CN108091820A - 电极板制造设备、正极板的制造方法和负极板的制造方法 - Google Patents

电极板制造设备、正极板的制造方法和负极板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电极板制造设备、正极板的制造方法和负极板的制造方法。电极板制造设备包括：第一辊；第二辊，所述第二辊压密粒子集合体，并且形成未干燥的活性物质膜；和第三辊，所述第三辊将第二辊上的未干燥的活性物质膜转写到集电箔上。第一辊的周向速度A、第二辊的周向速度B、集电箔的输送速度C、第一辊的接触角α、第二辊的接触角β以及集电箔的接触角γ满足条件(i)β‑α≥‑1.6×B/A+40，其中β‑α＞0并且B/A≥1，和(ii)γ‑β≥‑1.6×C/B+40，其中γ‑β＞0并且C/B≥1。

Description

电极板制造设备、正极板的制造方法和负极板的制造方法
技术领域
本发明涉及用于当制造电极板时在辊之间压密粒子集合体并且进一步在辊之间将未干燥的活性物质膜转写到集电箔上的电极板制造设备、正极板的制造方法和负极板的制造方法，所述粒子集合体包含活性物质粒子、结合剂、溶剂和粒化湿润粒子。
背景技术
作为用于电池的电极板(正极板或负极板)，其中包括活性物质粒子、结合剂等的活性物质层被形成在集电箔上的电极板是已知的。这种电极板例如利用如在日本专利申请公报No.2015-178093(JP2015-178093A)中所公开的方法形成。更加具体地，负极活性物质粒子、结合剂、增稠剂和溶剂首先被拌合器搅拌，以产生其体积含水率为50％的负极混合物涂覆材料。另外，制备辊式压制机，该辊式压制机包括：第一辊；第二辊，所述第二辊经由间隙与该第一辊平行地布置；和第三辊，所述第三辊经由间隙与该第二辊平行地布置。然后，上述负极混合物涂覆材料经过第一辊和第二辊之间，以在第二辊上形成涂覆膜。接着，将被保持在第二辊和第三辊之间的第二辊上的涂覆膜转写到在第二辊和第三辊之间输送的负极集电箔上。此后，在该负极集电箔上的涂覆膜被干燥，以形成负极活性物质层。
此外，在此JP 2015-178093 A中，第一辊的辊表面和用于负极混合物涂覆材料的溶剂(具体地，水)之间的接触角α被设定为等于或大于在第二辊的辊表面和水之间的接触角β(α≥β)，并且在第二辊的辊表面和水之间的接触角β被设定为大于在负极集电箔的箔表面和水之间的接触角γ(β＞γ)。描述了利用这种关系(α≥β＞γ)，能够在负极集电箔上形成均匀的涂覆膜。
发明内容
然而，在于上述的JP 2015-178093 A中公开的制造方法中，在替代上述负极混合物涂覆材料使用包含粒化湿润粒子并且具有高固相率(例如，固相率超过65重量％)的粒子集合体，并且粒子集合体在第一辊和第二辊之间被压密，以在第二辊上形成未干燥的活性物质膜的情形下，可能发生缺陷，诸如鳞屑(在未干燥的活性物质膜中的孔形缺陷部分)和条纹(在未干燥的活性物质膜中的沿着进行方向的条纹状缺陷部分)。
另外，当将被保持在第二辊上的未干燥的活性物质膜在第二辊和第三辊之间转写到集电箔上时，转写故障可能发生，并且类似地，未干燥的活性物质膜可能发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)。因此，在第二辊上的未干燥的活性物质膜的形成期间，在未干燥的活性物质膜已经发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)的情形下，形成在集电箔上的未干燥的活性物质膜发生的缺陷可能地变得较坏。同时，在第二辊的未干燥的活性物质膜的形成期间，即使在形成了均匀的未干燥的活性物质膜的情形下，形成在集电箔上的未干燥的活性物质膜仍然可能地发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)。当如上所述的形成在集电箔上的未干燥的活性物质膜是非均匀的时，在对未干燥的活性物质膜进行之后形成的活性物质层也变成非均匀的活性物质层。
本发明提供了一种电极板制造设备、一种正极板的制造方法和一种负极板的制造方法，当包含粒化湿润粒子的粒子集合体在辊之间被压密并且未干燥的活性物质膜在辊之间形成在集电箔上时，其能够在集电箔上形成均匀的未干燥的活性物质膜，以制造电极板。
本发明的第一方面涉及一种电极板制造设备，当制造在集电箔上具有包含活性物质粒子和结合剂的活性物质层的电极板时，所述电极板制造设备压密粒子集合体，并且在集电箔上形成未干燥的活性物质膜，所述粒子集合体包含活性物质粒子、结合剂、溶剂和粒化湿润粒子。该电极板制造设备包括：第一辊；第二辊，所述第二辊经由第一间隙与第一辊平行地布置，所述第二辊在第一辊和第二辊之间压密粒子集合体，并且在第二辊上形成未干燥的活性物质膜；和第三辊，所述第三辊经由第二间隙与第二辊平行地布置，所述第三辊在使集电箔经过第二辊和第三辊之间的同时，在第二辊和第三辊之间将被保持在第二辊上的未干燥的活性物质膜转写到集电箔上。第一辊的周向速度A、第二辊的周向速度B、集电箔的输送速度C、第一辊的第一辊表面和溶剂之间的接触角α、第二辊的第二辊表面和溶剂之间的接触角β以及集电箔的箔表面和溶剂之间的接触角γ满足以下条件：
β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1；和
γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1。
在上述电极板制造设备中，第一辊的周向速度A、第二辊的周向速度B、集电箔的输送速度C、第一辊的第一辊表面和溶剂之间的接触角α(在下文中还简单地称作“第一辊的接触角α”)、第二辊的第二辊表面和溶剂之间的接触角β(在下文中还简单地称作“第二辊的接触角β”)以及集电箔的箔表面和溶剂之间的接触角γ(在下文中还简单地称作“集电箔的接触角γ”)满足条件：
β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1；和
γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1。
以此方式，当粒子集合体在第一辊和第二辊之间被压密，以在第二辊上形成未干燥的活性物质膜时，能够形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的活性物质膜。此外，同样地，当在第二辊和第三辊之间将第二辊上的未干燥的活性物质膜转写到集电箔上时，能够形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的活性物质膜。
关于以上的原因被如下地考虑。更加具体地，当第一辊的接触角α减小时，即，当第一辊表面的可湿性增加时，在粒子集合体中包含的溶剂流出，这促进了溶剂湿润第一辊表面，并且由于在湿润粒子之间存在的溶剂是少量的，还促进了湿润粒子的结合。然后，湿润粒子被结合，并且因此易于从第一辊分离(防止了一些湿润粒子被保留在第一辊上)。同时，当第二辊的接触角β增加时，即，当第二辊表面的可湿性减小时，第二辊表面较小可能被溶剂湿润，并且因此粒子集合体较小可能从第二辊分离。因此，当随着在第二辊的接触角β和第一辊的接触角α之间的接触角差(β-α)增加，粒子集合体更加易于从第一辊分离时，粒子集合体变得更加难以从第二辊分离。因此，认为能够在第二辊上形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的活性物质膜。
第二辊的接触角β和集电箔的接触角γ之间的关系也能够被以与第一辊的接触角α和第二辊的接触角β之间的关系类似的方式考虑。更加具体地，当随着接触角差(γ-β)增加，未干燥的活性物质膜更加易于从第二辊分离时，未干燥的活性物质膜变得更加难以从集电箔分离。因此，认为能够在集电箔上形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的活性物质膜。
另外，当第二辊的周向速度B增加至高于第一辊的周向速度A时，易于在第二辊上形成未干燥的活性物质膜。因此，第二辊的周向速度B与第一辊的周向速度A的速度比(B/A)可以增加。类似地，当集电箔的输送速度C增加至高于第二辊的周向速度B时，易于将未干燥的活性物质膜从第二辊转写到集电箔上。因此，集电箔的输送速度C与第二辊的周向速度B的速度比(C/B)可以增加。
此外，已经从以下描述的测试结果发现，当接触角差(β-α)和速度比(B/A)满足条件β-α≥-1.6×B/A+40时，能够在第二辊上形成均匀的未干燥的活性物质膜。此外，已经发现，当接触角差(γ-β)和速度比(C/B)满足条件γ-β≥-1.6×C/B+40时，能够在集电箔上形成均匀的未干燥的活性物质膜。
注意，第一辊的第一辊表面和第二辊的第二辊表面可以每一个均由橡胶材料(诸如聚氨酯橡胶、硅橡胶或氟橡胶)、树脂材料(诸如氟树脂或硅树脂)、无机材料(诸如氧化铝或二氧化硅)或金属材料(诸如不锈钢或铬钼钢)形成。
另外，作为调整第一辊的接触角α和第二辊的接触角β中的每一个值的方法，例如，例示了通过执行辊表面的等离子体处理或电晕处理来减小接触角的值的方法、通过利用抛光等改变辊表面的表面粗糙度来调整接触角的值的方法和通过利用氟树脂、硅树脂等涂覆辊表面来调整接触角的值的方法。
注意，第一辊的周向速度A可以落入从1.0至50.0米/分钟的范围内。第二辊的周向速度B可以落入从1.0至80.0米/分钟的范围内。集电箔的输送速度C可以落入从1.0至100.0米/分钟的范围内。第一辊的接触角α可以落入从30至160°的范围内并且可以更进一步落入从20至120°的范围内。第二辊的接触角β可以落入从30至160°的范围内并且可以更进一步落入从45至120°的范围内。
此外，在上述电极板制造设备中，集电箔的输送速度C可以是8.0至100.0米/分钟。
在上述的电极板制造设备中，即使当集电箔的输送速度C很高时，更加具体地，即使当输送速度C是8.0至100.0米/分钟时，通过满足上述该两个关系表达式，均匀的未干燥的活性物质膜仍然能够形成在集电箔上。因此，能够提高电极板的产量。
此外，根据以上任一项的电极板制造设备可以包括：第一等离子体发生器，所述第一等离子体发生器利用等离子体照射第一辊的第一辊表面，以减小接触角α的值；和第二等离子体发生器，所述第二等离子体发生器利用等离子体照射第二辊的第二辊表面，以减小接触角β的值。
上述的电极板制造设备包括上述的第一等离子体发生器和第二等离子体发生器。另外，当第一辊的第一辊表面被第一等离子体发生器利用等离子体照射时，附着到第一辊表面的污垢(诸如有机物质)能够被移除。以此方式，第一辊的接触角α能够被减小，以易于获得期望值。此外，当第二辊的第二辊表面被第二等离子体发生器利用等离子体照射时，附着到第二辊表面的污垢(诸如有机物质)能够被移除。以此方式，第二辊的接触角β能够被减小，以易于获得期望值。
本发明的第二方面涉及一种正极板的制造方法，所述正极板在正极集电箔上具有包含正极活性物质粒子和结合剂的正极活性物质层。该制造方法包括：压密过程：在第一辊和第二辊之间压密正极粒子集合体，并且在第二辊上形成未干燥的正极膜，其中所述正极粒子集合体包含正极活性物质粒子、结合剂、溶剂和粒化正极湿润粒子，所述第二辊经由第一间隙与第一辊平行地布置；转写过程：在压密过程之后，在使正极集电箔经过第二辊和第三辊之间的同时，在第二辊和第三辊之间将被保持在第二辊上的未干燥的正极膜转写到正极集电箔上，其中所述第三辊经由第二间隙与第二辊平行地布置；以及干燥过程：在转写过程之后，对正极集电箔上的未干燥的正极膜进行干燥，以形成正极活性物质层。正极粒子集合体的固相率落入从71.0至80.0重量％的范围内，并且第一辊的周向速度A、第二辊的周向速度B、正极集电箔的输送速度C、第一辊的第一辊表面和溶剂之间的接触角α、第二辊的第二辊表面和溶剂之间的接触角β以及正极集电箔的箔表面和溶剂之间的接触角γ在压密过程中满足条件β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1，并且在转写过程中满足条件γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1。
在上述的正极板的制造方法中，执行压密过程，使得条件β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1得以满足。以此方式，能够在第二辊上形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的正极膜。此外，执行转写过程，使得条件γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1得以满足。以此方式，能够在正极集电箔上形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的正极膜。因此，在干燥过程之后的正极活性物质层能够是无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的活性物质层。
此外，在转写过程中，正极集电箔的输送速度C可以是8.0到100.0米/分钟。
在上述的正极板的制造方法中，即使当正极集电箔的输送速度C很高时，更加具体地，即使当输送速度C是8.0至100.0米/分钟时，通过满足上述该两个关系表达式，仍然能够在正极集电箔上形成均匀的未干燥的正极膜。因此，能够提高正极板的产量。
此外，在根据以上任一项的正极板的制造方法中，在压密过程和转写过程中，可以利用等离子体照射第一辊的第一辊表面，以减小接触角α的值，并且可以利用等离子体照射第二辊的第二辊表面，以减小接触角β的值。
在上述的正极板的制造方法中，当利用等离子体照射第一辊表面和第二辊表面时，第一辊的接触角α和第二辊的接触角β能够减小。因此，接触角α、β能够易于获得期望值。
本发明的第三方面涉及一种负极板的制造方法，所述负极板在负极集电箔上具有包含负极活性物质粒子和结合剂的负极活性物质层。该制造方法包括：压密过程：在第一辊和第二辊之间压密负极粒子集合体，并且在第二辊上形成未干燥的负极膜，其中所述负极活性物质层包含负极活性物质粒子、结合剂、溶剂和粒化负极湿润粒子，所述第二辊经由第一间隙与第一辊平行地布置；转写过程：在压密过程之后，在使负极集电箔经过第二辊和第三辊之间的同时，在第二辊和第三辊之间将被保持在第二辊上的未干燥的负极膜转写到负极集电箔上，其中所述第三辊经由第二间隙与第二辊平行地布置；以及干燥过程：在转写过程之后，对负极集电箔上的未干燥的负极膜进行干燥，以形成负极活性物质层。负极粒子集合体的固相率落入从66.0至80.0重量％的范围内，并且第一辊的周向速度A、第二辊的周向速度B、负极集电箔的输送速度C、第一辊的第一辊表面和溶剂之间的接触角α、第二辊的第二辊表面和溶剂之间的接触角β以及负极集电箔的箔表面和溶剂之间的接触角γ在压密过程中满足条件β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1，并且在转写过程中满足条件γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1。
在上述的负极板的制造方法中，执行压密过程，使得条件β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1得以满足。以此方式，能够在第二辊上形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的负极膜。此外，执行转写过程，使得条件γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1得以满足。以此方式，能够在负极集电箔上形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的负极膜。因此，在干燥过程之后的负极活性物质层能够是无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的活性物质层。
此外，在上述的负极板的制造方法中，在转写过程中，负极集电箔的输送速度C可以是8.0至100.0米/分钟。
在上述的负极板的制造方法中，即使当负极集电箔的输送速度C很高时，更加具体地，即使当输送速度C是8.0至100.0米/分钟时，通过满足上述该两个关系表达式，仍然能够在负极集电箔上形成均匀的未干燥的负极膜。因此，能够提高负极板的产量。
此外，在根据以上任一项的负极板的制造方法中，可以存在这样一种负极板的制造方法，其中，在压密过程和转写过程中，可以利用等离子体照射第一辊的第一辊表面，以减小接触角α的值，并且可以利用等离子体照射第二辊的第二辊表面，以减小接触角β的值。
在上述的负极板的制造方法中，当利用等离子体照射第一辊表面和第二辊表面时，第一辊的接触角α和第二辊的接触角β能够被减小。因此，接触角α、β能够易于获得期望值。
附图说明
将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中
图1是根据第一实施例和第二实施例的正极板和负极板的平面视图；
图2是根据第一实施例和第二实施例的正极板和负极板的截面视图；
图3是示意根据第一实施例和第二实施例的电极板制造设备的视图；
图4是根据第一实施例和第二实施例的正极板和负极板的制造过程的流程图；
图5是根据正极板的实例和对照实例的速度比B/A与接触角差(β-α)之间的关系的曲线图；
图6是根据正极板的实例和对照实例的速度比C/B与接触角差(γ-β)之间的关系的曲线图；
图7是根据负极板的实例和对照实例的速度比B/A与接触角差(β-α)之间的关系的曲线图；并且
图8是根据负极板的实例和对照实例的速度比C/B与接触角差(γ-β)之间的关系的曲线图。
具体实施方式
(第一实施例)将在下文中参考图对于本发明的第一实施例进行说明。图1和图2是根据该第一实施例的正极板(电极板)10的平面视图和截面视图。该正极板10是用于正方形密封的锂离子可再充电电池的带状正极板。更加具体地，将在下面描述的第二实施例的该正极板10和带状负极板20经由成对的带状分隔件(未示出)相互堆叠、绕轴线缠绕，并且被压缩成扁平形状，以构成扁平的缠绕电极体(未示出)。该电极体被容纳在正方形电池外壳(未示出)中，以构成电池。
在由带状铝箔形成的正极集电箔11的箔表面11a、11a中，正极板10在作为正极板10在宽度方向FH上的一个部分并且在纵向方向EH上延伸的区域中设置有带状正极活性物质层(活性物质层)13、13。在正极板10在宽度方向FH上的一端处，正极活性物质层13并不存在于厚度方向GH上，并且形成了其中正极集电箔11在厚度方向GH上被暴露的正极暴露部10m。正极活性物质层13包括正极活性物质粒子、导电材料粒子和结合剂。在该第一实施例中，锂过渡金属复合氧化物粒子、乙炔黑(AB)粒子和聚偏二氟乙烯(PVDF)分别地被用作正极活性物质粒子、导电材料粒子和结合剂。
接着，将描述以上的正极板10的制造方法(见图4)。首先，制备正极粒子集合体(粒子集合体)15。该正极粒子集合体15包含多个正极活性物质粒子(在该第一实施例中，锂过渡金属复合氧化物粒子)、多个导电材料粒子(在该第一实施例中为AB粒子)、结合剂(在该第一实施例中为PVDF)和溶剂(在该第一实施例中为n-甲基-2-吡咯烷酮(NMP))。该正极粒子集合体15进一步包含处于湿润状态中的正极湿润粒子，其以几十微米至几毫米的尺寸的粒子直径被粒化。另外，正极粒子集合体15的固相率NV是71.0至80.0重量％(在该第一实施例中为78.0重量％)(NMP的比例为22.0重量％)。
该正极粒子集合体15是通过以下方法制造的。更加具体地，制备能够对材料进行混合并且粒化的搅拌式混合/粒化装置(未示出)。首先，导电材料粒子(AB粒子)被置于搅拌式混合/粒化装置中，并且在该搅拌式混合/粒化装置中被混合，正极活性物质粒子(锂过渡金属复合氧化物粒子)被添加至其中，并且导电材料粒子和正极活性物质粒子被干混合。然后，其中结合剂(PVDF)溶解在溶剂(NMP)中的PVDF溶液被添加并且与其混合，并且混合物被粒化。以此方式，获得了包含粒子直径为几十微米至几毫米的尺寸的正极湿润粒子的正极粒子集合体15。
当正极板10被形成时，正极粒子集合体15首先在压密过程S1中被压密，并且在随后的转写过程S2中，未干燥的正极膜(未干燥的活性物质膜)13x形成在正极集电箔11上。这些压密过程S1和转写过程S2是通过使用在图3中概略地示出的电极板制造设备100来执行的。该电极板制造设备100具有三个辊。更加具体地，电极板制造设备100包括：第一辊110，所述第一辊110的第一辊表面110a由不锈钢制成；第二辊120，所述第二辊120经由第一间隙KG1与该第一辊110平行地布置，并且所述第二辊120的第二辊表面120a由不锈钢制成；和第三辊130，所述第三辊130经由第二间隙KG2与该第二辊120平行地布置。
旋转地驱动辊的马达(未示出)被联接到这些第一辊至第三辊110、120和130中的每一个。电极板制造设备100还包括控制每一个马达的控制部(未示出)。此外，电极板制造设备1000在第一辊110和第二辊120之间的第一间隙KG1上方具有供应部14。上述正极粒子集合体15被供应到该供应部140。
电极板制造设备100具有第一等离子体发生器150和第二等离子体发生器160。在该第一实施例中，使用了利用AcXys技术制造的大气低温等离子体模块(处理气体：CO2/N2，流量：1.2毫升/分钟，以及输出：1800W)作为这些第一等离子体发生器和第二等离子体发生器150、160中的每一个。第一等离子体发生器150被安设在第一辊110上方，并且能够利用等离子体照射第一辊110的第一辊表面110a。通过该等离子体照射，第一辊表面110a和溶剂(NMP)之间的接触角α(在下文中还简单地称作“第一辊110的接触角α”)的值能够减小。第二等离子体发生器160被安设在第二辊120上方，并且能够利用等离子体照射第二辊120的第二辊表面120a。通过该等离子体照射，第二辊表面120a和溶剂(NMP)之间的接触角β(在下文中还简单地称作“第二辊120的接触角β”)的值能够减小。注意，由铝箔制成并且在该第一实施例中使用的正极集电箔11的箔表面11a和溶剂(NMP)之间的接触角γ(在下文中还简单地称作“正极集电箔11的接触角γ”)是98.0°。
当执行压密过程S1和转写过程S2时，在电极板制造设备100中的第一辊至第三辊110、120、130中的每一个均在由图3中的箭头示意的旋转方向上旋转。即，在第一辊110和第三辊130在相同旋转方向(在该第一实施例中为顺时针)上旋转的同时，第二辊120在与其反向的方向(在该第一实施例中为逆时针)上旋转。
注意，第二辊120的周向速度B等于或高于第一辊110的周向速度A(B/A≥1)。在该第一实施例中，第二辊120的周向速度B被设定为5.0米/分钟，并且第一辊110的周向速度A被设定为1.25米/分钟(B/A＝4.0)。另外，第三辊130的周向速度D得到调节，并且正极集电箔11的输送速度C被设定为等于或高于第二辊120的周向速度B(C/B≥1)并且在从8.0至100.0米/分钟的范围内。在该第一实施例中，第三辊130的周向速度D被设定为20.0米/分钟，并且正极集电箔11的输送速度C被设定为20.0米/分钟(C/B＝4.0)。
第一等离子体发生器150被致动，利用等离子体照射第一辊110的第一辊表面110a，并且第一辊110的接触角α被设定在21.0°。另外，第二等离子体发生器160被致动，利用等离子体照射第二辊120的第二辊表面120a，并且第二辊120的接触角β被设定为59.6°，其大于上述第一辊110的接触角α并且小于正极集电箔11的接触角γ(γ＞β＞α)。
以此方式，第一辊110的周向速度A、第二辊120的周向速度B、正极集电箔11的输送速度C、第一辊110的接触角α、第二辊120的接触角β以及正极集电箔11的接触角γ满足以下两个关系表达式。
(β-α)≥-1.6×(B/A)+40...(1)
(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40...(2)
接着，上述的正极粒子集合体15被供应到电极板制造设备100中的供应部140。在压密过程S1中，该正极粒子集合体15在第一辊110和第二辊120之间被压密，变成膜状的未干燥的正极膜13x，并且在图3中被向下挤出。此外，该未干燥的正极膜13x被保持在第二辊120的第二辊表面120a上并且被输送到第三辊130侧。
接着，在转写过程S2中，当正极集电箔11经过第二辊120和第三辊130之间的同时，在第二辊120和第三辊130之间将被保持在第二辊120的第二辊表面120a上的未干燥的正极膜13x转写到正极集电箔11的箔表面11a上。注意，带状正极集电箔11被从供应辊(未示出)卷出，被绕第三辊130缠绕，并且由此经过第二辊120和第三辊130之间。
由第三辊130输送的正极集电箔11在第二辊120和第三辊130之间与被保持在第二辊120上的未干燥的正极膜13x形成接触。然后，在第二辊120和第三辊130之间将未干燥的正极膜13x转写到正极集电箔11的箔表面11a上。在转写之后，未干燥的正极膜13x和正极集电箔11被第三辊130在图3中向右输送。
接着，在干燥过程S3中，正极集电箔11上的未干燥的正极膜13x被进行干燥，以形成正极活性物质层13。更加具体地，其上转写了未干燥的正极膜13x的正极集电箔11被输送到干燥器(未示出)中，热空气被吹送到未干燥的正极膜13x上，并且在未干燥的正极膜13x中的剩余溶剂(NMP)蒸发。以此方式，正极活性物质层13得以形成。
接着，对于正极集电箔11的另一个箔表面11a类似地执行压密过程S1、转写过程S2和干燥过程S3，以形成正极活性物质层13。以此方式，正极板10得以形成。
如已经至此描述地，在该第一实施例的电极板制造设备100中，第一辊110的周向速度A、第二辊120的周向速度B、正极集电箔11的输送速度C、第一辊110的接触角α、第二辊120的接触角β，以及正极集电箔11的接触角γ满足关系(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)和(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40(其中(γ-β＞0并且C/B≥1)。以此方式，在压密过程S1中，当正极粒子集合体15在第一辊110和第二辊120之间被压密并且未干燥的正极膜13x形成在第二辊120上时，能够形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的正极膜13x。此外，在转写过程S2中，当在第二辊120和第三辊130之间将第二辊120上的未干燥的正极膜13x转写到正极集电箔11上时，能够形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的正极膜13x。因此，在干燥过程S3之后，正极活性物质层13能够是无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的活性物质层。
此外，在该第一实施例中，正极集电箔11的输送速度C被设定在8.0至100.0米/分钟(具体地，20.0米/分钟)。如上所述，即使当正极集电箔11的输送速度C很高时，通过满足上述该两个关系表达式(1)、(2)，仍然能够在正极集电箔11上形成均匀的未干燥的正极膜13x，并且因此能够提高正极板10的产量。另外，在该第一实施例中，因为电极板制造设备100包括第一等离子体发生器150和第二等离子体发生器160，所以第一辊110的接触角α和第二辊120的接触角β能够被减小,以易于获得期望值。
(第二实施例)接着，将对于第二实施例进行说明。在第一实施例中，已经对于用于锂离子可再充电电池的正极板10及其制造方法进行了说明。同时，在该第二实施例中，将对于用于锂离子可再充电电池的负极板(电极板)20及其制造方法进行说明(见图1至图4)。
在由带状铜箔形成的负极集电箔(集电箔)21的箔表面21a、21a中，该第二实施例中的负极板20在作为负极板20在宽度方向FH上的一个部分并且在纵向方向EH上延伸的区域中设置有带状负极活性物质层(活性物质层)23、23。在负极板20在宽度方向FH上的一端处，负极活性物质层23并不存在于厚度方向GH上，并且形成了其中负极集电箔21在厚度方向GH上被暴露的负极暴露部20m。负极活性物质层23包括负极活性物质粒子和结合剂。在该第二实施例中，石墨粒子和羧甲基纤维素(CMC)分别地被用作负极活性物质粒子和结合剂。
接着，将描述以上的负极板20的制造方法(见图4)。首先，制备负极粒子集合体(粒子集合体)25。该负极粒子集合体25包含多个负极活性物质粒子(石墨粒子)、结合剂(CMC)和溶剂(在该第二实施例中为水)。该负极粒子集合体25进一步包含处于湿润状态中的负极湿润粒子，其以几十微米至几毫米的尺寸作为粒子直径而被粒化。另外，负极粒子集合体25的固相率NV是66.0至80.0重量％(在该第二实施例中为72.0重量％)(水的比例为28.0重量％)。
该负极粒子集合体25是通过以下方法制造的。更加具体地，制备了类似于在以上第一实施例中的搅拌式混合/粒化装置的搅拌式混合/粒化装置(未示出)。首先，负极活性物质粒子(石墨粒子)被置于搅拌式混合/粒化装置中并且在该搅拌式混合/粒化装置中被混合，结合剂(CMC)被添加到其中，并且负极活性物质粒子和结合剂被干混合。此后，溶剂(水)被添加并且与其混合，并且混合物被粒化。以此方式，获得了包含粒子直径为几十微米至几毫米的尺寸的负极湿润粒子的负极粒子集合体25。
负极板20被以与第一实施例中的正极板10类似的方式制造。即，使用了图3中所示电极板制造设备100，在压密过程S1中，将负极粒子集合体25压密，并且然后在转写过程S2中，未干燥的负极膜(未干燥的活性物质膜)23x形成在负极集电箔21上。更加具体地，第二辊120的周向速度B等于或高于第一辊110的周向速度A(B/A≥1)。在该第二实施例中，第二辊120的周向速度B被设定为5.0米/分钟，并且第一辊110的周向速度A被设定为1.25米/分钟(B/A＝4.0)。另外，第三辊130的周向速度D得到调节，并且负极集电箔21的输送速度C被设定为等于或高于第二辊120的周向速度B(C/B≥1)并且在从8.0至100.0米/分钟的范围内。在该第二实施例中，第三辊130的周向速度D被设定为20.0米/分钟，并且负极集电箔21的输送速度C被设定为20.0米/分钟(C/B＝4.0)。
第一等离子体发生器150被致动，利用等离子体照射第一辊110的第一辊表面110a，并且第一辊110的接触角α被设定在23.0°。另外，第二等离子体发生器160被致动，利用等离子体照射第二辊120的第二辊表面120a，并且第二辊120的接触角β被设定在59.0°，其大于上述第一辊110的接触角α并且小于负极集电箔21的接触角γ(γ＞β＞α)。注意，由铜箔制成并且在该第二实施例中使用的负极集电箔21的箔表面21a和溶剂(水)之间的接触角γ是97.6°。
以此方式，同样在该第二实施例中，第一辊110的周向速度A、第二辊120的周向速度B、负极集电箔21的输送速度C、第一辊110的接触角α、第二辊120的接触角β和负极集电箔21的接触角γ也满足上述该两个关系表达式。
(β-α)≥-1.6×(B/A)+40...(1)
(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40...(2)
接着，上述的负极粒子集合体25被供应到电极板制造设备100中的供应部140。在压密过程S1中，该负极粒子集合体25在第一辊110和第二辊120之间被压密，变成未干燥的负极膜23x，并且被保持在第二辊120的第二辊表面120a上。接着，在转写过程S2中，在负极集电箔21经过第二辊120和第三辊130之间的同时，在第二辊120和第三辊130之间将被保持在第二辊120的第二辊表面120a上的未干燥的负极膜23x转写到负极集电箔21的箔表面21a上。
此后，在干燥过程S3中，类似于第一实施例，负极集电箔21上的未干燥的负极膜23x被进行干燥，以形成负极活性物质层23。接着，对于负极集电箔21的另一个箔表面21a，类似地执行压密过程S1、转写过程S2和干燥过程S3，以形成负极活性物质层23。以此方式，负极板20得以形成。
如已经至此描述地，该第二实施例的电极板制造设备100满足关系(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)和(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40(其中(γ-β＞0并且C/B≥1)。以此方式，在压密过程S1中，当负极粒子集合体25在第一辊110和第二辊120之间被压密并且未干燥的负极膜23x形成在第二辊120上时，能够形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的未干燥的负极膜23x。此外，在转写过程S2中，当在第二辊120和第三辊130之间将第二辊120上的未干燥的负极膜23x转写到负极集电箔21上时，能够形成无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的未干燥的负极膜23x。因此，在干燥过程S3之后，负极活性物质层23能够是无任何缺陷(诸如鳞屑和条纹)的均匀的活性物质层。
此外，在该第二实施例中，负极集电箔21的输送速度C被设定为8.0至100.0米/分钟(具体地，20.0米/分钟)。如上所述，即使当负极集电箔21的输送速度C很高时，通过满足上述该两个关系表达式(1)、(2)，仍然能够在负极集电箔21上形成均匀的未干燥的负极膜23x，并且因此能够提高负极板20的产量。另外，在该第二实施例中，因为电极板制造设备100包括第一等离子体发生器150和第二等离子体发生器160，所以第一辊110的接触角α和第二辊120的接触角β能够被减小，以易于获得期望值。
(与正极板的制造有关的实例和对照实例)接着，将对于被执行以检验本发明的效果的测试的结果进行说明。作为实例1至11和对照实例1至3，第一辊110的周向速度A、第二辊120的周向速度B、在第二辊120的接触角β和第一辊110的接触角α之间的接触角差(β-α)以及正极粒子集合体15的固相率NV中的每一个均如在表格1中所示地被改变，并且通过使用上述电极板制造设备100执行与第一实施例中的正极板10的制造有关的压密过程S1。
[表格1]
然后，对于实例1至11和对照实例1至3中的每一个，在压密过程S1中形成在第二辊120的第二辊表面120a上的未干燥的正极膜13x的状态均在视觉上得到评估。更加具体地，带有缺陷(诸如鳞屑或条纹)的未干燥的正极膜13x被评估为其膜可成形性不良“×”，无缺陷诸(如鳞屑或条纹)的未干燥的正极膜13x被评估为其膜可成形性良好“○”。结果在表格1中示出。另外，对于实例1至11和对照实例1至3中的每一个，速度比B/A与接触角差(β-α)之间的关系在图5中示出。这里，速度比B/A是第二辊120的周向速度B与第一辊110的周向速度A的比，并且接触角差(β-α)是第二辊120的接触角β和第一辊110的接触角α之间的差异。
如从表格1显而易见的，在对照实例1至3中的每一个的压密过程S1中，形成在第二辊120上的未干燥的正极膜13x均发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性不良。同时，在实例1至11中的每一个的压密过程S1中，在第二辊120上形成的未干燥的正极膜13x不发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性良好。以上的原因被考虑如下。
更加具体地，认为70.0重量％的正极粒子集合体15的固相率NV太低，并且因此在对照实例1的压密过程S1中，膜可成形性不良。其原因如下。当在正极粒子集合体15中包含大量的溶剂(NMP)时，在压密过程S1中，大量的NMP存在于正极粒子集合体15和第一辊110的第一辊表面110a之间。由于存在该NMP，所以正极粒子集合体15向第一辊110的附着增加。以此方式，变得难以从第一辊110分离正极粒子集合体15并且将正极粒子集合体15转写到第二辊120上。因此，认为第二辊120中的膜可成形性不良。
另外，在对照实例2、3中，相对于速度比B/A，接触角差(β-α)太小。更加具体地，在图5的线状图(y＝-1.6x+40)中作为边界示出，在对照实例2、3中，关系(β-α)＜-1.6×(B/A)+40成立。因此，认为膜可成形性不良。同时，在实例1至11中的每一个的压密过程S1中，正极粒子集合体15的固相率NV等于或高于71.0重量％，并且相对于速度比B/A，接触角差(β-α)太大。更加具体地，关系(β-α)≥-1.6×(B/A)+40得以满足。因此，认为膜可成形性良好。
更加具体地，当第一辊110的接触角α减小时，即，当第一辊表面110a的可湿性增加时，在正极粒子集合体15中包含的溶剂(NMP)流出，这促进了利用NMP湿润该第一辊表面110a。因此，在正极粒子集合体15和第一辊表面110a之间存在的NMP的数量减小，并且正极粒子集合体15向第一辊表面110a的附着减少。因此，正极粒子集合体15易于从第一辊110分离。同时，当第二辊120的接触角β增加时，即，当第二辊表面120a的可湿性减小时，该第二辊表面120a较小可能被NMP湿润。以此方式，大量的NMP存在于正极粒子集合体15和第二辊表面120a之间，并且正极粒子集合体15向第二辊表面120a的附着增加。因此，正极粒子集合体15变得难以从第二辊120分离。因此，当随着在第二辊120的接触角β和第一辊110的接触角α之间的接触角差(β-α)增加，正极粒子集合体15更加易于从第一辊110分离的同时，正极粒子集合体15变得更加难以从第二辊120分离。因此，认为能够在第二辊120上形成均匀的未干燥的正极膜13x。
另外，在第二辊120的周向速度B被增加至高于第一辊110的周向速度A时，未干燥的正极膜13x能够易于形成在第二辊120上而非第一辊110上。因此，认为优选的是增加第二辊120的周向速度B和第一辊110的周向速度A之间的速度比(B/A)。另外，关于使得膜可成形性良好，速度比B/A和接触角差(β-α)彼此相关。因此，当速度比B/A相对较大时(位于图5中的右侧上)，即使对于较小接触角差(β-α)而言，膜可成形性仍然能够是良好的。同时，当速度比B/A相对较小时(位于图5中的左侧上)，接触角差(β-α)必须增加，并且接触角差(β-α)由此促进了未干燥的正极膜13x形成在第二辊120上。否则，认为未干燥的正极膜13x的膜的形成较小可能变得良好。
此外，除了上述的测试结果之外，已经发现，当第二辊120的接触角β被设定为等于或小于第一辊110的接触角α时(β-α≤0)，在压密过程S1中，膜可成形性变得较坏。因此，接触角差(β-α)优选地满足β-α＞0。还已经发现，当第二辊120的周向速度B被设定为低于第一辊110的周向速度A时(B/A＜1)，在压密过程S1中，膜可成形性变得较坏。因此，速度比(B/A)优选地被设定为满足B/A≥1。另外，当正极粒子集合体15的固相率NV超过80.0重量％时，正极湿润粒子自身的形成(粒化)变得困难。因此，正极粒子集合体15的固相率NV优选地被设定为80.0重量％或更低。
已经从至此描述的测试结果发现，当正极粒子集合体15的固相率NV被设定为71.0至80.0重量％，并且(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)得以满足时，在压密过程S1中，能够在第二辊120上形成均匀的未干燥的正极膜13x。还已经发现，即使当第二辊120的周向速度B被设定为快速(从8.0至100.0米/分钟)时，在压密过程S1中，膜可成形性仍然能够是良好的。
接着，作为实例12至22和对照实例4至6，第二辊120的周向速度B、正极集电箔11的输送速度C、正极集电箔11的接触角γ和第二辊120的接触角β之间的接触角差(γ-β)以及正极粒子集合体15的固相率NV中的每一个均如在表格2中所示被改变，并且通过使用上述电极板制造设备100来执行与第一实施例中的正极板10的制造有关的压密过程S1和转写过程S2。
注意，在这些实例12至22和对照实例4至6中，相对于第二辊120的周向速度B，第一辊110的周向速度A被设定为满足速度比B/A＝1。另外，相对于第二辊120的接触角β，第一辊110的接触角α被设定为满足接触角差(α-β)＝43.5(°)。因此，因为第一辊110与第二辊120之间的关系满足(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)，所以在压密过程S1中，能够在第二辊120上形成均匀的未干燥的正极膜13x。
[表格2]
然后，对于实例12至22和对照实例4至6中的每一个，在转写过程S2中形成在正极集电箔11的箔表面11a上的未干燥的正极膜13x的状态如上所述地在视觉上得到评估。结果在表格2中示出。另外，对于实例12至22和对照实例4至6中的每一个，速度比C/B与接触角差(γ-β)之间的关系在图6中示出。这里，速度比C/B是正极集电箔11的输送速度C与第二辊120的周向速度B的比，并且接触角差(γ-β)是正极集电箔11的接触角γ和第二辊120的接触角β之间的差异。
如从表格2显而易见的，在对照实例4至6中，在转写过程S2中形成在正极集电箔11上的未干燥的正极膜13x发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性不良。同时，在实例12至22中，在转写过程S2中在正极集电箔11上形成的未干燥的正极膜13x不发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性良好。关于以上的原因被考虑如下。
即，认为在对照实例4的转写过程S2中，70.0重量％的正极粒子集合体15的固相率NV太低，并且因此如在上述对照实例1的压密过程S1的情形下那样，膜可成形性不良。另外，在对照实例5、6中，相对于速度比C/B，接触角差(γ-β)太小。更加具体地，在图6的线状图(y＝-1.6x+40)中作为边界示出，在对照实例5、6中，关系(γ-β)＜-1.6×(C/B)+40成立。因此，认为膜可成形性不良。同时，在实例12至22中的每一个的转写过程S2中，正极粒子集合体15的固相率NV等于或高于71.0重量％，并且相对于速度比C/B，接触角差(γ-β)太大。更加具体地，关系(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40得以满足。因此，认为膜可成形性良好。
此外，除了上述的测试结果之外，已经发现，当正极集电箔11的接触角γ被设定为等于或小于第二辊120的接触角β时(γ-β≤0)，在转写过程S2中，膜可成形性变得较坏。因此，接触角差(γ-β)优选地满足γ-β＞0。还已经发现，当正极集电箔11的输送速度C被设定为低于第二辊120的周向速度B时(C/B＜1)，在转写过程S2中，膜可成形性变得较坏。因此，速度比(C/B)优选地被设定为满足C/B≥1。另外，当如上所述的正极粒子集合体15的固相率NV超过80.0重量％时，正极湿润粒子自身的形成(粒化)变得困难。因此，正极粒子集合体15的固相率NV优选地被设定为80.0重量％或更低。
接着，作为对照实例7、8，第二辊120的周向速度B和第一辊110的周向速度A之间的速度比B/A、正极集电箔11的输送速度C和第二辊120的周向速度B之间的速度比C/B、第二辊120的接触角β和第一辊110的接触角α之间的接触角差(β-α)、正极集电箔11的接触角γ和第二辊120的接触角β之间的接触角差(γ-β)以及正极粒子集合体15的固相率NV中的每一个如在表格3中所示被改变，并且通过使用上述电极板制造设备100执行与第一实施例中的正极板10的制造有关的压密过程S1和转写过程S2。注意，在这些对照实例7、8中，第一辊110的周向速度A、第二辊120的周向速度B和正极集电箔11的输送速度C被分别地设定为5.0米/分钟、10.0米/分钟和20.0米/分钟。
[表格3]
然后，对于对照实例7、8中的每一个，在压密过程S1中形成在第二辊120的第二辊表面120a上的未干燥的正极膜13x的状态在视觉上得到评估。另外，在转写过程S2中形成在正极集电箔11的箔表面11a上的未干燥的正极膜13x的状态在视觉上得到评估。因此，在对照实例7中，在压密过程S1中形成在第二辊120上的未干燥的正极膜13x的膜可成形性良好；然而，在转写过程S2中形成在正极集电箔11上的未干燥的正极膜13x的膜可成形性不良(在表格3中评估为“×”)。同时，在对照实例8中，在压密过程S1中形成在第二辊120上的未干燥的正极膜13x的膜可成形性不良，并且在转写过程S2中形成在正极集电箔11上的未干燥的正极膜13x的膜可成形性也是不良的(在表格3中评估为“×”)。
关于以上的原因被考虑如下。更加具体地，在对照实例7中，正极粒子集合体15的固相率NV等于或高于71.0重量％，并且相对于速度比B/A，接触角差(β-α)太大。更加具体地，关系(β-α)≥-1.6×(B/A)+40得以满足。因此，认为在压密过程S1中，膜可成形性良好。然而，在该对照实例7中，类似于上述对照实例5、6，相对于速度比C/B，接触角差(γ-β)太小。更加具体地，关系(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40不被满足。因此，认为在转写过程S2中膜可成形性不良。
同时，在该对照实例8中，正极粒子集合体15的固相率NV等于或高于71.0重量％。然而，类似于上述对照实例2、3，相对于速度比B/A，接触角差(β-α)太小。更加具体地，关系(β-α)≥-1.6×(B/A)+40不被满足。因此，认为在压密过程S1中，膜可成形性不良。另外，在该对照实例8中，相对于速度比C/B，接触角差(γ-β)很大，并且在转写过程S2中，关系(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40得以满足。然而，在压密过程S1中形成在第二辊120上的未干燥的正极膜13x的膜可成形性不良。因此，认为在转写过程S2中从该未干燥的正极膜13x形成在正极集电箔11上的未干燥的正极膜13x的膜可成形性不良。
已经从至此描述的测试结果发现，在通过执行压密过程S1，使得正极粒子集合体15的固相率NV被设定为71.0至80.0重量％，并且如上所述的(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)得以满足，并且通过进一步执行转写过程S2，使得(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40(其中γ-β＞0并且C/B≥1)得以满足来制造正极板10期间，能够在正极集电箔11上形成均匀的未干燥的正极膜13x。还已经发现，即使当正极集电箔11的输送速度C被设定为快速(从8.0至100.0米/分钟)时，在转写过程S2中，膜可成形性仍然能够是良好的。
(与负极板的制造有关的实例和对照实例)接着，作为实例31至42和对照实例31至33，第一辊110的周向速度A、第二辊120的周向速度B、第二辊120的接触角β和第一辊110的接触角α之间的接触角差(β-α)以及负极粒子集合体25的固相率NV中的每一个如在表格4中所示被改变，并且通过使用上述电极板制造设备100执行与第二实施例中的负极板20的制造有关的压密过程S1。
[表格4]
然后，对于实例31至42和对照实例31至33中的每一个，在压密过程S1中在第二辊120的第二辊表面120a上形成的未干燥的负极膜23x的状态如上所述地在视觉上得到评估。结果在表格4中示出。另外，对于实例31至42和对照实例31至33中的每一个，速度比B/A与接触角差(β-α)之间的关系在图7中示出。这里，速度比B/A是第二辊120的周向速度B与第一辊110的周向速度A的比，并且接触角差(β-α)是第二辊120的接触角β和第一辊110的接触角α之间的差异。
如从表格4显而易见的，在对照实例31至33中的每一个的压密过程S1中，形成在第二辊120上的未干燥的负极膜23x发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性不良。同时，在实例31至42中的每一个的压密过程S1中，形成在第二辊120上的未干燥的负极膜23x不发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性良好。关于以上的原因被考虑如下。
即，认为在对照实例31的压密过程S1中，65.0重量％的负极粒子集合体25的固相率NV太低，并且因此如在用于制造上述正极板10的对照实例1、4的压密过程S1的情形下那样，膜可成形性不良。另外，在对照实例32、33中，相对于速度比B/A，接触角差(β-α)太小。更加具体地，在图7的线状图(y＝-1.6x+40)中作为边界示出，在对照实例32、33中，关系(β-α)＜-1.6×(B/A)+40成立。因此，认为膜可成形性不良。同时，在实例31至42中的每一个的压密过程S1中，负极粒子集合体25的固相率NV等于或高于66.0重量％，并且相对于速度比B/A，接触角差(β-α)太大。更加具体地，关系(β-α)≥-1.6×(B/A)+40得以满足。因此，认为膜可成形性良好。
此外，除了上述的测试结果之外，已经发现，当第二辊120的接触角β被设定为等于或小于第一辊110的接触角α时(β-α≤0)，在压密过程S1中，膜可成形性变得较坏。因此，接触角差(β-α)优选地满足β-α＞0。还已经发现，当第二辊120的周向速度B被设定为低于第一辊110的周向速度A时(B/A＜1)，在压密过程S1中，膜可成形性变得较坏。因此，速度比(B/A)优选地被设定为满足B/A≥1。另外，当负极粒子集合体25的固相率NV超过80.0重量％时，负极湿润粒子自身的形成(粒化)变得困难。因此，负极粒子集合体25的固相率NV优选地被设定为80.0重量％或更低。
从至此描述的测试结果已经发现，当负极粒子集合体25的固相率NV被设定为66.0至80.0重量％并且(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)得以满足时，在压密过程S1中，能够在第二辊120上形成均匀的未干燥的负极膜23x。还已经发现，即使当第二辊120的周向速度B被设定为快速(从8.0至100.0米/分钟)时，在压密过程S1中，膜可成形性仍然能够是良好的。
接着，作为实例43至54和对照实例34至36，第二辊120的周向速度B、负极集电箔21的输送速度C、负极集电箔21的接触角γ和第二辊120的接触角β之间的接触角差(γ-β)以及负极粒子集合体25的固相率NV中的每一个均如在表格5中所示被改变，并且通过使用上述电极板制造设备100执行与第二实施例中的负极板20的制造有关的压密过程S1和转写过程S2。
注意，在这些实例43至54和对照实例34至36中，相对于第二辊120的周向速度B，第一辊110的周向速度A被设定为满足速度比B/A＝1。另外，相对于第二辊120的接触角β，第一辊110的接触角α被设定为满足接触角差(α-β)＝43.5(°)。因此，因为在第一辊110和第二辊120之间的关系满足(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)，所以在压密过程S1中，均匀的未干燥的负极膜23x能够在第二辊120上形成。
[表格5]
然后，对于实例43至54和对照实例34至36中的每一个，在转写过程S2中形成在负极集电箔21的箔表面21a上的未干燥的负极膜23x的状态如上所述地在视觉上得到评估。结果在表格5中示出。另外，对于实例43至54和对照实例34至36中的每一个，速度比C/B与接触角差(γ-β)之间的关系在图8中示出。这里，速度比C/B是负极集电箔21的输送速度C与第二辊120的周向速度B的比，并且接触角差(γ-β)是负极集电箔21的接触角γ和第二辊120的接触角β之间的差异。
如从表格5显而易见的，在对照实例34至36中，在转写过程S2中形成在负极集电箔21上的未干燥的负极膜23x发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性不良。同时，在实例43至54中，在转写过程S2中形成在负极集电箔21上的未干燥的负极膜23x不发生缺陷(诸如鳞屑和条纹)，并且因此其膜可成形性良好。关于以上的原因被考虑如下。
即，认为在对照实例34的转写过程S2中，65.0重量％的负极粒子集合体25的固相率NV太低，并且因此如在对照实例31的压密过程S1的情形下那样，膜可成形性不良。另外，在对照实例35、36中，相对于速度比C/B，接触角差(γ-β)太小。更加具体地，在图8的线状图(y＝-1.6x+40)中作为边界示出，在对照实例35、36中关系(γ-β)＜-1.6×(C/B)+40成立。因此，认为膜可成形性不良。同时，在实例43至54中的每一个的转写过程S2中，负极粒子集合体25的固相率NV等于或高于66.0重量％，并且相对于速度比C/B，接触角差(γ-β)太大。更加具体地，关系(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40得以满足。因此，认为膜可成形性良好。
此外，除了上述的测试结果之外，已经发现，当负极集电箔21的接触角γ被设定为等于或小于第二辊120的接触角β时(γ-β≤0)，在转写过程S2中，膜可成形性变得较坏。因此，接触角差(γ-β)优选地满足γ-β＞0。还已经发现，当负极集电箔21的输送速度C被设定为低于第二辊120的周向速度B时(C/B＜1)，在转写过程S2中，膜可成形性变得较坏。因此，速度比(C/B)优选地被设定为满足C/B≥1。另外，当如上所述的负极粒子集合体25的固相率NV超过80.0重量％时，负极湿润粒子自身的形成(粒化)变得困难。因此，负极粒子集合体25的固相率NV优选地被设定为80.0重量％或更低。
从至此描述的测试结果已经发现，在通过执行压密过程S1，使得负极粒子集合体25的固相率NV被设定为66.0至80.0重量％，并且如上所述的(β-α)≥-1.6×(B/A)+40(其中β-α＞0并且B/A≥1)得以满足，并且通过进一步执行转写过程S2，使得(γ-β)≥-1.6×(C/B)+40(其中γ-β＞0并且C/B≥1)得以满足而制造负极板20期间，能够在负极集电箔21上形成均匀的未干燥的负极膜23x。还已经发现，即使当负极集电箔21的输送速度C被设定为快速(从8.0至100.0米/分钟)时，在转写过程S2中，膜可成形性仍然能够是良好的。
至此已经根据第一实施例和第二实施例对于本发明进行了说明。然而，本发明不限于上述第一实施例和第二实施例，并且因此毋庸赘言本发明能够在不从其主旨偏离的范围内针对应用被适当地修改。

Claims (9)

1.一种电极板制造设备，当制造在集电箔上具有包含活性物质粒子和结合剂的活性物质层的电极板时，所述电极板制造设备压密粒子集合体，并且在所述集电箔上形成未干燥的活性物质膜，所述粒子集合体包含所述活性物质粒子、所述结合剂、溶剂和粒化湿润粒子，所述电极板制造设备包括：
第一辊；
第二辊，所述第二辊经由第一间隙与所述第一辊平行地布置，所述第二辊在所述第一辊和所述第二辊之间压密所述粒子集合体，并且在所述第二辊上形成所述未干燥的活性物质膜；和
第三辊，所述第三辊经由第二间隙与所述第二辊平行地布置，所述第三辊在使所述集电箔经过所述第二辊和所述第三辊之间的同时在所述第二辊和所述第三辊之间将被保持在所述第二辊上的所述未干燥的活性物质膜转写到所述集电箔上，其特征在于：
所述第一辊的周向速度A、所述第二辊的周向速度B、所述集电箔的输送速度C、所述第一辊的第一辊表面和所述溶剂之间的接触角α、所述第二辊的第二辊表面和所述溶剂之间的接触角β以及所述集电箔的箔表面和所述溶剂之间的接触角γ满足条件：
β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1；和
γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1。
2.根据权利要求1所述的电极板制造设备，其特征在于：
所述集电箔的所述输送速度C是8.0至100.0米/分钟。
3.根据权利要求1或2所述的电极板制造设备，其特征在于进一步包括：
第一等离子体发生器，所述第一等离子体发生器利用等离子体照射所述第一辊的第一辊表面，以减小接触角α的值；和
第二等离子体发生器，所述第二等离子体发生器利用等离子体照射所述第二辊的第二辊表面，以减小接触角β的值。
4.一种正极板的制造方法，所述正极板在正极集电箔上具有包含正极活性物质粒子和结合剂的正极活性物质层，所述制造方法包括：
压密过程：在第一辊和第二辊之间压密正极粒子集合体，并且在所述第二辊上形成未干燥的正极膜，其中所述正极粒子集合体包含所述正极活性物质粒子、所述结合剂、溶剂和粒化正极湿润粒子，所述第二辊经由第一间隙与所述第一辊平行地布置；
转写过程：在所述压密过程之后，在使所述正极集电箔经过所述第二辊和第三辊之间的同时，在所述第二辊和所述第三辊之间将被保持在所述第二辊上的所述未干燥的正极膜转写到所述正极集电箔上，其中所述第三辊经由第二间隙与所述第二辊平行地布置；以及
干燥过程：在所述转写过程之后，对所述正极集电箔上的所述未干燥的正极膜进行干燥，以形成所述正极活性物质层，其特征在于：
所述正极粒子集合体的固相率落入从71.0至80.0重量％的范围内，并且
所述第一辊的周向速度A、所述第二辊的周向速度B、所述正极集电箔的输送速度C、所述第一辊的第一辊表面和所述溶剂之间的接触角α、所述第二辊的第二辊表面和所述溶剂之间的接触角β以及所述正极集电箔的箔表面和所述溶剂之间的接触角γ
在所述压密过程中满足第一条件β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1，并且
在所述转写过程中满足第二条件γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1。
5.根据权利要求4所述的正极板的制造方法，其特征在于：
在所述转写过程中，所述正极集电箔的所述输送速度C是8.0至100.0米/分钟。
6.根据权利要求4或5所述的正极板的制造方法，其特征在于：
在所述压密过程和所述转写过程中，
利用等离子体照射所述第一辊的第一辊表面，以减小接触角α的值，并且
利用等离子体照射所述第二辊的第二辊表面，以减小接触角β的值。
7.一种负极板的制造方法，所述负极板在负极集电箔上具有包含负极活性物质粒子和结合剂的负极活性物质层，所述制造方法包括：
压密过程：在第一辊和第二辊之间压密负极粒子集合体，并且在所述第二辊上形成未干燥的负极膜，其中所述负极粒子集合体包含所述负极活性物质粒子、所述结合剂、溶剂和粒化负极湿润粒子，所述第二辊经由第一间隙与所述第一辊平行地布置；
转写过程：在所述压密过程之后，在使所述负极集电箔经过所述第二辊和第三辊之间的同时，在所述第二辊和所述第三辊之间将被保持在所述第二辊上的所述未干燥的负极膜转写到所述负极集电箔上，其中所述第三辊经由第二间隙与所述第二辊平行地布置；以及
干燥过程：在所述转写过程之后，对所述负极集电箔上的所述未干燥的负极膜进行干燥，以形成所述负极活性物质层，其特征在于：
所述负极粒子集合体的固相率落入从66.0至80.0重量％的范围内，并且
所述第一辊的周向速度A、所述第二辊的周向速度B、所述负极集电箔的输送速度C、所述第一辊的第一辊表面和所述溶剂之间的接触角α、所述第二辊的第二辊表面和所述溶剂之间的接触角β以及所述负极集电箔的箔表面和所述溶剂之间的接触角γ
在所述压密过程中满足第一条件β-α≥-1.6×B/A+40，其中β-α＞0并且B/A≥1，并且
在所述转写过程中满足第二条件γ-β≥-1.6×C/B+40，其中γ-β＞0并且C/B≥1。
8.根据权利要求7所述的负极板的制造方法，其特征在于：
在所述转写过程中，所述负极集电箔的所述输送速度C是8.0至100.0米/分钟。
9.根据权利要求7或8所述的负极板的制造方法，其特征在于：
在所述压密过程和所述转写过程中，
利用等离子体照射所述第一辊的第一辊表面，以减小接触角α的值，并且
利用等离子体照射所述第二辊的第二辊表面，以减小接触角β的值。
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