清洁器头、去除装置及去除方法与流程

文档序号:20159442发布日期:2020-03-24 20:53阅读:136来源:国知局
清洁器头、去除装置及去除方法与流程

本发明的实施方式涉及清洁器头、去除装置及去除方法。



背景技术:

在用于二次电池等的电极群中,存在将使正极与负极之间绝缘的隔膜与正极或负极一体地形成的电极群。在该电极群的制造中,在与隔膜一体地形成的电极(正极或负极)的表面,例如通过电纺丝法(electrospinning法),形成包含有机纤维的薄片。并且,包含有机纤维的薄片成为正极与负极之间的隔膜。另外,在如上所述地通过电纺丝法与电极中的一个一体地形成隔膜的情况下,在电极的整面通过电纺丝法形成了包含有机纤维的薄片后,需要从在集电体处未担载活性物质的部分,即,从形成集电极耳的部分去除有机纤维。在该情况下,例如,使用具有清洁器头的去除装置。通过在搭载于清洁器头的旋转毛刷的刷毛与薄片接触的状态下,对旋转毛刷(旋转体)进行旋转驱动,从而在薄片的一部分处去除有机纤维。

在如上所述地通过旋转毛刷(旋转体)去除有机纤维的情况下,要求仅从形成集电极耳的部分适当去除有机纤维,不从在集电体处担载活性物质的部分去除有机纤维。即,要求在形成于电极的薄片处,仅从希望的部位适当去除有机纤维。



技术实现要素:

本发明要解决的课题是提供在形成于基材的表面的薄片处仅从希望的部位去除有机纤维的清洁器头、具有该清洁器头的去除装置,及使用该清洁器头的去除方法。

根据实施方式,提供具有第1旋转体、第2旋转体、及接触面的清洁器头。第1旋转体能够在外周面与形成于基材的表面的包含有机纤维的薄片接触的状态下进行旋转驱动。通过外周面与薄片接触的状态下的第1旋转体的旋转驱动,从而能够在薄片的一部分处去除有机纤维。第2旋转体在沿第1旋转体的旋转轴的方向上,相对于第1旋转体并排设置。由于第1旋转体的旋转驱动,第2旋转体在不接触薄片的状态下,与第1旋转体一起旋转。接触面在围绕旋转轴的方向上的远离基材及薄片的位置与第2旋转体的外周面接触。由于在第2旋转体正在旋转的状态下接触面与第2旋转体的外周面接触,因此能够去除附着于第2旋转体的外周面的有机纤维的一部分或全部。

另外,根据实施方式,提供上述的清洁器头,及具有吸尘机的去除装置。吸尘机通过使吸引力作用于清洁器头中,从而能够回收通过第1旋转体从薄片去除的有机纤维。

另外,根据实施方式,提供从形成于基材的表面的包含有机纤维的薄片的一部分去除有机纤维的去除方法。在去除方法中,通过在第1旋转体的外周面与薄片接触的状态下使第1旋转体旋转驱动,从而在薄片的一部分处去除有机纤维。在去除方法中,通过第1旋转体的旋转驱动,使在沿第1旋转体的旋转轴的方向上相对于第1旋转体并排设置的第2旋转体,以不与薄片接触的状态与第1旋转体一起旋转。并且,在去除方法中,在第2旋转体正在旋转的状态下,在围绕旋转轴的方向上的远离基材及薄片的位置,使接触面与第2旋转体的外周面接触。由此,去除附着于第2旋转体的外周面的有机纤维的一部分或全部。

根据上述清洁器头、上述去除装置、及上述去除方法,能够在形成于基材的表面的薄片处仅从希望的部位去除有机纤维。

附图说明

图1是表示第1实施方式涉及的去除装置的结构的概略图。

图2是概略地表示图1的a1-a1剖面的剖面图。

图3是概略地表示图1的a2-a2剖面的剖面图。

图4是表示具有使用第1实施方式涉及的去除装置形成的隔膜一体型电极的电极群的一个例子的概略图。

图5是概略地表示图4的电极群处的正极及负极的层叠状态的剖面图。

图6是概略地表示在图4的电极群的形成中,在形成了有机纤维的薄片后,且在进行由去除装置进行的处理前的负极的状态的剖面图。

图7是概略地表示在图4的电极群的形成中,在刚完成由去除装置进行的处理之后的负极的状态的剖面图。

图8是表示第1实施方式的某一变形例涉及的去除装置的清洁器头的结构的概略图。

具体实施方式

下面,参照图1至图8对实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1表示第1实施方式涉及的去除装置(清洁器单元)1。另外,图2表示图1的a1-a1线剖面,图3表示图1的a2-a2剖面。如图1至图3所示,去除装置(剥除机)1具有清洁器头2、吸尘机3、连结清洁器头2与吸尘机3之间的管路5。清洁器头2具有头轴x作为中心轴。清洁器头2具有外装罩6、旋转单元(毛刷单元)7、支撑旋转单元7的支撑部件9。旋转单元7以能够将旋转轴r作为中心而旋转的方式安装于支撑部件9。旋转单元7经由轴部10安装于支撑部件9,与轴部10一起围绕旋转轴r旋转。

另外,对于清洁器头2,在外装罩6的内部形成收纳空间11。收纳空间11由外装罩6及支撑部件9规定。旋转单元7配置于收纳空间11。在外装罩6形成收纳空间11对着清洁器头2的外部开口的开口12。在这里,在清洁器头2中,规定沿旋转轴r的旋转轴方向(由箭头r1及箭头r2表示的方向),相对于旋转轴方向交叉的(垂直或大致垂直的)第1交叉方向(由箭头x1及箭头x2表示的方向),及相对于旋转轴方向及第1交叉方向的两者交叉的(垂直或大致垂直的)第2交叉方向(由箭头y1及箭头y2表示的方向)。图1表示从第2方向的一侧观察收纳空间11的状态。并且,图2及图3表示垂直于或大致垂直于旋转轴方向的剖面。头轴x沿第1交叉方向延伸设置,第1交叉方向与沿头轴x的头轴方向一致或大致一致。另外,收纳空间11在开口12处,朝向第1交叉方向(头轴方向)的一侧(箭头x1侧)开口。

旋转单元7具有旋转基座13、旋转体(第1旋转体)15、旋转体(第2旋转体)16a、16b。旋转基座13安装于轴部10的外周面。并且,旋转体(旋转毛刷)15及旋转体16a、16b配置于旋转基座13的外周面17。通过旋转驱动旋转体15,从而旋转体16a、16b与旋转基座13、旋转体15及轴部10一起围绕旋转轴r旋转。旋转体16a、16b在沿旋转轴r的旋转轴方向上,相对于旋转体15并排设置。旋转体16a,相对于旋转体15配置于旋转轴方向的一侧(箭头y1侧),旋转体16b在旋转轴方向上相对于旋转体15配置于与旋转体16a所在侧相反侧(箭头y2侧)。因此,旋转体15在旋转轴方向上配置于旋转体16a、16b之间。在这里,图2表示通过旋转体(第1旋转体)15的剖面,图3表示通过旋转体(第2旋转体)16a的剖面。另外,垂直于或大致垂直于旋转轴方向,且通过旋转体(第2旋转体)16b的剖面也与图3的剖面相同。

在本实施方式中,旋转体16a、16b分别在旋转轴方向上与旋转体15相邻。但是,在某一实施例中,旋转体16a、16b的各个可以配置为在旋转轴方向上轻微地远离旋转体15。在该情况下,在旋转体16a、16b的各个与旋转体15之间形成微小的间隙。但是,即使在旋转体16a、16b在旋转轴方向上远离旋转体15的情况下,旋转体16a、16b的各个距旋转体15的分隔距离也是微小的,例如,小于在旋转轴方向上的旋转体15的尺寸。

旋转体15的外径与旋转体16a、16b的各个的外径相比大。因此,在旋转体15的外周面21与旋转体16a的外周面22a之间,由于旋转体15而形成台阶面23a。并且,在旋转体15的外周面21与旋转体16b的外周面22b之间,由于旋转体15而形成台阶面23b。对于旋转体15,台阶面23a在旋转轴方向上朝向旋转体16a所在侧。并且,对于旋转体15,台阶面23b在旋转轴方向上朝向旋转体16b所在侧,朝向与台阶面23a所朝向侧相反侧。

另外,旋转体16a、16b的各个的外径与旋转基座13的外径相比大。因此,在旋转体16a的外周面22a与旋转基座13的外周面17之间,由于旋转体16a而形成台阶面25a。并且,在旋转体16b的外周面22b与旋转基座13的外周面17之间,由于旋转体16b而形成台阶面25b。对于旋转体16a,台阶面25a在旋转轴方向上朝向与旋转体15所在侧相反侧。并且,对于旋转体16b,台阶面25b在旋转轴方向上朝向与旋转体15所在侧相反侧,朝向与台阶面25a所朝向侧相反侧。

旋转体15的外周面21由具有柔软性的素材形成,由能够在下述的薄片53等包含有机纤维的薄片处去除有机纤维的素材形成。作为形成旋转体(第1旋转体)15的外周面的素材,举出毛刷、海绵、橡胶辊,无纺布、布、及纸辊等。

在图1至图3的一个例子中,旋转体15是旋转毛刷,在旋转体15的外周面21设置多个(许多)刷毛(第1刷毛)27。刷毛27的各个由化学纤维或动物纤维形成。作为形成刷毛27的化学纤维举出尼龙、聚丙烯、聚氯乙烯树脂、聚酯、丙烯酸树脂、芳族聚酰胺及特氟龙(注册商标)等氟类树脂。作为形成刷毛27的动物纤维举出马毛、猪毛、羊毛及鹿毛。刷毛27的各个的线径是0.1mm以上且0.5mm以下,并且毛长是30mm以下。其中,即使刷毛27的各个的线径及毛长在上述范围内,也优选旋转体(旋转毛刷)15的刷毛27的各个的线径大于0.2mm,或相对于线径的毛长的比例小于50。

另外,在图1至图3的一个例子中,在旋转体16a的外周面22a设置多个(许多)刷毛(第2刷毛)28a,在旋转体16b的外周面22b设置多个(许多)刷毛(第2刷毛)28b。此外,根据削减旋转单元7的制造中的劳力及成本的观点,优选刷毛28a、28b的各个由与刷毛27相同的材料形成。并且,根据削减旋转单元7的制造中的劳力及成本的观点,优选刷毛28a、28b的各个的线径与刷毛27的各个的线径相同或大致相同。另外,在某一实施例中,可以将旋转体16a、16b的各个的外径形成为与旋转体15的外径相同或大致相同。

另外,旋转体16a的刷毛28a及旋转体16b的刷毛28b并非是必须设置的。在某一实施例中,旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b的各个可以由海绵、橡胶辊、无纺布、布、及纸辊等中的任一个形成。

在清洁器头2的内部的收纳空间11配置板30。板30例如由金属等形成。板30在围绕旋转轴r的方向上设置于远离开口12的位置(角度位置),在图1至图3的一个例子中,设置于围绕旋转轴r的方向上的远离开口12180°或大致180°的位置。因此,在本实施方式中,板30在第1交叉方向上相对于旋转单元7(旋转体15及旋转体16a、16b)配置于与开口12所在侧相反侧。板30具有与旋转单元7的外周面相向的板相向面31。板相向面31在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12的位置,与旋转单元7的外周面相向,在图1至图3的一个例子中,在第1交叉方向上从与开口12所在侧相反侧,与旋转单元7的外周面相向。

在板30的板相向面31形成槽32。槽32向远离旋转轴r侧,即,向远离旋转体15及旋转体16a、16b侧凹陷。对于板30,槽32向接近旋转轴r侧,即,向旋转体15及旋转体16a、16b所在侧开口。并且,在板相向面31形成槽32的开口边33。在槽32插入旋转体(第1旋转体)15及旋转体(第2旋转体)16a、16b。但是,在旋转体15及旋转体16a、16b以外的部位,旋转单元7不插入至槽32。因此,旋转基座13不插入至槽32。并且,在旋转体15及旋转体16a、16b以外的部位,旋转单元(毛刷单元)7的外周面在与板相向面31之间具有间隙。因此,旋转基座13的外周面17在与板相向面31之间具有间隙。

对于旋转体15及旋转体16a、16b,从旋转基座13向外周侧凸出的部分插入至槽32。并且,槽32的形状与在旋转体15及旋转体16a、16b处从旋转基座13向外周侧凸出的部分对应。因此,槽32形成为与旋转体15及旋转体16a、16b对应的形状。在槽32形成与旋转体15的外周面21接触的接触面35。接触面35在槽32处与旋转体(第1旋转体)15的外周面21(刷毛27)接触。因此,旋转体15的外周面21在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12的位置与接触面35接触。在图1至图3的一个例子中,在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12180°或大致180°的位置,外周面21(刷毛27)与接触面35接触。

另外,在槽32形成与旋转体16a的外周面22a接触的接触面(第1接触面)36a,及与旋转体16b的外周面22b接触的接触面(第1接触面)36b。接触面36a在槽32处与旋转体16a的外周面22a(刷毛28a)接触。并且,接触面36b在槽32处与旋转体16b的外周面22b(刷毛28b)接触。因此,旋转体16a的外周面22a在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12的位置与接触面36a接触,旋转体16b的外周面22b在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12的位置与接触面36b接触。在图1至图3的一个例子中,在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12180°或大致180°的位置,接触面36a、36b的各个与旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b的对应的一个接触。接触面(第1接触面)36a相对于接触面(第2接触面)35配置于旋转轴方向的一侧,接触面(第1接触面)36b在旋转轴方向上相对于接触面(第2接触面)35配置于与接触面36a所在侧相反侧。因此,接触面(第2接触面)35设置于与接触面(第1接触面)36a、36b不同的部位。

接触面35处的槽32的深度与接触面36a、36b的各个处的槽32的深度相比大。因此,在槽32,在接触面35与接触面36a之间形成台阶面37a。并且,在接触面35与接触面36b之间形成台阶面37b。从接触面35起至接触面36a为止连续地延伸设置台阶面37a,从接触面35起至接触面36b为止连续地延伸设置台阶面37b。台阶面37a相对于旋转体15的台阶面23a,从旋转体16a所在侧相向。并且,台阶面37b相对于旋转体15的台阶面23b,从旋转体16b所在侧相向。因此,在槽32,旋转体15在旋转轴方向上配置于台阶面37a、37b之间。其中,台阶面37a不与旋转体15接触,在与旋转体15的台阶面23a之间具有间隙。并且,台阶面37b不与旋转体15接触,在与旋转体15的台阶面23b之间具有间隙。

在槽32,从接触面36a起至槽32的开口边33为止连续地延伸设置槽侧面38a。并且,在槽32,从接触面36b起至槽32的开口边33为止连续地延伸设置槽侧面38b。槽侧面38a对于旋转体16a的台阶面25a,从与旋转体15所在侧相反侧相向。并且,槽侧面38b对于旋转体16b的台阶面25b,从与旋转体15所在侧相反侧相向。因此,在槽32,旋转体16a在旋转轴方向上配置于槽侧面38a与旋转体15之间。并且,在槽32,旋转体16b在旋转轴方向上配置于槽侧面38b与旋转体15之间。其中,槽侧面38a不与旋转体16a接触,在与旋转体16a的台阶面25a之间具有间隙。并且,槽侧面38b不与旋转体16b接触,在与旋转体16b的台阶面25b之间具有间隙。

板30连结有中继部件40。中继部件40在第1交叉方向(头轴方向)上从与旋转单元7所在侧相反侧与板30连结。在中继部件40的内部形成中继空间41。收纳空间11经由流动通道42a、42b、42c与中继空间41连通。沿第1交叉方向(箭头x1及箭头x2所示的方向)延伸设置流动通道42a~42c的各个。另外,流动通道42a通过板30的内部而形成。流动通道42b相对于流动通道42a位于第2交叉方向(箭头y1及箭头y2所示的方向)的一侧。并且,流动通道42c在第2交叉方向上相对于流动通道42a位于与流动通道42b所在侧相反侧。对于流动通道42a~42c的各个,在第2交叉方向上的尺寸(宽度),在任意部分都是2mm以上。并且,对于流动通道42a~42c的各个,在旋转轴方向(箭头r1及箭头r2所示的方向)上的尺寸(宽度),在任意部分都是2mm。

对于去除装置1,管路5的一端与清洁器头2的中继部件40连接。管路5的内部与中继空间41连通。并且,管路5的另一端与吸尘机3连接。吸尘机3具有包含吸引泵等的吸引源45、回收容器46、过滤器47。通过使吸引源45工作,从而吸引力作用于清洁器头2处。在本实施方式中,通过使吸引源45工作,从而从开口12向收纳空间11的吸引力和从收纳空间11向吸引源45的吸引力作用于包含清洁器头2的去除装置1处。因此,产生按顺序通过收纳空间11、流动通道42a~42c的任意一个、中继空间41及管路5的内部,从开口12向吸引源45的气体的流动。由此,进行使用去除装置(剥除机)1的吸引。吸引来的吸引物回收至回收容器46。另外,过滤器47配置于管路5与吸引源45之间。通过过滤器47,防止吸引物向吸引源45流入,仅气体(空气)向吸引源45流入。

另外,在从开口12起至吸尘机3为止的吸引路径中,在流动通道42a~42c的各个中,吸引路径的宽度及剖面积最窄。因此,在从开口12起至吸尘机3为止的吸引路径中,在任意的部位处,吸引路径的宽度都是2mm以上。

另外,在使用去除装置1的系统中设置输送辊51。输送辊51形成输送装置的一部分,去除装置1的处理对象50由输送装置输送。

接下来,对去除装置1的处理对象50进行说明。对于处理对象50,在基材52的表面形成包含有机纤维的薄片53。例如由使用纺丝头(未图示)的电纺丝法(electrospinning法)在基材52的表面形成薄片53。在电纺丝法中,在纺丝头的内部填充有机材料溶解于溶剂所得的溶液。并且,通过在纺丝头与基材52之间施加电压(高电压),从而从纺丝头的喷嘴向基材52的表面喷出有机材料的溶液。由此,在基材52的表面形成包含有机纤维的薄片(层)53。此外,薄片53是具有电绝缘性的绝缘层。

在这里,作为填充至纺丝头的有机材料,例如选择聚烯烃、聚醚、聚酰亚胺、聚酮、聚砜、纤维素、聚乙烯醇(pva)、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺及聚偏氟乙烯(pvdf)的任意一个以上。作为聚烯烃,例如举出聚丙烯(pp)及聚乙烯(pe)等。在纺丝头的内部,有机材料以5质量%~60质量%左右的浓度溶解于溶剂。作为溶解有机材料的溶剂,使用二甲基乙酰胺(dmac)、二甲亚砜(dmso)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、水及酒精类等任意的溶剂。另外,对于溶解性低的有机材料,可以在进行电纺丝法时,通过激光等将薄片状的有机材料熔融。并且,在有机材料的溶液中,可以将高沸点的有机溶剂与低熔点的溶剂混合。

另外,纺丝头与基材52之间的电压是与溶剂及溶质的种类、溶剂的沸点及蒸气压曲线、溶液浓度、温度、纺丝头的喷嘴的形状、及基材52与纺丝头的喷嘴之间的距离等对应地适当决定的,例如在1kv~100kv之间适当决定。另外,有机材料的溶液的供给速度是与溶液浓度、溶液粘度、温度、压力、施加电压、及纺丝头的喷嘴的形状等对应地适当决定的。

另外,包含有机纤维的薄片53的形成,即,向基材52的表面的有机纤维的纺丝可以通过电纺丝法以外的手法进行。例如,可以取代电纺丝法,通过喷墨打印法、喷射点胶机法及喷涂法的任一个,在基材52的表面形成包含有机纤维的薄片53。

通过电纺丝法等纺丝在基材52形成了包含有机纤维的薄片53的处理对象50由包含输送辊51输送装置输送至去除装置(剥除机)1。并且,进行由去除装置1进行的处理。

在进行由去除装置1进行的处理时,使在基材52的表面形成的包含有机纤维的薄片53与旋转体15的外周面21(刷毛27)接触。此时,在收纳空间11的开口12处,旋转体(第1旋转体)15与薄片53接触。并且,在旋转体15的外周面21与薄片53接触的状态下,使包含旋转体(第1旋转体)15及旋转体(第2旋转体)16a、16b的旋转单元7在围绕旋转轴r的方向上旋转,旋转驱动旋转体15。通过旋转体15的旋转驱动,在薄片53处去除(剥除)有机纤维。在本实施方式中,通过旋转体15,在薄片53的一部分去除有机纤维。因此,即使在完成了去除装置1处的处理的处理对象50处,在基材52的表面,在未通过旋转体15进行去除的部位仍形成包含有机纤维的薄片53。

对于清洁器头2,已从薄片53去除的有机纤维有时附着于旋转体15的外周面21(刷毛27)。在本实施方式中,在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12的位置,即,在围绕旋转轴r的方向上的远离基材52及薄片53的位置,接触面(第2接触面)35与旋转体15的外周面21(刷毛27)接触。因此,由于在旋转体15正在旋转的状态下接触面35与外周面21接触,因此会去除附着于旋转体15的外周面21(刷毛27)的有机纤维的一部分或全部。

另外,有时从薄片53去除的有机纤维及从旋转体15去除的有机纤维积存于旋转体(第1旋转体)15的台阶面23a与槽32的台阶面37a之间的间隙。并且,有时从薄片53去除的(剥除的)有机纤维直接附着于旋转体16a的外周面22a,积存于台阶面23a、37a之间的间隙的有机纤维附着于旋转体16a的外周面22a。同样地,有时从薄片53去除的有机纤维及从旋转体15去除的有机纤维积存于旋转体15的台阶面23b与槽32的台阶面37b之间的间隙。并且,有时从薄片53去除的有机纤维直接附着于旋转体16b的外周面22b,积存于台阶面23b、37b之间的间隙的有机纤维附着于旋转体16b的外周面22b。

在本实施方式中,在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12的位置,即,在围绕旋转轴r的方向上的远离基材52及薄片53的位置,接触面(第1接触面)36a与旋转体16a的外周面22a接触。因此,由于在旋转体16a正在与旋转体15一起旋转的状态下接触面36a与旋转体16a的外周面22a接触,因此会去除附着于旋转体16a的外周面22a的有机纤维的一部分或全部。同样地,在本实施方式中,在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12的位置,即,在围绕旋转轴r的方向上的远离基材52及薄片53的位置,接触面(第1接触面)36b与旋转体16b的外周面22b接触。因此,由于在旋转体16b正在与旋转体15一起旋转的状态下接触面36b与旋转体16b的外周面22b接触,因此会去除附着于旋转体16b的外周面22b的有机纤维的一部分或全部。

在本实施方式中,如上所述,旋转体15的外径与旋转体16a、16b的各个的外径相比大。并且,在旋转体15的外周面21与旋转体16a的外周面22a之间形成台阶面23a,在旋转体15的外周面21与旋转体16b的外周面22b之间形成台阶面23b。由于是如上所述的结构,因此旋转体16a在不与处理对象50的薄片53接触的状态下,与旋转体(旋转毛刷)15一起旋转。同样地,旋转体16b在不与处理对象50的薄片53接触的状态下,与旋转体一起旋转。因此,能够有效地防止旋转体16a、16b的各个的向薄片53的接触。

另外,在旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b的各个,如上所述地去除附着的有机纤维。因此,能够有效地防止在旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b的各个大量地附着有机纤维,防止附着的有机纤维与薄片53的干涉。由此,有效地防止由于附着于旋转体16a的外周面22a的有机纤维导致薄片53被去除。同样地,有效地防止由于附着于旋转体16b的外周面22b的有机纤维导致薄片53被去除。

如上所述,在本实施方式中,防止由于附着于旋转体16a、16b的各个的有机纤维导致薄片53被去除。由此,对于处理对象50的薄片53,仅从旋转体15的外周面21(刷毛27)所接触的部位,即,仅从希望的部位适当去除有机纤维。

另外,在本实施方式中,在旋转体15的台阶面23a与槽32的台阶面37a之间设置间隙。并且,在旋转体15的台阶面23b与槽32的台阶面37b之间设置间隙。即,由金属等形成的板30在旋转轴方向上从旋转体15隔开。因此,防止板30从旋转轴方向接触旋转体15的刷毛27。由于板30不在旋转体15正在旋转的状态下从旋转轴方向与旋转体15接触,因此实现旋转体15的长寿命化。

另外,在正在旋转驱动旋转体15的状态下驱动吸尘机3。由此,从清洁器头2的开口12向收纳空间11的内部吸引由旋转体15去除的有机纤维。并且,将已吸引至收纳空间11的有机纤维吸引回收至吸尘机3的回收容器46。另外,将从旋转体15的外周面21(刷毛27)去除的有机纤维,及从旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b的各个去除的有机纤维也吸引回收至吸尘机3的回收容器46。此时,有机纤维按顺序通过流动通道42a~42c的任一个、中继空间41及管路5的内部,从收纳空间11向吸尘机3前进。另外,对于吸尘机3,通过过滤器47防止有机纤维向吸引源45流入。

如上所述,在从开口12起至吸尘机3为止的吸引路径中,吸引路径的宽度即使在最窄的流动通道42a~42c的各个中也是2mm以上。由于从开口12起至吸尘机3为止的任一部位处吸引路径的宽度都是2mm以上,因此有效地防止在向回收容器46前进的吸引路径中滞留有机纤维。

(去除装置的使用例)

接下来,对去除装置(剥除机)1的使用例进行说明。上述的实施方式的去除装置1,例如,在非水电解质二次电池或碱性二次电池等电池的电极群的形成中使用,在形成正极或负极与隔膜是一体的隔膜一体型电极时使用。

图4表示具有使用去除装置1形成的隔膜一体型电极的电极群100的一个例子。电极群100例如设置于密闭型的非水电解质二次电池等电池。在电池中,电极群100收纳于外装部件的内部。另外,在外装部件的内部,电极群100浸渍电解液(未图示)。

作为外装部件能够使用复合薄膜制的袋状容器及金属制容器的任一个。作为外装部件的形状,例如举出扁平型、方型、圆筒形、硬币型、纽扣型、薄片型及层叠型等。作为复合薄膜,例如能够使用多层薄膜,多层薄膜能够包含多个树脂层和配置于树脂层彼此之间的金属层。在该情况下,作为金属层,例如能够使用铝箔或铝合金箔,作为树脂层,例如能够使用聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、尼龙、及聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等高分子材料。另外,金属制容器例如由从铝、锌、钛及铁组成的群中选择的至少1种金属,或由这些金属的合金形成。

电极群100具有正极101及负极102。图5表示电极群100处的正极101及负极102的层叠状态。对于图4及图5的电极群100,在正极101及负极102的基础上设置隔膜103,隔膜103与负极102一体地形成。并且,在负极102与隔膜103一体的隔膜一体型电极的形成中使用去除装置1。隔膜103以固定于负极102的表面的状态密接,由于隔膜103,正极101与负极102之间电绝缘。通过上述的电纺丝法等在负极102的表面形成隔膜103。因此,隔膜103由填充于纺丝头(未图示)的内部的上述的有机材料形成。因此,在通过电纺丝法等将隔膜103与负极102一体地形成的情况下,负极102成为基材52,隔膜103成为形成于负极102的表面的包含有机纤维的薄片53。此外,在下面的说明中,对隔膜103形成于负极102的情况进行说明,但通过电纺丝法等在正极101的表面形成隔膜103的情况也是相同的。

正极101具有作为正极集电体的正极集电箔111、担载于正极集电箔111的表面的正极活性物质含有层112。正极集电箔111是铝箔或铝合金箔等,厚度是10μm~20μm左右。在正极集电箔111涂敷包含正极活性物质、粘结剂及导电剂的浆料。通过在正极集电箔111涂敷浆料,从而形成正极活性物质含有层112。作为正极活性物质,举出能够吸收释放锂的氧化物、硫化物及聚合物等。另外,根据取得高正极电位的观点,正极活性物质优选使用锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂钴复合氧化物及磷酸铁锂等。

负极102具有作为负极集电体的负极集电箔121、担载于负极集电箔121的表面的负极活性物质含有层122。负极集电箔121是铝箔或铝合金箔等,厚度是10μm~20μm左右。在负极集电箔121涂敷包含负极活性物质、粘结剂及导电剂的浆料。通过在负极集电箔121涂敷浆料,从而形成负极活性物质含有层122。作为负极活性物质,举出能够吸收释放锂的金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物及合金等,优选是锂离子的吸收释放电位相对于金属锂电位是0.4v以上的物质。通过使用具有如上所述的锂离子吸收释放电位的负极活性物质,从而抑制铝或铝合金与锂的合金反应,因此能够在与负极集电箔121及负极102关联的构成部件使用铝及铝合金。因此,作为负极活性物质,例如,举出钛氧化物及钛酸锂等锂钛复合氧化物、钨氧化物、无定型锡氧化物、锡硅氧化物、及氧化硅等,特别优选使用锂钛复合氧化物作为负极活性物质。

在正极集电体及负极集电体使用的铝合金优选包含从mg、ti、zn、mn、fe、cu及si中选择的1种或2种以上的元素。能够将铝及铝合金的纯度设为98重量%以上,优选是99.99重量%以上。另外,纯度100%的纯铝能够作为正极集电体及/或负极集电体的材料使用。优选将铝及铝合金中的镍、铬等过渡金属的含有量设为100重量ppm以下(包含0重量ppm)。

对于图4及图5的电极群100,在正极101与负极102之间配置有隔膜103的状态下,将卷绕轴b作为中心卷绕正极101、负极102及隔膜103。因此,对于电极群100,中间隔着隔膜103而交替地层叠正极101及负极102。正极集电箔111具有一对长边缘113a、113b,对于正极集电箔111,由长边缘113a、113b的一个(113a)及其附近形成正极集电极耳115。正极集电极耳115在沿卷绕轴b的方向上从长边缘113a跨越规定的距离而形成,在正极集电极耳115不担载正极活性物质含有层112。另外,负极集电箔121具有一对长边缘123a、123b,对于负极集电箔121,由长边缘123a、123b的一个(123a)及其附近形成负极集电极耳125。负极集电极耳125在沿卷绕轴b的方向上从长边缘123a跨越规定的距离而形成,在负极集电极耳125不担载负极活性物质含有层122。

在电极群100,以正极101及负极102在沿卷绕轴b的方向上彼此错开的状态进行配置。因此,不担载正极活性物质含有层112的正极集电极耳115相对于负极102及隔膜103,在沿卷绕轴b的方向上向一侧凸出。并且,不担载负极活性物质含有层122的负极集电极耳125相对于正极101及隔膜103,在沿卷绕轴b的方向上向与正极集电极耳115凸出侧相反侧凸出。

对于正极集电极耳115,正极集电箔111的表面彼此通过超声波焊接等接合,捆扎正极集电极耳115。并且,正极集电极耳115经由1个以上的正极引线与电池的正极端子电连接。同样地,对于负极集电极耳125,负极集电箔121的表面彼此通过超声波焊接等接合,捆扎负极集电极耳125。并且,负极集电极耳125经由1个以上的负极引线与电池的负极端子电连接。此外,在电池的外装部件是金属制容器的情况下,正极集电极耳115、负极集电极耳125、正极引线、负极引线、正极端子及负极端子相对于外装部件电绝缘。另外,以相对于外装部件的外部露出的状态设置正极端子及负极端子等电极端子。

在电极群100的制造中,在卷绕正极101及负极102前,通过电纺丝法等例如在负极102的表面形成隔膜103。此外,对于负极102,在通过电纺丝法等形成隔膜103前,在负极集电箔121涂敷包含负极活性物质的浆料。此时,不在长边缘123a、123b的一个(123a)及其附近,即,不在形成负极集电极耳125的部位涂敷包含负极活性物质的浆料。因此,在负极集电箔121的表面处,在形成负极集电极耳125的部位以外的部位形成负极活性物质含有层122。

在通过电纺丝法等与负极102一体地形成隔膜103时,在负极102的表面形成包含有机纤维的薄片53。图6表示通过电纺丝法等形成包含有机纤维的薄片53(隔膜103)后,且进行由去除装置(剥除机)1进行的处理前的负极102的状态。如图6所示,对于通过电纺丝法等形成薄片53,在负极102的表面的整体范围内形成包含有机纤维的薄片53。因此,在刚形成薄片53之后,在负极集电箔121上担载有负极活性物质含有层122的部位及与其相邻(连续)的不担载负极活性物质含有层122的部位的两者被薄片53覆盖。因此,在进行由去除装置1进行的处理之前,形成负极集电极耳125的部位也被薄片53覆盖。

并且,在如上所述地形成了薄片53之后,通过去除装置1,在薄片53的一部分处剥除有机纤维。图7表示刚完成由去除装置1进行的处理的负极102的状态。如图7所示,对于去除装置1,在形成负极集电极耳125的部位的一部分处剥除有机纤维。此时,对于负极集电极耳125,在从负极集电箔121的负极集电极耳125侧的长边缘123a经过规定的尺寸l1的范围内剥除有机纤维。在这里,规定的尺寸l1与从负极集电箔121的负极集电极耳125侧的长边缘123a起至负极活性物质含有层122的负极集电极耳125侧的端为止的距离l2相比小。因此,不在担载负极活性物质含有层122的部位剥除薄片53。因此,即使在进行了由去除装置1进行的处理后,附着有负极活性物质含有层122的部位仍被薄片53(隔膜103)覆盖。另外,即使在不担载负极活性物质含有层122的负极集电极耳125,也不是在整体范围内剥除有机纤维。因此,即使在由去除装置1进行的处理完成之后,在负极集电极耳125处负极活性物质含有层122的附近的部位仍被包含有机纤维的薄片53覆盖。

如上所述,对于去除装置1,在负极102的负极集电极耳125的一部分处剥除薄片53。另外,对于本实施方式的去除装置1,防止由于附着于旋转体16a、16b的各个的有机纤维导致薄片53被剥除。因此,对于负极102,有效防止在担载有负极活性物质含有层122的部位处剥除薄片53等。即,通过使用本实施方式的去除装置1,从而在负极102是与隔膜103一体的隔膜一体型电极处,仅从不担载负极活性物质含有层122的负极集电极耳125的一部分适当剥除有机纤维。

(与实施方式相关联的验证)

另外,进行了与上述的实施方式的去除装置1的作用及效果相关的验证。在验证中,使用与第1实施方式相同的清洁器头2及去除装置1,在处理对象50处,从薄片53的一部分剥除了有机纤维。作为处理对象50,使用与上述的负极102相同的基材52,同时通过电纺丝法形成包含有机纤维的薄片53。并且,使用聚酰亚胺作为形成有机纤维的有机材料,同时使用n-甲基吡咯烷酮(nmp)作为溶解有机材料的溶剂。另外,在由电纺丝法进行的薄片53的形成中,将纺丝头与基材52之间的电压设为30kv。并且,使用厚度15μm的铝合金箔作为形成基材52的负极集电箔121。另外,在负极活性物质使用尖晶石结构的钛酸锂。

在验证中,连续从薄片53剥除了有机纤维长达2000m。在本验证中,即使在刚连续地进行了长达2000m的有机纤维的剥取之后,在旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b也几乎未附着有机纤维。因此,实际验证了对于本实施方式的去除装置1,有效防止由于附着于旋转体16a、16b的有机纤维导致的薄片53的剥除。因此,实际验证了在处理对象50的薄片53处,仅从旋转体15的外周面21(刷毛27)所接触的部位,即,仅从希望的部位适当地剥除有机纤维。

(变形例)

此外,在图8所示的变形例中,在旋转体(第1旋转体)15的外周面21与旋转体(第2旋转体)16a的外周面22a之间不形成台阶面23a,在旋转体15的外周面21与旋转体(第2旋转体)16b的外周面22b之间不形成台阶面23b。但是,即使在本变形例中,在旋转体16a的外周面22a与旋转基座13的外周面17之间,也由于旋转体16a而形成台阶面25a。并且,在旋转体16b的外周面22b与旋转基座13的外周面17之间,由于旋转体16b而形成台阶面25b。在本变形例中,从旋转体15的外周面21起至台阶面25a为止延伸设置旋转体16a的外周面22a。并且,从旋转体15的外周面21起至台阶面25b为止延伸设置旋转体16b的外周面22b。

在本变形例中,旋转体16a的外径在沿旋转轴r的旋转轴方向上越远离旋转体15越减少。因此,旋转体16a的外周面22a形成为在旋转轴方向上越远离旋转体15距旋转轴r的距离越减少的锥面状。同样地,旋转体16b的外径在沿旋转轴r的旋转轴方向上越远离旋转体15越减少。因此,旋转体16b的外周面22b形成为在旋转轴方向上越远离旋转体15距旋转轴r的距离越减少的锥面状。由于是如上所述的结构,因此在本变形例中,旋转体(第2旋转体)16a也以不与处理对象50的薄片53接触的状态与旋转体(第1旋转体)15一起旋转。同样地,旋转体(第2旋转体)16b以不与处理对象50的薄片53接触的状态与旋转体15一起旋转。因此,在本变形例中,也有效地防止旋转体16a、16b的各个向薄片53的接触。

另外,在本变形例中,也在围绕旋转轴r的方向上,在远离开口12(薄片53)的位置(角度位置)设置板30。并且,在板30的板相向面31形成槽32。在本变形例中,槽32也具有开口边33、具有上述的接触面(第2接触面)35、接触面(第1接触面)36a、36b,及槽侧面38a、38b。另外,与上述的实施方式等同样地,槽侧面38a不与旋转体16a接触,在与旋转体16a的台阶面25a之间具有间隙。并且,槽侧面38b不与旋转体16b接触,在与旋转体16b的台阶面25b之间具有间隙。

但是,在本变形例中,在接触面35与接触面36a之间不形成台阶面37a,在接触面35与接触面36b之间不形成台阶面37b。在本变形例中,从接触面35起至槽侧面38a为止连续延伸设置接触面36a。并且,从接触面35起至槽侧面38b为止连续延伸设置接触面36b。

在本变形例中,在接触面36a处,在沿旋转轴r的旋转轴方向上越远离接触面35,槽32的深度越减少。因此,接触面36a形成为在旋转轴方向上越远离旋转体15距槽32的开口的距离越减少的倾斜面状。同样地,在接触面36b处,在沿旋转轴r的旋转轴方向上越远离接触面35,槽32的深度越减少。因此,接触面36b形成为在旋转轴方向上越远离旋转体15距槽32的开口的距离越减少的倾斜面状。

在本变形例中,也在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12(薄片53)的位置,接触面35与旋转体15的外周面21(刷毛27)接触。因此,由于在旋转体15正在旋转的状态下接触面35与外周面21接触,因此会去除附着于旋转体15的外周面21的有机纤维的一部分或全部。

另外,在本变形例中,也在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12(薄片53)的位置,接触面36a与旋转体16a的外周面22a接触。因此,由于在旋转体16a正在与旋转体15一起旋转的状态下接触面36a与旋转体16a的外周面22a接触,因此会去除附着于旋转体16a的外周面22a的有机纤维的一部分或全部。同样地,在围绕旋转轴r的方向上的远离开口12(薄片53)的位置,接触面36b与旋转体16b的外周面22b接触。因此,由于在旋转体16b正在与旋转体15一起旋转状态的状态下接触面36b与旋转体16b的外周面22b接触,因此会去除附着于旋转体16b的外周面22b的有机纤维的一部分或全部。

在本变形例中也与上述的实施方式等同样地,去除附着于旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b的各个的有机纤维。因此,防止有机纤维大量地附着于旋转体16a的外周面22a及旋转体16b的外周面22b的各个,防止附着的有机纤维与薄片53的干涉。因此,在本变形例中也与上述的实施方式等同样地,防止由于附着于旋转体16a、16b的各个的有机纤维导致薄片53被去除。由此,对于处理对象50的薄片53,仅从旋转体15的外周面21(刷毛27)所接触的部位,即,仅从希望的部位适当去除有机纤维。

根据至少一个这些实施方式或实施例的清洁器头,在沿第1旋转体的旋转轴的方向上,相对于第1旋转体并排设置第2旋转体,第2旋转体以不与薄片接触的状态,与第1旋转体一起旋转。接触面在围绕旋转轴的方向上的远离薄片的位置与第2旋转体的外周面接触。因此,能够提供在形成于基材的表面的薄片处仅从希望的部位去除有机纤维的清洁器头。

对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子提出的,不旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他的各种各样的形态实施,能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含于发明的范围和要旨,同时包含于记载于专利申请的范围的发明及其等同的范围。

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