電極塗工前に集電体箔へしわが発生する原因

裸の銅箔やアルミ箔は、電極塗工ヘッドへ到達する前に、機械方向へ長く伸びる隆起、端部の波打ち、局部的なたるみ帯が発生することがあります。その状態で塗工部へ入ると、片側が浮いたり、たるみ帯が幅方向へ移動したり、塗工入口でウェブが安定しなくなります。

これらは同じ確認方法では判断できません。縦しわは、幅方向に継続する張力の高いレーン/低いレーンの差に伴うことが多く、端部の波打ちは、端部側の実効長さが長い、または実効荷重が低い可能性を示します。局部座屈やたるみ帯は、入側ロールの一部区間、巻取り履歴、継ぎ目とより強く関係します。

しわ形状、箔幅方向の実測位置、最初に見えるスパンを記録してください。その後、別の入側ロール、継ぎ目前後、小さな進入経路修正、一条件だけ変更した巻出し条件を比較します。これにより、不良が材料に追従するのか、機械の同じ側に残るのか、特定接触点の後で始まるのかを切り分けられます。

アルミコイルの保管・加工工場

しわ形状から分かること

パターン 幅方向位置 想定する状態 有効な比較
縦しわ 固定した1レーン、複数の平行レーン、箔片側 幅方向の長さ・張力差、入側平坦度差、斜め進入 進入経路を変えず別ロールの継ぎ目なし区間を走行
端部波打ち 片端または両端 端部の実効長さ過多、エッジ形状差、端部荷重差、機械側経路偏り 入側ロールを変更し、材料端に追従するか機械同じ側に残るか確認
局部座屈/たるみ帯 広い緩み帯、局部膨らみ、斜めポケット、少し移動する緩み部 局部的な平坦度差、巻き締まり、継ぎ目変形、限定長さの緩み 継ぎ目直前・通過中・直後を比較

位置は既知の材料端から測定します。「左側」だけでは、オペレーター位置、撮影方向、巻方向によって意味が変わります。

記録例:

パターン:縦方向隆起 幅方向位置:オペレーター側箔端から___ mm 最初に見える位置:入口ローラー___後のフリースパン 継続時間:連続/ロール一部区間/継ぎ目関連 入側ロールID:___

すべてのロールで同じ基準点を使えば、写真、動画、生産記録を比較できます。

3種類のパターンを分けて読む

縦しわは張り側・緩み側のレーン差に追従する

縦しわは機械方向へ伸び、箔幅の限られた範囲に残ります。一本の明確な隆起の場合も、浅い平行線が複数出る場合もあります。

巻出し直後から見え、材料端から同じ距離に留まる場合は、入側ロールに強い証拠があります。上流の圧延、スリット、巻取り、保管、取扱いで幅方向の長さ差が作られている可能性があります。

平均巻出し張力が安定していても、隣接レーン同士の荷重は同じとは限りません。緩いレーンには余分な長さがあり、ローラー上では平坦に見えても次のフリースパンで再び浮くことがあります。

ロール径も記録してください。ロールの一部区間だけに出るしわは局部的な巻取り状態に追従しやすく、外層からコア側まで継続する場合は幅方向差がロールの大部分に存在する可能性があります。

機械設定を複数変える前に入側ロールを交換します。しわが消える、または材料端に対する位置が移動すれば、入側平坦度・巻取り履歴の優先度が上がります。異なるロールでも機械の同じ側へ同じしわが出るなら進入経路を詳しく確認します。

端部波打ちは「材料端」か「機械側」のどちらに追従するかを見る

端部波打ちは片端または両端に連続的な波として現れます。ローラー上では見えにくく、塗工入口付近の長いフリースパンで明確になることがあります。

影響側の端部は中央より自由長が長い、または実効荷重が低い状態です。入側の端部形状、巻姿、端部損傷、保管時圧縮、中央と端部への荷重差を作る経路などを確認します。

最も有用な観察結果は、波が何に追随するかである。

特定ロールの片端だけ波打ち、次のロールが同じ経路で平坦なら入側ロールを確認します。ロール面の不均一、端部の柔らかい巻き、テレスコープ、端部損傷、局部圧縮を確認してください。

複数ロールで同じ機械側に波打ちが出る場合は、ガイドアライメント、ステアリング応答、次スパンへの進入角を確認します。

両端が波打ち中央が張る場合、中央が両端より高い実効荷重を受けている可能性があります。片端だけなら非対称なロール状態または機械側経路差の証拠が強くなります。

総張力を上げると一時的に平らに見えることがありますが、元の条件に戻した時に波が戻るか、位置が移動するかを記録してください。一時的に見た目が改善したことだけでは原因は決まりません。

局部座屈・たるみ帯は開始点と終了点を確認する

局部座屈は柔らかい膨らみ、斜めポケット、広いたるみ帯として現れます。たるみ帯が幅方向へ少し移動し、一度消えて再び現れることもあります。

影響するロール長さが重要です。継ぎ目のないロールの一部区間だけなら局部平坦度・巻取り履歴を確認します。継ぎ目が経路へ入る瞬間から始まるなら継ぎ目を確認します。

斜めの継ぎ目では片側が先に荷重を受けます。テープ位置差、箔の噛込み、重なり過多、接合作業時の局部張力変化により、隣接レーンより長い部分が作られることがあります。

全文をご覧ください。

  • 接合部が到着する前の箔の形状。
  • 接合部が入口ローラーを横切る際の形状。
  • 接合部後の最初の未接合部分。
  • バックルがすぐに消えてしまうのか、それともより長い区間にわたって消え続けるのか。

接合部で撮影された一枚の写真では、この一連の流れを捉えることはできない。

継ぎ目前、継ぎ目が入口ローラーを通る間、通過直後の継ぎ目なし区間、座屈がすぐ消えるか長く続くかを一連で観察します。一枚の継ぎ目写真だけではこの流れは判断できません。

入側ロール、継ぎ目、進入経路を分けて比較する

各比較では、一方の条件のみを変更し、もう一方の実行条件は生産状況が許す限り安定した状態に保つべきである。

入側ロールを変更する

別の銅箔またはアルミ箔ロールの継ぎ目なし区間を走行し、入口経路、ガイド位置、巻出しモード、ライン速度はできるだけ同じにします。

次の3点を比較します。

  1. 材料端からの実測距離
  2. 機械フレームに対する位置
  3. しわが最初に見えるローラーまたはフリースパン

材料端から同じ距離に残るなら材料へ追従しています。異なるロールでも機械の同じ位置へ戻るなら入口経路の可能性が上がります。

ロールID、巻方向、ロール面状態、既知の平坦度、保管状態、局部圧縮痕を記録してください。材質、幅、厚みが異なる箔は実際の走行応答で比較します。

継ぎ目通過全体を比較する

固定カメラまたは観察位置を決め、各継ぎ目前・通過中・通過後を同じ位置から記録します。

製造工程に余裕がある場合は、問題のある接合部を取り除き、きれいで平らな部分から作り直してください。経路と全体的な張力状態は変更しないでください。

生産条件が許せば、問題のある継ぎ目を平坦で清浄な部分から作り直し、経路と基本張力を変えず比較します。作り直して座屈が消えれば継ぎ目変形の強い証拠です。前後で何も変わらなければ入側ロール・経路比較へ進みます。

進入経路を一条件だけ小さく修正する

ガイド位置、ステアリング動作、箔進入角を小さく変更し、幅方向荷重が変わるか見ます。

ガイドローラー 翼が方向を変える箇所、長い自由空間に入る箇所、または繰り返し操舵修正を受ける箇所は特に注意が必要です。小さな修正を行う前と後の翼の形状を比較してください。元の形状を隠したり、新たな形状変化を生じさせたりするような大きな経路変更は避けてください。

巻出し張力を管理された比較として使う

制御された巻取り変化によって、しわが全体の負荷に反応するかどうかを確認できます。張力が変化する間、ウェブの横方向の位置を追跡し続けてください。

張力制御ローラー しわの形状が加速、減速、ロール径の変化、または張力ゾーン間の移行時に変化する場合に重要となる。

しわが小さくなっても同じ材料レーンに残れば局部長さ差の証拠は残ります。幅方向へ移動するなら経路またはステアリングが張り/緩み境界を変えている可能性があります。

フィルム、紙、箔、その他のロールツーロール材料におけるより広範なしわメカニズムについては、以下を参照してください。 ロールツーロールラインにおけるウェブのしわ.

ローラー接触後にしわが始まる時だけローラーを詳しく確認する

疑わしいローラーの前では平坦で、接触直後に形状が変わる場合にローラー確認の優先度が上がります。

疑わしいローラーの周囲の2つのスパンを観察してください。ローラー自体を観察するよりも、2つの固定カメラ位置からの方が変化がより明確にわかる場合が多いです。

その模様は、どこを探すべきかを示しています。

  • わずかな位置調整の後、しわの位置が変わります。 ローラーの平行度、ガイドの位置、およびフォイルの進入角度を比較する。
  • 箔の張り具合は、ローラーが1回転するごとに1回変化します。 振れ、ベアリングの状態、シャフトの座面、回転安定性を点検する。
  • 一方のレーンが、周囲のフォイルよりも躊躇したり、しがみついたり、遅れて解放されたりする。 堆積物、汚染、表面損傷、および局所的な抵抗を検査する。
  • 洗浄接触後、箔が剥がれます。 ローラーがスムーズに回転すること、および路面が特定のレーンを引っ張っていないことを確認してください。
  • しわはローラーの端付近から始まる。 その縁に付着物、損傷、不均一な摩耗、または表面の状態の違いがないか点検してください。

通常照明ではきれいに見えても、斜光で微粒子、継ぎ目から移ったテープ粘着剤、磨かれた汚染、浅い凹み、狭い摩耗帯が見えることがあります。

敏感なベアフォイル位置の場合、, リチウムイオン電池製造ライン用ローラー ガイド、張力接触、クリーンな接触、低損傷ハンドリングに関するローラーの要件を網羅しています。

静電気の引力によってホイルが不均一に付着したり、粒子が付着したりする場所では、, 帯電防止・導電性ゴムローラー 実際の接地方法と併せて考慮する必要があるかもしれません。

コーティング前に箔が洗浄接点を通過する場合、, クリーニング・粘着ローラー 過剰な粘着剤を加えたり、レーンの形状を崩したりすることなく、粒子を除去する必要がある。

銅箔、アルミ箔、薄い金属片の取り扱いに関するより詳細な要件については、以下を参照してください。 箔・薄金属帯加工用ローラー.

ローラーの振れ、平行度、表面仕上げ、清浄度は「しわがその接触後に始まる」という証拠がある場合に評価してください。巻出し付近からすでに見えるしわは入側ロールまたは上流経路の問題です。