。第二箱体部12具有将平面和曲面接合以在内部形成半圆筒的空间的结构，具有用于确保与第一箱体部11的接触区域的第二凸缘部121。
48.将第一箱体部11与第二箱体部12重合使得第一凸缘部111与第二凸缘部121接触时，在保管箱1的内部形成圆筒状的空间。但是，为了在电极卷2被保管于保管箱1的状态下能够插入放卷用的轴，第一凸缘部111和第二凸缘部121在放卷用的轴插入的部分形成半圆
弧形状。通过第一凸缘部111的半圆弧部分和第二凸缘部121的半圆弧部分，开口部131、132被形成(参照图4c)。芯21的中心与由第一凸缘部111的半圆弧部分和第二凸缘部121的半圆弧部分形成的圆的中心一致。
49.图2是表示电极卷2的芯21的图。芯21例如由金属或树脂制成，具有中空结构。将收卷用的轴插入芯21中并与其卡合，利用电机使芯21旋转，从而能够收卷电极体22。同样地，将放卷用的轴插入芯21中并与其卡合，利用电机使芯21旋转，从而能够放卷电极体22。
50.图3是表示在芯21上卷绕有电极体22的电极卷2的图。芯21在轴方向上的长度大于收卷的电极体22的宽度(轴方向长度)，因此在芯21的两端形成从电极体22的端面突出的突出部211、212(也参照图4c)。芯21的长度优选长于重合的第一箱体部11和第二箱体部12在轴方向上的长度。
51.图4a是表示载置于第一箱体部11的电极卷2的图，图4b是图4a的局部放大图，图4c是表示载置于第一箱体部11的电极卷2的俯视图。
52.芯21的突出部211、212载置于第一箱体部11的相对配置的两处半圆弧部分。在突出部211、212载置于第一箱体部11的两处半圆弧部分的状态下，电极体22不与第一箱体部11接触，在电极体22与第一箱体部11之间存在空间。突出部211、212以及与突出部211、212接触的两处半圆弧部分的形状及大小被确定使得两者之间不产生间隙。另外，也可以使突出部211、212与第一箱体部11卡合。
53.通过使第二箱体部12与图4a至图4c所示状态下的第一箱体部11重合，电极卷2被收纳于保管箱1。第二箱体部12的两处半圆弧部分的形状也被确定使其与突出部211、212之间不产生间隙。在电极卷2被收纳于保管箱1的状态下，电极体22不与保管箱1接触，在电极体22与保管箱1之间存在空间。在此，通过使用泵等使空间的压力成为比大气压高的正压，可以防止湿气进入。此外，第一箱体部11和第二箱体部12例如也可以通过紧固件等固定。
54.如上所述，由于电极卷2被收纳于保管箱1，因此能够密闭电极体22与保管箱1之间的空间。因此，通过预先填充气体等，能够在将湿度保持得较低的状态下保管电极卷，能够防止从电极体22产生硫化氢等有害物质。
55.另外，通过在第一凸缘部111与第二凸缘部121之间设置密封部3，能够提高保管箱1的密闭性。以下，使用图5a至图6对密封部3进行说明。
56.图5a是表示密封部3的图。密封部3具有第一密封部31和第二密封部32。图5b是表示第一密封部31的图。第一密封部31安装于第一凸缘部111使其与第一凸缘部111之间不产生间隙。第二密封部32安装于第二凸缘部121使其与第二凸缘部121之间不产生间隙。此外，第一密封部31和第二密封部32具有使其与突出部211、212之间不产生间隙的半圆弧部分。第一密封部31和第二密封部32例如由橡胶制成。芯21的中心与由第一密封部31的半圆弧部分和第二密封部32的半圆弧部分形成的圆的中心一致。
57.图6是表示被密封部3密封的保管箱1的图。突出部211、212与由第一密封部31和第二密封部32确保的开口部131、132紧贴，经由第一密封部31和第二密封部32与第一凸缘部111的半圆弧部分和第二凸缘部121的半圆弧部分紧贴。这样，通过在第一凸缘部111与第二凸缘部121之间设置密封部3，能够提高保管箱1的密闭性。
58.另外，与密封部3的其他部分相比，湿气容易从图7中由虚线包围的范围p1、p2(即，第一密封部31与第二密封部32的接触部分且是与突出部211、212接触的部分)侵入到保管
箱1的内部。因此，通过使用比密封部3的其他部分软质的橡胶材料等，可以进一步提高密闭性。范围p1、p2的大小可以根据距离第一密封部31和第二密封部32的接触面的距离以及距离突出部211或突出部212的表面的距离而预先确定。即，包含于范围p1、p2的第一密封部31和第二密封部32可以位于距离上述接触面第一规定距离以内且距离突出部211或突出部212的表面规定距离以内。
59.使用图8a至图8d，对从将电极卷2设置于放卷装置(搬运装置)到开始放卷为止的流程进行说明。
60.在图8a的阶段，电极卷2被收纳于保管箱1，保管箱1被放置于电极卷收纳腔4。在电极卷2的芯21上设置放卷轴5(未图示)。虽然保管箱1内部的空间被密闭，但由于电极卷收纳腔4的前门打开着，因此电极卷收纳腔4的内部的湿度与电极卷收纳腔4的外部的湿度相同。
61.在图8b的阶段，前门被关闭，在电极卷收纳腔4的内部与电极卷收纳腔4的外部之间的空气出入消失。而且，电极卷收纳腔4的内部充满气体等，维持适当的湿度。
62.在图8c的阶段，通过手套等从电极卷收纳腔4的外部手动地打开保管箱1的第二箱体部12。另外，在本例中，第一箱体部11与第二箱体部12通过铰链结合，第二箱体部12构成为能够相对于第一箱体部11旋转而开闭。由于空气不会从电极卷收纳腔4的外部进入电极卷收纳腔4的内部，因此电极卷收纳腔4的内部的湿度维持在适当的状态。
63.在图8d的阶段，第一箱体部11从芯21向下脱离。而且，电极卷收纳腔4的传递路线闸门41被打开，放卷用的轴旋转，从而电极体22被放卷到输送路径上。
64.若通过以上那样的流程进行电极卷2的放卷，则在打开保管箱1时电极体22不会暴露于电极卷收纳腔4的外部的空气中，因此能够防止从电极体22产生硫化氢等有害物质。
65.另外，电极体22的形状不限于图3所示的圆筒状的形状。图9a至图9c是表示用于保管圆盘状的(即，圆筒的长度比圆的直径足够小的)电极体22的变形例的保管箱1的图。图9a是表示在变形例的保管箱1中，在被第一箱体部11以及第二箱体部12覆盖的电极卷2中插入了放卷用的轴5的状态的图，图9b是表示第二箱体部12被拆下而使电极卷2露出的状态的图，图9c是图9a的局部放大图。
66.如图9a以及图9b所示，在电极卷的形状为圆盘状的情况下，保管箱1的形状也优选为圆盘状。
67.此外，在上述例子中，保管箱1的形状在从芯21的轴方向观察时为圆形，但也可以是长方形或正方形等四边形。
68.以上，参照附图对各种实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于这样的例子。显然，本领域技术人员能够在权利请求的范围所记载的范围内想到各种变更例或修正例，而且应当理解这些变更例和修正例当然也属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的主旨的范围内，也可以任意地组合上述实施方式中的各构成要素。
69.此外，本说明书中至少记载了以下事项。另外，尽管在括号内示出了在上述实施方式中对应的构成要素等，但本发明并不限定于此。
70.(1)一种电极卷(电极卷2)的保管箱(保管箱1)，所述电极卷是具有中空的芯(芯21)和卷绕于该芯的电极体(电极体22)的二次电池的电极卷，其中，
71.所述保管箱具有箱体部(第一箱体部11、第二箱体部12)，所述箱体部覆盖所述电极卷，
72.所述保管箱具有利用所述箱体部和在所述芯的两端从所述电极体的端面沿所述芯的轴向突出的突出部(211、212)来密闭对所述电极体进行收纳的空间的结构。
73.根据(1)，能够保管电极体使其不暴露于外部空气中。即，通过本保管箱，能够在维持适当的湿度的状态下收纳电极卷。
74.(2)根据(1)所述的电极卷的保管箱，其中，
75.所述电极体含有硫化物系固体电解质。
76.根据(2)，能够防止从电极体产生硫化氢。
77.(3)根据(1)或(2)所述的电极卷的保管箱，其中，
78.收纳所述电极体的空间在被所述箱体部和所述突出部密闭的状态下为正压。
79.根据(3)，能够有效地防止外部空气进入保管箱的内部。
80.(4)根据(1)至(3)中任一项所述的电极卷的保管箱，其中，
81.所述箱体部具有覆盖所述电极卷的一侧的第一箱体部(第一箱体部11)和覆盖所述电极卷的另一侧的第二箱体部(第二箱体部12)，
82.所述第一箱体部和所述第二箱体部隔着密封部(密封部3)重合。
83.根据(4)，能够提高保管箱的密闭性。
84.(5)根据(4)所述的电极卷的保管箱，其中，
85.所述密封部具有：第一密封部(第一密封部31)，其设置于第一箱体部；以及
86.第二密封部(第二密封部32)，其设置于所述第二箱体部，且与所述第一密封部接触，
87.所述第一密封部与所述第二密封部的接触部分且是与所述突出部接触的部分比所述密封部的其他部分软。
88.外部空气容易从第一密封部与第二密封部的接触部分且是与突出部接触的部分侵入。根据(5)，能够防止外部空气从该部分侵入。

技术特征：
1.一种电极卷的保管箱，所述电极卷是具有中空的芯和卷绕于该芯的电极体的二次电池的电极卷，其中，所述保管箱具有箱体部，所述箱体部覆盖所述电极卷，所述保管箱具有利用所述箱体部和在所述芯的两端从所述电极体的端面沿所述芯的轴向突出的突出部来密闭对所述电极体进行收纳的空间的结构。2.根据权利要求1所述的电极卷的保管箱，其中，所述电极体含有硫化物系固体电解质。3.根据权利要求1或2所述的电极卷的保管箱，其中，收纳所述电极体的空间在被所述箱体部和所述突出部密闭的状态下为正压。4.根据权利要求1或2所述的电极卷的保管箱，其中，所述箱体部具有覆盖所述电极卷的一侧的第一箱体部和覆盖所述电极卷的另一侧的第二箱体部，所述第一箱体部和所述第二箱体部隔着密封部重合。5.根据权利要求4所述的电极卷的保管箱，其中，所述密封部具有：第一密封部，其设置于第一箱体部；以及第二密封部，其设置于所述第二箱体部，且与所述第一密封部接触，所述第一密封部与所述第二密封部的接触部分且是与所述突出部接触的部分比所述密封部的其他部分软。

技术总结
本发明提供一种能够在保持适当湿度的状态下收纳电极卷的电极卷保管箱。具有中空的芯(21)和卷绕于该芯(21)的电极体(22)的二次电池的电极卷(2)的保管箱(1)具有覆盖电极卷(2)的第一箱体部(11)和第二箱体部(12)。保管箱(1)具有利用第一箱体部(11)和第二箱体部(12)以及在芯(21)的两端从电极体(22)的端面沿芯(21)的轴向突出的突出部(211、212)来密闭对电极体(22)进行收纳的空间的结构。极体(22)进行收纳的空间的结构。极体(22)进行收纳的空间的结构。


技术研发人员：笠野健太 田渕路昌
受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/9/25