ES3039244T3 - Method of manufacturing current collector electrode sheet - Google Patents

Abstract

Se proporciona una lámina de electrodo colector de corriente (10) que incluye, en ambas superficies de una lámina metálica (9), regiones de aplicación de lodo (11) formadas mediante la aplicación y el secado intermitentes de un lodo que contiene un material activo, y regiones de no aplicación (12). Las regiones de aplicación (11) y de no aplicación (12) se forman alternativamente en la dirección de enrollado de la lámina metálica en forma de banda (9). Las piezas de cola (14) en un extremo (13) de cada región de aplicación (11) incluyen una región no comprimida por un par de rodillos de compresión en una etapa de compresión para comprimir continuamente las regiones de aplicación de lodo (11) y de no aplicación (12) en la dirección del espesor de la lámina de electrodo colector de corriente (10) mediante los rodillos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de fabricación de lámina de electrodo colector de corriente

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente para una batería apilada, una lámina de electrodo colector de corriente y una batería.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, los intereses en los vehículos eléctricos y los vehículos híbridos aumentan en función de los problemas ambientales, y aumentan aún más las demandas técnicas de alta densidad de energía y alta capacidad de las baterías secundarias que son fuentes de accionamiento de los vehículos.

Se produce un electrodo para la batería secundaria a partir de una lámina de electrodo obtenida aplicando y secando una suspensión que contiene un material activo sobre una lámina metálica que tiene forma de tira, tal como aluminio o cobre. Es posible clasificar aproximadamente un método de aplicación del material activo en un método de recubrimiento intermitente y un método de recubrimiento continuo.

El método de recubrimiento intermitente es un método para formar alternativamente un área de aplicación, que se forma aplicando la suspensión, tal como el material activo, a la lámina metálica que tiene forma de tira y un área de no aplicación, a la que no se aplica la suspensión, en una dirección de enrollamiento de la lámina metálica a intervalos prescritos. Las porciones no formadoras de un material activo dispuestas a intervalos prescritos se utilizan como porciones para extraer una pestaña de extracción para conectar eléctricamente a un terminal externo. En el método de fabricación de la lámina de electrodo según la presente invención, la suspensión, que se obtiene mezclando o amasando el material activo que es un material principal, un agente que confiere conductividad, un aglutinante y una disolución, se aplica intermitentemente a la superficie de un lado de la lámina metálica (en lo sucesivo, denominada aplicación intermitente), y, después de eso, la suspensión se aplica intermitentemente a la superficie de otro lado en un lado opuesto de la lámina metálica, aplicando de este modo la suspensión a ambas superficies de la lámina metálica. Posteriormente, los rodillos de laminación realizan un moldeo por presurización en la lámina metálica que tiene ambas superficies a las que se aplica la suspensión. Después de eso, el corte se realiza en una dimensión exterior deseada como colector de corriente, y se forma una porción terminal de electrodo en la lámina de electrodo de colector de corriente.

En el presente documento, se usa un óxido compuesto que contiene litio como material activo de electrodo positivo de una batería secundaria de iones de litio, y se requiere una gran presión en un caso en el que se realiza un moldeo por presurización en una capa de material activo que contiene tales partículas de óxido metálico como componentes principales. Particularmente, en un electrodo positivo utilizado para la batería secundaria diseñado para tener una alta densidad de energía, es necesario comprimir la capa de material activo a una alta densidad y, por lo tanto, hay muchos casos en los que el moldeo se realiza aplicando una presión mucho mayor al moldeo por presurización.

Además, un electrodo utilizado para la batería secundaria diseñado para tener la alta densidad de energía tiende a diseñarse de tal manera que el espesor de la lámina metálica, que es el colector de corriente, es delgado.

Documento relacionado

Documentos de patente

[Documento de patente 1] Publicación de solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2002-164041

El documento JP2000-208134A describe un método para fabricar un electrodo de batería secundario con un electrolito no acuoso.

Compendio de la invención

Problema técnico

Como se ilustra en la Fig. 28, en un caso en el que la suspensión se aplica intermitentemente a una porción de extremo terminal de aplicación de la lámina de electrodo colector de corriente, una porción 14 de residuos de suspensión se genera fácilmente en un límite entre un área 11 de aplicación y un área 12 de no aplicación. En un caso en el que la conformación de procesamiento por laminación se realiza en una lámina 10 de electrodo que tiene una forma de tira mediante una máquina de prensado de rodillos a lo largo de una dirección de enrollado Dx del rodillo de electrodo y la porción 14 de residuos está presente, una capa de material activo solo está presente de manera intermitente en la dirección Dy, que es perpendicular a la dirección de enrollamiento Dx, en la porción 14 de residuos en el extremo terminal de aplicación y, por lo tanto, se aplica una presión lineal, que es mayor que la de una parte central del área 11 de aplicación donde la capa de material activo está continuamente presente en la dirección Dy perpendicular a la dirección de enrollado Dx.

En la porción 14 de residuos a la que se aplica una gran presión lineal, a menudo se produce un fenómeno en el que las partículas de material activo muerden la lámina metálica. Una cantidad residual de lámina metálica en una parte en la que las partículas de material activo se adhieren a la lámina metálica es extremadamente fina, por lo que se generan rebabas de tal manera que la capa de material activo se desprende parcialmente de la superficie cortada del electrodo laminar cuando se realiza el corte en una etapa de corte que se realiza posteriormente. En caso de que las rebabas generadas se adhieran al electrodo, las rebabas provocan un cortocircuito en el momento de ensamblar la batería y, por lo tanto, se genera un problema en el sentido de que aumenta la tasa de fallos de la batería.

Para evitar que la porción 14 de residuos se genere en la porción de extremo terminal de aplicación cuando la suspensión se aplica intermitentemente como en el caso anterior, por ejemplo, el documento de patente 1 describe un método para aplicar una fluororresina a un extremo inicial y a un extremo terminal por adelantado, en una dirección de enrollamiento Dx de una lámina, de un área de aplicación a la que se aplica la capa de material activo. Sin embargo, en el método, los costes de aplicación de la fluororresina aumentan y el peso y el espesor de un electrodo aumentan y, por lo tanto, existe un problema como método de fabricación del electrodo utilizado para una batería secundaria diseñada para una alta densidad de energía. En el presente documento, es necesario proporcionar un método de fabricación que suprima la generación de rebabas y proporcione un electrodo que tenga una tasa de fallos baja incluso en un caso en el que solo se aplique la capa de material activo a la lámina de electrodo colector de corriente.

La presente invención se ha realizado para resolver los problemas de los antecedentes de la técnica como se ha descrito anteriormente, y un objeto de la presente invención es proporcionar un método de fabricación de una lámina de electrodo capaz de suprimir la generación de rebabas en una etapa de corte sin provocar una aumento de los costes de fabricación y de la lámina de electrodos.

Solución al problema

La invención es como se define en la reivindicación 1.

Un primer método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según la presente invención en el que se aplica un material activo a ambas superficies de una lámina metálica en forma de lámina, incluye una etapa de aplicación de formar alternativamente un área de aplicación de suspensión, en la que una capa de material activo está continuamente presente, y un área de no aplicación de suspensión en una dirección de enrollamiento de la lámina metálica que tiene forma de tira aplicando y secando intermitentemente una suspensión que contiene el material activo sobre la lámina metálica que tiene forma de tira, una primera etapa de detección para detectar una longitud de una porción de residuos en un extremo terminal de cada área de aplicación formada en la etapa de aplicación, una etapa de compresión de comprimir continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación usando un par de rodillos de compresión en una dirección de espesor de la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo, y una etapa de corte de cortar continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación para ser paralela a la dirección de enrollamiento de la lámina metálica en la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo a través de la primera etapa de detección y la etapa de compresión, en el que la primera etapa de detección incluye detectar la porción de residuos que se forma continuamente desde el extremo terminal del área de aplicación de suspensión hasta el área de no aplicación y que satisface la siguiente Ecuación (A),

x ^ (<2>rtmín - tmín2)1/2 - ymáx - zmáx - wmáx Ecuación (A),

en la que, x es un valor máximo de la longitud de la porción de residuos en el extremo terminal de cada área de aplicación en la etapa de aplicación, r es un diámetro de rodillo del rodillo de compresión utilizado en la etapa de compresión, tmín es un valor mínimo de un espesor asumido adquirido después de que se realiza la compresión de presurización en una porción central de cada área de aplicación formada continuamente en la etapa de aplicación, ymáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una posición de inicio de aplicación entre ambas superficies de la lámina metálica en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica, zmáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una longitud de aplicación del material activo en ambas superficies de la lámina metálica en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica, y wmáx es un valor máximo de una distancia desde un extremo terminal de recubrimiento del material activo en ambas superficies de la lámina metálica hasta una porción donde el espesor de una película de recubrimiento se convierte en el mismo que el centro de un área de recubrimiento.

La invención es como se define en la reivindicación 5.

Un segundo método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según la presente invención en el que se aplica un material activo a ambas superficies de una lámina metálica en forma de lámina, incluye una etapa de aplicación de formar alternativamente un área de aplicación de suspensión, en la que una capa de material activo está continuamente presente, y un área de no aplicación de suspensión en una dirección de enrollamiento de la lámina metálica que tiene forma de tira aplicando y secando intermitentemente una suspensión que contiene el material activo sobre la lámina metálica que tiene forma de tira, una etapa de detección para detectar una longitud de una porción de residuos en un extremo terminal de cada área de aplicación formada en la etapa de aplicación, una etapa de compresión para comprimir continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación usando un par de rodillos de compresión en una dirección de espesor de la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo a través de la etapa de aplicación y la etapa de detección, y una etapa de corte para cortar continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación para que sean paralelas a la dirección de enrollamiento de la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo a través de la etapa de detección y la etapa de compresión, en el que la etapa de compresión incluye comprimir usando un rodillo de compresión que tiene un radio de rodillo r que satisface la siguiente Ecuación (B),

r ^ tmín/2 (xmáx ymáx zmáx wmáx)2/(2tmín) Ecuación (B),

en la que, tmín es un valor mínimo de un espesor supuesto después de que se realiza la compresión de presurización en una porción central de cada área de aplicación formada continuamente en la etapa de aplicación, xmáx es un valor máximo de la longitud de la porción de residuos en el extremo terminal de cada área de aplicación formada continuamente en la etapa de aplicación, detectándose la longitud de la porción de residuos en la etapa de detección, ymáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una posición de inicio de aplicación del material activo entre ambas superficies de la lámina metálica, zmáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una longitud de aplicación del material activo entre ambas superficies de la lámina metálica en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica, y wmáx es un valor máximo de una distancia desde un extremo terminal de recubrimiento del material activo en ambas superficies de la lámina metálica hasta una porción donde el espesor de una película de recubrimiento se convierte en el mismo que el centro de un área de recubrimiento.

Obsérvese que, una combinación aleatoria de los componentes descritos anteriormente y conversiones de representación de la presente invención entre un método, un aparato, un sistema, un medio de grabación y un programa informático también son efectivos como aspectos de la presente invención.

Además, no es esencialmente necesario que diversos componentes de la presente invención sean individualmente independientes, una pluralidad de componentes puede formarse como un miembro, un componente puede estar formado por una pluralidad de miembros, algunos componentes pueden ser parte de otro componente, o algunos de un determinado componente pueden superponerse con algunos de otro componente.

Además, aunque el método y el programa informático de la presente invención se describen con una pluralidad de procedimientos (o etapas) en orden, el orden descrito no limita el orden en el que se ejecuta la pluralidad de procedimientos. Por lo tanto, en un caso en el que se realizan el método y el programa informático de la presente invención, es posible cambiar el orden de la pluralidad de procedimientos dentro de un intervalo sin problemas con los contenidos.

Asimismo, la pluralidad de procedimientos (o etapas) del método y el programa informático de la presente invención no se limitan a ejecutarse en tiempos individualmente diferentes. Por lo tanto, puede tener lugar otro procedimiento mientras se ejecuta un determinado procedimiento, o puede superponerse parte o la totalidad de la temporización de ejecución del determinado procedimiento y la temporización de ejecución de otro procedimiento.

Efectos ventajosos de la invención

Según la invención, es posible proporcionar un método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente, la lámina de electrodo colector de corriente y una batería, en el que es posible suprimir la generación de rebabas en una etapa de corte de lámina de electrodo sin provocar un aumento en los costes de fabricación.

Breve descripción de los dibujos

El objeto descrito anteriormente y otros objetos, características y ventajas se aclararán adicionalmente mediante las realizaciones de ejemplo preferidas descritas a continuación y los siguientes dibujos adjuntos a las mismas:

La Fig. 1 es una vista en planta que ilustra una lámina de electrodo colector de corriente después de realizar la aplicación en ambas superficies según una primera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 2 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño de un dispositivo de aplicación de suspensión para una lámina de electrodo según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 3 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño de un dispositivo de compresión de lámina de electrodo según la realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 4 es un diagrama en sección transversal que ilustra una relación entre una lámina de electrodo colector de corriente después de que se realiza la aplicación en ambas superficies y un rodillo de compresión según la primera y segunda realizaciones de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 5 es un diagrama en sección transversal que ilustra una parte, en el que no se aplica una capa de protección contra cortes a una porción de residuos después de realizar la aplicación, de la lámina de electrodo colector de corriente después de realizar el moldeo por presurización según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 6 es un diagrama en sección transversal que ilustra una parte, en la que se aplica la capa de protección contra cortes a la porción de residuos después de realizar la aplicación, de la lámina de electrodo colector de corriente después de realizar el moldeo por presurización según el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La Fig. 7 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño de un dispositivo de corte para cortar una lámina de electrodo en una pluralidad de láminas según la realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 8 es un diagrama esquemático que ilustra una superficie cortada, que se ve desde una superficie superior y se adquiere después de cortar una parte de la porción de residuos a la que se aplica la capa de protección contra cortes después de realizar la aplicación, en la lámina de electrodo según el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La Fig. 9 es un diagrama esquemático que ilustra la superficie cortada, que se ve desde la superficie superior y se adquiere después de cortar una parte de la porción de residuos a la que no se aplica la capa de protección contra cortes después de realizar la aplicación, en la lámina de electrodo según el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La Fig. 10 es una vista en planta que ilustra una lámina de electrodo colector de corriente después de realizar la aplicación en ambas superficies según una segunda realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 11 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño de un dispositivo de aplicación de suspensión para una lámina de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 12 es un diagrama en sección transversal que ilustra una parte recubierta de manera intermitente en la que se marca una lámina de electrodo colector de corriente adquirida después de realizar el moldeo por presurización según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 13 es un diagrama en sección transversal que ilustra una parte recubierta intermitentemente en la que la lámina de electrodo colector de corriente adquirida después del moldeo por presurización no está marcada según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 14 es un diagrama esquemático que ilustra una superficie cortada, que se ve desde una superficie superior y se adquiere después de cortar la parte recubierta intermitentemente que está marcada para indicar que una longitud de la porción de residuos después de realizar la aplicación es igual o más larga que una longitud prescrita, en la lámina de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 15 es un diagrama esquemático que ilustra la superficie cortada, que se ve desde la superficie superior y se adquiere después de cortar la parte recubierta intermitentemente que no está marcada, en la lámina de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 16 es una vista en planta que ilustra una lámina de electrodo colector de corriente después de realizar la aplicación en ambas superficies según una tercera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 17 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño de un dispositivo de aplicación de suspensión para una lámina de electrodo según la tercera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 18 es un diagrama en sección transversal que ilustra una relación entre la lámina de electrodo colector de corriente después de la aplicación en ambas superficies y un rodillo de compresión según la tercera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 19 es un diagrama en sección transversal que ilustra una lámina de electrodo colector de corriente después de realizar el moldeo por presurización según la tercera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 20 es un diagrama esquemático que ilustra una superficie de corte que se ve desde una superficie superior y se adquiere después de cortar la lámina de electrodo según la tercera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 21 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una configuración de un sistema de fabricación de láminas de electrodos según una realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 22 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de un método de fabricación de la lámina de electrodo según la realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 23 es un diagrama de bloques funcional que ilustra un ejemplo de una configuración de un detector de extremo terminal de un dispositivo de aplicación de suspensión usado en el método de fabricación de la lámina de electrodo según la realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 24 es un diagrama que ilustra una relación entre un plano y una sección transversal vista desde la superficie superior de la lámina de electrodo colector de corriente adquirida después de que se realiza la aplicación en ambas superficies según la primera y segunda realizaciones de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 25 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de un método de fabricación de una lámina 10 de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 26 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una configuración de hardware de un ordenador que realiza cada dispositivo del sistema de fabricación de láminas de electrodos según la realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 27 es un diagrama esquemático que ilustra un ejemplo de una configuración de una batería según la realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 28 es una vista en planta que ilustra una lámina de electrodo producida aplicando un material activo a través de un método de recubrimiento intermitente.

Descripción de realizaciones

En lo sucesivo en el presente documento, se describirán realizaciones de ejemplo de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. También, los mismos componentes se indican con los mismos números de referencia en todos los dibujos, y no se repetirá la descripción de los mismos.

(Primer ejemplo de realización)

La Fig. 1 es una vista en planta parcial que ilustra una lámina 10 de electrodo colector de corriente después de que se aplica un material activo en ambas superficies en un método de fabricación de la lámina de electrodo colector de corriente según una primera realización de ejemplo de la presente invención.

En la lámina 10 de electrodo, las áreas de aplicación 11 de suspensión, tal como el material activo, y las áreas 12 de no aplicación están dispuestas alternativa y repetidamente en una dirección de enrollamiento Dx en ambas superficies de una lámina metálica que tiene una forma de tira. Se forma una porción 14 de residuos en una porción de electrodo en un lado de un extremo terminal 13 del área 11 de aplicación debido a la generación de un estado en el que se arrastra la suspensión. Asimismo, en la porción 14 de residuos, se forma una capa 15 de protección contra cortes en una parte donde una longitud x de una dirección en la que fluye la lámina de la porción 14 de residuos, es decir, la dirección de enrollamiento Dx es igual o mayor que el umbral x<1>en una región a través de la cual una línea 17 (mostrada por una línea discontinua en el dibujo, y también denominada "línea de corte de dirección de enrollado programada 17" en lo sucesivo en el presente documento) para cortar la lámina 10 de electrodo en una etapa posterior.

En el presente documento, aunque no está particularmente limitado, el electrodo producido a partir de la lámina 10 de electrodo según la realización de ejemplo es, por ejemplo, un electrodo (un electrodo positivo o un electrodo negativo) para una batería de iones de litio, tal como una batería primaria de iones de litio o una batería secundaria de iones de litio.

En lo sucesivo en el presente documento, se describirá en detalle una configuración del electrodo.

En primer lugar, se describirá cada componente que constituye la capa de material activo de electrodo para formar el área 11 de aplicación de suspensión según la realización de ejemplo.

La capa de material activo de electrodo incluye un material activo de electrodo e incluye una resina aglutinante, un agente auxiliar conductor, un espesante y similares, si es necesario. En la realización de ejemplo, por ejemplo, es posible usar un óxido compuesto de metal de litio como material activo de electrodo.

El material activo de electrodo contenido en la capa de material activo de electrodo según la realización de ejemplo se selecciona apropiadamente según un fin. Se usa un material activo de electrodo positivo en un caso donde se produce un electrodo positivo, y se usa un material activo de electrodo negativo en un caso donde se produce un electrodo negativo.

El material activo de electrodo positivo no está particularmente limitado siempre que el material activo de electrodo positivo sea un material activo de electrodo positivo normal que pueda usarse para un electrodo positivo de la batería de iones de litio. Como el material activo de electrodo positivo, por ejemplo, un óxido compuesto de litio y metal de transición, tal como un óxido compuesto de litio-níquel, un óxido compuesto de litio-cobalto, un óxido compuesto de litio-manganeso, un óxido compuesto de litio-níquel-manganeso, un óxido compuesto de litio-níquel-cobalto, un óxido compuesto de litio-níquel-aluminio, un óxido compuesto de litioníquel-cobalto-aluminio, un óxido compuesto de litio-níquel-manganeso-cobalto, un óxido compuesto de litioníquel-manganeso-aluminio, un óxido compuesto de litio-níquel-cobalto-manganeso-aluminio; sulfuro de metal de transición, tal como TiS<2>, FeS o MoS<2>; un óxido de metal de transición, tal como MnO, V<2>O<5>, V<6>O<13>o TiO<2>, y un óxido de fósforo de litio de tipo olivino.

El óxido de fosfato de litio de tipo olivino incluye, por ejemplo, al menos un tipo de elemento entre un grupo que consiste en Mn, Cr, Co, Cu, Ni, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, Nb y Fe, litio, fósforo y oxígeno. Los compuestos pueden adquirirse reemplazando parcialmente algunos elementos con otros elementos para mejorar las propiedades de los mismos.

Entre los anteriores, el óxido de fósforo de hierro y litio de tipo olivino, el óxido compuesto de litio-níquel, el óxido compuesto de litio-cobalto, el óxido compuesto de litio-manganeso, el óxido compuesto de litio-níquelmanganeso, el óxido compuesto de litio-níquel-cobalto, el óxido compuesto de litio-níquel-aluminio, el óxido compuesto de litio-níquel-cobalto-aluminio, el óxido compuesto de litio-níquel-manganeso-cobalto, el óxido compuesto de litio-níquel-manganeso-aluminio, se prefieren los compuestos de óxido de litio-níquel-cobaltomanganeso-aluminio. El material activo de electrodo positivo incluye un alto potencial de acción, una gran capacidad y una gran densidad de energía.

Solo se puede usar un tipo de material activo de electrodo positivo solo, o se pueden combinar y usar dos o más tipos de materiales activos de electrodo positivo.

El material activo de electrodo negativo no está particularmente limitado siempre que el material activo de electrodo negativo sea un material activo de electrodo negativo normal que pueda usarse para un electrodo negativo de la batería de iones de litio. Por ejemplo, se dan materiales de carbono tales como grafito natural, grafito artificial, carbón de resina, fibra de carbono, carbón activado, carbono duro y carbono blando; materiales de metal de litio tales como metal de litio y aleación de litio; materiales metálicos tales como silicio y estaño; y materiales poliméricos conductores, tales como poliaceno, poliacetileno y polipirrol. Entre los anteriores, se prefieren los materiales de carbono y, particularmente, se prefieren materiales de grafito, tales como grafito natural y grafito artificial.

Solo se puede usar un tipo de material activo de electrodo negativo, o se pueden combinar y usar dos o más tipos de materiales activos de electrodo negativo.

Un diámetro de partícula promedio del material activo de electrodo es preferiblemente igual o mayor que 1 gm, y más preferiblemente es igual o mayor que 2 gm, desde un punto de supresión de reacciones secundarias en el momento de la carga/descarga y supresión de una disminución en la eficiencia de carga/descarga, y es preferiblemente igual o menor que 100 gm y más preferiblemente es igual o menor 50 gm de las propiedades de entrada y salida y un punto de vista de la producción del electrodo (suavidad de la superficie de un electrodo). En el presente documento, el diámetro de partícula promedio significa un diámetro de partícula (diámetro medio: D50) a un valor integrado del 50 % en una distribución de tamaño de partícula (volumen estándar) mediante un método de dispersión por difracción láser.

El contenido del material activo de electrodo es preferiblemente igual o superior a 85 partes en masa o igual o inferior a 99,8 partes en masa o menos en un caso en el que la totalidad de la capa de material activo de electrodo es de 100 partes en masa.

La resina aglutinante incluida en la capa de material activo de electrodo según la realización de ejemplo se selecciona apropiadamente según el propósito. Por ejemplo, es posible usar una resina aglutinante basada en flúor que se puede disolver en un disolvente, un aglutinante acuoso que se puede dispersar en agua y similares.

La resina aglutinante basada en flúor no está particularmente limitada siempre que sea posible formar un electrodo y se incluya suficiente estabilidad electroquímica, y, por ejemplo, una resina de fluoruro de polivinilideno, un caucho fluorado y similares. Solo se puede usar un tipo de resina aglutinante basada en flúor sola, o se pueden combinar y usar dos o más tipos de resinas aglutinantes a base de flúor. En el presente documento, se prefiere la resina de fluoruro de polivinilideno. Es posible usar la resina aglutinante basada en flúor después de disolverse en un disolvente tal como N-metil-pirrolidona (NMP).

El aglutinante acuoso no está particularmente limitado siempre que sea posible formar el electrodo y se incluya suficiente estabilidad electroquímica, y, por ejemplo, una resina de politetrafluoroetileno, una resina poliacrílica, un caucho de estireno/butadieno, una resina basada en poliimida y similares. Solo se puede usar un tipo de aglutinante acuoso, o se pueden combinar y usar dos o más tipos de aglutinantes acuosos. Entre los anteriores, se prefiere el caucho de estireno/butadieno.

Obsérvese que, en la realización de ejemplo, el aglutinante acuoso se dispersa en agua y es capaz de formar una disolución acuosa de emulsión.

En caso de que se use el aglutinante acuoso, es posible utilizar adicionalmente el espesante. El espesante no está particularmente limitado y, por ejemplo, se dan polímeros solubles en agua que incluyen polímeros de celulosa, tal como carboximetilcelulosa, metilcelulosa e hidroxipropilcelulosa y sales de amonio y sales de metales alcalinos de los mismos; ácidos policarboxílicos; óxido de polietileno; polivinilpirrolidona; poliacrilato, tal como poliacrilato de sodio; y alcohol polivinílico.

El contenido de la resina aglutinante es preferiblemente igual o superior a 0,1 partes en masa o e igual o inferior a 10,0 partes en masa en un caso en el que la totalidad de la capa de material activo de electrodo es de 100 partes en masa. En un caso en el que el contenido de la resina aglutinante esté incluido en el intervalo anterior, un equilibrio entre las propiedades de recubrimiento de la suspensión de electrodos, las propiedades de unión del aglutinante y las propiedades de la batería son además excelentes.

Asimismo, en caso de que el contenido de la resina aglutinante sea igual o menor que el límite superior, aumenta la relación del material activo del electrodo y, por lo tanto, aumenta la capacidad por masa de electrodo, siendo así preferible. En caso de que el contenido de la resina aglutinante sea igual o mayor que el valor límite inferior, es preferible que se evite que el electrodo se pele.

El agente auxiliar conductor incluido en la capa de material activo de electrodo según la realización de ejemplo no está particularmente limitado siempre que se mejore la conductividad del electrodo y, por ejemplo, se dan negro de carbón, negro de Ketjen, negro de acetileno, grafito natural, grafito artificial, fibra de carbono y similares. Solo se puede usar un tipo de agente auxiliar conductor solo, o se pueden combinar y usar dos o más tipos de agentes auxiliares conductores.

Es preferible que el contenido del agente auxiliar conductor sea igual o mayor que 0,1 partes en masa e igual o menor que 5,0 partes en masa en un caso en el que la totalidad de la capa de material activo de electrodo sea de 100 partes en masa. En un caso en el que el contenido del agente auxiliar conductor esté incluido en el intervalo anterior, el equilibrio entre las propiedades de recubrimiento de la suspensión de electrodos, las propiedades de unión del aglutinante y las propiedades de la batería son además excelentes.

Además, en caso de que el contenido del agente auxiliar conductor sea igual o menor que el límite superior, la relación del material activo del electrodo aumenta y, por lo tanto, aumenta la capacidad por masa de electrodo, siendo así preferible. Es preferible que el contenido del agente auxiliar conductor sea igual o mayor que el valor límite inferior, porque la conductividad del electrodo mejora.

En la capa de material activo de electrodo según la realización de ejemplo, el contenido del material activo de electrodo es preferiblemente de 85 partes en masa o más y de 99,8 partes en masa o menos cuando la totalidad de la capa de material activo de electrodo es de 100 partes en masa. Asimismo, el contenido de la resina aglutinante es preferiblemente igual o superior a 0,1 partes en masa e igual o inferior a 10,0 partes en masa. Asimismo, el contenido del agente auxiliar conductor es preferiblemente igual o superior a 0,1 partes en masa e igual o inferior a 5,0 partes en masa.

En un caso en el que el contenido de cada componente que constituye la capa de material activo de electrodo está incluido en el intervalo anterior, el equilibrio entre la manejabilidad del electrodo para la batería de iones de litio y las propiedades de la batería de iones de litio adquirida es particularmente excelente.

Aunque la densidad de la capa de material activo de electrodo no está particularmente limitada, en un caso en el que la capa de material activo de electrodo sea una capa de material activo de electrodo positivo, por ejemplo, es preferible que la densidad sea igual o mayor que 2,0 g/cm3 y es igual o menor que 4,0 g/cm3, es más preferible que la densidad sea igual o mayor que 2,4 g/cm3 y es igual o menor que 3,8 g/cm3, y es además más preferible que la densidad sea igual o mayor que 2,8 g/cm3 y es igual o menor que 3,6 g/cm3. Asimismo, en un caso en el que la capa de material activo de electrodo sea una capa de material activo de electrodo negativo, por ejemplo, es preferible que la densidad sea igual o mayor que 1,2 g/cm3 y es igual o menor que 2,0 g/cm3, es más preferible que la densidad sea igual o mayor que 1,3 g/cm3 y es igual o menor que 1,9 g/cm3, y es además más preferible que la densidad sea igual o mayor que 1,4 g/cm3 y es igual o menor que 1,8 g/cm3.

En un caso en el que la densidad de la capa de material activo de electrodo esté incluida en el intervalo anterior, la capacidad de descarga mejora cuando la capa de material activo de electrodo se usa a una descarga alta, siendo así preferible.

El espesor de la capa de material activo de electrodo no está particularmente limitado, y es posible establecer apropiadamente el espesor según las propiedades deseadas. Por ejemplo, es posible establecer que sea grueso desde el punto de vista de la densidad de energía, y es posible establecer que sea delgado desde el punto de vista de las propiedades de salida. Es posible establecer apropiadamente el espesor (espesor de un lado) de la capa de material activo de electrodo para, por ejemplo, un intervalo que es igual o mayor que 10 pm y es igual o menor que 250 pm, es preferible que el intervalo sea igual o mayor que 20 pm y sea igual o menor que 200 pm, y es más preferible que el intervalo sea igual o mayor que 30 pm y sea igual o menor que 150 pm.

Aunque la capa colectora de corriente (lámina metálica 9) según la realización de ejemplo no está particularmente limitada, es posible utilizar aluminio, acero inoxidable, níquel, titanio o una aleación del mismo como capa colectora de corriente de electrodo positivo. Por ejemplo, una lámina, una forma de placa plana, una forma de malla y similares se dan como una forma. En particular, es posible utilizar adecuadamente papel de aluminio.

Además, es posible usar cobre, acero inoxidable, níquel, titanio o una aleación del mismo como la capa colectora de corriente de electrodo negativo. La lámina, la forma de placa plana, la forma de malla y similares se dan como una forma. En particular, es posible utilizar adecuadamente una lámina de cobre.

El espesor de la capa colectora de corriente de electrodo positivo no está particularmente limitado y, por ejemplo, es igual o mayor que 1 pm y es igual o menor que 30 pm. Además, un espesor de la capa colectora de corriente de electrodo negativo no está particularmente limitado y, por ejemplo, es igual o mayor que 1 pm y es igual o menor que 20 pm.

En primer lugar, se prepara la suspensión de electrodos.

Es posible preparar la suspensión de electrodos mezclando el material activo de electrodo, si es necesario, la resina aglutinante, el agente auxiliar conductor y un espesante. Una relación de combinación del material activo de electrodo, la resina aglutinante y el agente auxiliar conductor es la misma que una relación de contención del material activo de electrodo, la resina aglutinante y el agente auxiliar conductor en la capa de material activo de electrodo y, por lo tanto, la descripción no se repite.

La suspensión de electrodo se obtiene dispersando o disolviendo el material activo de electrodo, si es necesario, la resina aglutinante, el agente auxiliar conductor y el espesante en el disolvente.

Aunque un procedimiento de mezcla de cada componente no está particularmente limitado, por ejemplo, es posible preparar la suspensión de electrodos añadiendo la resina aglutinante y el disolvente y realizando una mezcla en húmedo después de realizar una mezcla en seco sobre el material activo de electrodo y el agente auxiliar conductor.

En este momento, como mezclador a utilizar, es posible utilizar un mezclador conocido, tal como un molino de bolas o un mezclador planetario, y no está particularmente limitado.

Como disolvente a utilizar para la suspensión de electrodos, es posible utilizar un disolvente orgánico, tal como N-metil-2-pirrolidona (NMP) o agua.

Es posible usar un método generalmente conocido como método de aplicación de la suspensión de electrodos sobre la capa colectora de corriente. Por ejemplo, es posible utilizar un método de enrollado inverso, un método de enrollado directo, un método de cuchilla raspadora, un método de cuchillo, un método de extrusión, un método de cortina, un método de huecograbado, un método de barra, un método de inmersión y un método de compresión. Entre los anteriores, el método de cuchilla raspadora, el método de cuchilla y el método de extrusión son preferibles desde el punto de que es posible adquirir un buen estado superficial de la capa de aplicación según una propiedad física, tal como la viscosidad de la suspensión de electrodos y una propiedad de secado.

Aunque un método de secado de la suspensión de electrodos aplicada sobre la capa colectora de corriente no está particularmente limitado, por ejemplo, un método para calentar indirectamente la suspensión de electrodos desde un lado de la capa colectora de corriente usando un rodillo de calentamiento o un lado de la capa de material activo de electrodo ya seca y secar la suspensión de electrodos; un método para secar la suspensión de electrodos usando ondas electromagnéticas tales como infrarrojos, calentadores de infrarrojo lejano o infrarrojo cercano y similares; y se proporciona un método para calentar indirectamente la suspensión de electrodos aplicando aire caliente desde el lado de la capa colectora de corriente o el lado de la capa de material activo de electrodo ya seca y secando la suspensión de electrodos.

En un caso en el que el espesor de una lámina metálica 9 se indica con d, las partículas están dispuestas en orden desde una partícula que tiene el diámetro de partícula más pequeño entre las partículas de material activo medidas cuando la medición se realiza adicionalmente usando un analizador de tamaño de partícula, y un diámetro de la partícula que corresponde al 90 % de las partículas medidas se indica por D90, es preferible usar una lámina metálica y un material activo que satisfagan una relación de D90 > d.

La Fig. 21 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una configuración de un sistema 1 de fabricación de la lámina 10 de electrodo según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

El sistema 1 de fabricación incluye un dispositivo 20 de aplicación de suspensión, un dispositivo 40 de compresión y un dispositivo 60 de corte. Asimismo, se puede proporcionar un dispositivo de control para controlar cada dispositivo del sistema 1 de fabricación.

La Fig. 26 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de una configuración de hardware de un ordenador que realiza cada dispositivo del sistema de fabricación de láminas de electrodos según la realización de ejemplo de la presente invención.

Cada uno del dispositivo 20 de aplicación de suspensión, el dispositivo 40 de compresión y el dispositivo 60 de corte se realiza mediante al menos un ordenador 100. El ordenador 100 incluye una Unidad de Procesamiento Central (CPU) 102, una memoria 104, un programa 110 para realizar cada dispositivo cargado en la memoria 104, un almacenamiento 105 para almacenar el programa 110, una entrada y salida (E/S) 106 y una interfaz 107 de comunicación (I/F) para conexión de red. La CPU 102 y cada elemento están conectados entre sí a través de un bus 109, y la CPU 102 controla la totalidad del ordenador 100. Sin embargo, un método para conectar la CPU 102 y similares entre sí no se limita a la conexión de bus.

En un caso en el que la CPU 102 lee y ejecuta el programa 110 almacenado en el almacenamiento 105 en la memoria 104, es posible realizar cada función de cada dispositivo.

El dispositivo 20 de aplicación de suspensión, el dispositivo 40 de compresión y el dispositivo 60 de corte se realizan, respectivamente, a través de una combinación aleatoria de hardware y software del ordenador 100. Asimismo, los expertos en la técnica entienden que existen diversas modificaciones para un método de realización y un aparato del mismo.

El programa 110 puede grabarse en un medio de grabación legible por el ordenador 100. El medio de grabación no está particularmente limitado, y son concebibles diversas formas. Además, el programa puede cargarse en la memoria 104 del ordenador 100 desde el medio de grabación, o puede cargarse en la memoria 104 después de descargarse en el ordenador 100 a través de una red.

El medio de grabación que graba el programa 110 incluye un medio legible por ordenador de tipo no transitorio que puede usarse por el ordenador 100, y un código de programa que puede leerse por el ordenador 100 está embebido en el mismo. En un caso en el que el programa 110 se ejecuta en el ordenador 100, el programa hace que el ordenador 100 ejecute el método de fabricación de la lámina 10 de electrodo para implementar cada dispositivo.

La Fig. 22 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas del método de fabricación de la lámina 10 de electrodo según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

El método de fabricación de la lámina 10 de electrodo según la primera realización de ejemplo de la presente invención incluye una etapa (S1) de aplicación, una primera etapa (S2) de detección, una etapa (S4) de formación de la capa de protección contra cortes, una etapa (S5) de compresión y una etapa (S6) de corte. La lámina 10 de electrodo según la realización de ejemplo de la presente invención se fabrica mediante el método de fabricación ilustrado en la Fig. 22. Los detalles de cada etapa se describirán más adelante, junto con una descripción de cada dispositivo.

La Fig. 2 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño del dispositivo 20 de aplicación de suspensión para la lámina de electrodo según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

En primer lugar, en la etapa de aplicación (S1 en la Fig. 22), sobre la lámina metálica 9 instalada en el dispositivo 20 de aplicación, se forma un área 11 de aplicación de material activo (suspensión) aplicando y secando intermitentemente la suspensión que incluye el material activo en una superficie 9a usando, por ejemplo, un primer recubridor 21 de troquel o similar.

Como se ha descrito anteriormente, en un caso en el que el recubridor 21 de troquel o similar se usa para formar el área 11 de aplicación, la suspensión no se corta bruscamente en un momento de transición desde el área 11 de aplicación al área 12 de no aplicación cuando la aplicación del material activo (suspensión) está bloqueada debido a la influencia del rendimiento marginal del dispositivo 20 de aplicación y similares. Por lo tanto, se produce un estado en el que se arrastra la suspensión en una parte de electrodo en el lado del extremo terminal 13 del área 11 de aplicación, y se genera la porción 14 de residuos (Fig. 1).

El dispositivo 20 de aplicación incluye un detector 23 de extremo terminal, un detector 24 de inicio y fin y un descargador 30 de la capa de protección contra cortes. Posteriormente a la etapa de aplicación (S1 en la Fig. 22) para formar el área 11 de aplicación del material activo (suspensión), el detector 23 de extremo terminal detecta una longitud de la porción 14 de residuos del área 11 de aplicación formada en cada superficie de la lámina metálica 9 en una primera etapa de detección (S2 en la Fig. 22). En el ejemplo de la Fig. 2, cada uno de los dos detectores 23 de extremo terminal detecta la longitud de la porción 14 de residuos en cada superficie de la lámina metálica 9. El descargador 30 de la capa de protección contra cortes forma la capa 15 de protección contra cortes en la porción 14 de residuos junto con el detector 23 de extremo terminal.

Como se ilustra en la Fig. 23, por ejemplo, el detector 23 de extremo terminal incluye una unidad 27 de detección de señal que irradia una superficie (9a o 9b) de la lámina 10 de electrodo con luz láser o similar, y detecta una señal que recibe luz reflectante, una primera unidad aritmética 28 que procesa la señal adquirida y calcula una longitud de una dirección en la que fluye una lámina de cada porción 14 de residuos, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, y una segunda unidad aritmética 29 que determina si x es igual o mayor que un umbral x<1>en un caso en el que la longitud de la porción 14 de residuos detectada usando el método descrito anteriormente se establece en x.

El umbral x<1>usado en la determinación anterior realizada por la segunda unidad aritmética 29 es un valor representado en la siguiente ecuación (1).

x<1>= (2rt - t2)1/2 - ymáx " Zmáx - Wmáx (1)

En el presente documento, cada valor de la ecuación (1) se describirá con referencia a la Fig. 24.

La Fig. 24A es un diagrama superior que ilustra la lámina 10 de electrodo que incluye una parte del área 11 de aplicación de material activo formada en la lámina 10 de electrodo, y la Fig. 24B es un diagrama en sección transversal que ilustra la lámina 10 de electrodo en la que el área 11 de aplicación se forma para una línea I-I de la Fig. 24A.

r es un radio de balanceo del rodillo de compresión usado en una etapa de compresión (S5 en la Fig. 22) de una etapa posterior.

t es un espesor promedio estimado de una porción central del área 11 de aplicación adquirida después de la etapa de compresión (S5 en la Fig. 22) de la etapa posterior.

ymáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia y, en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica 9, de una posición de inicio de aplicación del material activo (suspensión) de cada área 11 de aplicación formada sucesivamente en ambas superficies de la lámina metálica 9.

Zmáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia z de la longitud de aplicación en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica 9 del material activo (suspensión) de cada área 11 de aplicación formada sucesivamente en ambas superficies de la lámina metálica 9.

Wmáx es un valor máximo de una distancia w en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica 9 desde un extremo terminal de recubrimiento 11a del material activo (suspensión) de cada área 11 de aplicación formada sucesivamente en ambas superficies de la lámina metálica 9 hasta un extremo terminal 16 en el que un espesor de la película de recubrimiento se convierte en el mismo espesor que un centro del área de recubrimiento.

En la etapa de formación de la capa de protección contra cortes (S4 en la Fig. 22), en un caso donde un valor, en la que la longitud x en una dirección en la que fluye la lámina de la porción 14 de residuos, es decir, la dirección de enrollamiento Dx es igual o mayor que el umbral x<1>, es detectado por el detector 23 de extremo terminal (Y en S3 en la Fig. 22), se envía una señal desde la segunda unidad aritmética 29 al descargador 30 de la capa de protección contra cortes, y la capa 15 de protección contra cortes se aplica a la porción 14 de residuos y se seca. En un caso donde un valor, en el que la longitud x de la porción 14 de residuos es igual o mayor que el umbral xi, no se detecta (N en S3 en la Fig. 22), se omite la etapa de formación de la capa de protección contra cortes (S4 en la Fig. 22), y el procesamiento continúa a la etapa de corte (S6 en la Fig. 22).

En el presente documento, la capa 15 de protección contra cortes puede aplicarse a al menos una vecindad donde se realiza el corte en la etapa de corte posterior (S6 en la Fig. 22). Por lo tanto, una posición, en la que el detector 23 de extremo terminal detecta la longitud de la porción 14 de residuos, puede ser al menos una línea de corte de dirección de enrollado programada 17 en la Fig. 1 y una porción periférica de la misma (por ejemplo, un intervalo que tiene una anchura de 3 mm que incluye la línea de corte de dirección de enrollado programada 17 a lo largo de la línea de corte de dirección de enrollado programada 17), y puede ser una posición en la que es posible detectar la longitud de la porción 14 de residuos.

La capa 15 de protección contra cortes puede cubrir al menos una porción 14 de residuos completa desde la porción de inicio de residuos de la porción de electrodo en el lado del extremo terminal 13 del área 11 de aplicación en la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, de modo que se aplica al menos una parte del área 12 de no aplicación. Es preferible que la longitud de la capa 15 de protección contra cortes en la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, sea de aproximadamente 8 mm.

Además, se prefiere que, en la dirección Dy perpendicular a la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, una anchura del área de detección por el detector 23 de extremo terminal y una anchura de la capa de protección contra cortes 15 son de aproximadamente 3 mm teniendo en cuenta la tolerancia de una máquina de corte.

Además, aunque un material de la capa 15 de protección contra cortes no está particularmente limitado, el material puede tener un espesor y una resistencia capaces de reforzar una lámina en un punto de corte y suprimir o evitar la rotura (generación de rebabas de corte) en una etapa de corte que se describirá más adelante, y es preferible seleccionar, por ejemplo, una resina curable por ultravioleta como material de la capa 15 de protección contra cortes.

Más específicamente, la capa 15 de protección contra cortes no está particularmente limitada siempre que la capa 15 de protección contra cortes tenga una resistencia capaz de reforzar un área de una intersección X y evitar que una estructura cóncava-convexa B se caiga en el momento de cortar un cuerpo laminado (batería 150) y, por ejemplo, puede darse una capa de resina, tal como una capa de resina termoplástica, una capa de resina curable por radiación ionizante, y una capa de resina termoendurecible, y una capa de tinta formada por tinta.

Aunque la resina termoplástica para formar la capa de resina termoplástica no está particularmente limitada, por ejemplo, se dan resinas (met)acrílicas tales como (met)acrilato de polimetilo y (met)acrilato de polietilo; resinas basadas en poliolefina tales como polipropileno y polietileno; resinas de policarbonato; resina de cloruro de vinilo; tereftalato de polietileno (PET); resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno (resina ABS); resina de acrilonitrilo-estireno-acrilato; resinas de flúor tales como fluoruro de polivinilideno y politetrafluoroetileno. Se puede usar un tipo de resina termoplástica sola o se pueden combinar y usar dos o más tipos de resinas termoplásticas.

Aunque la resina curable por radiación ionizante para formar la capa de resina curable por radiación ionizante no está particularmente limitada, por ejemplo, se puede dar una resina de poliéster insaturada, una resina de acrilato, una resina de metacrilato y una resina de silicona. Se puede usar un tipo de resina curable por radiación ionizante sola, o se pueden combinar y usar dos o más tipos de resinas curables por radiación ionizante.

En el presente documento, la resina curable por radiación ionizante es una resina que cura en caso de ser irradiada con radiación ionizante. La radiación ionizante usada para curar la capa de resina curable por radiación ionizante no está particularmente limitada, y es posible usar la radiación ionizante que actúa e ioniza (radicaliza) la resina curable por radiación ionizante, un iniciador de polimerización por fotorradicales añadido a la capa de resina curable por radiación ionizante, un sensibilizador y similares, y que tiene suficiente energía para iniciar una reacción de polimerización por radicales. Por ejemplo, es posible utilizar ondas electromagnéticas, tales como luz visible, luz ultravioleta, rayos X y rayos y, y haces de partículas cargadas, tales como haces de electrones, los rayos a y los rayos p, y rayos ultravioleta y los haces de electrones son preferibles desde el punto de vista de la sensibilidad, la capacidad de curado y la simplicidad de un dispositivo de irradiación (una fuente de luz y una fuente lineal).

Aunque la resina termoendurecible para formar la capa de resina termoendurecible no está particularmente limitada, por ejemplo, se dan una resina basada en melamina, una resina basada en fenol, una resina basada en urea, una resina basada en epoxi, una resina basada en aminoalquido, una resina basada en uretano, una resina basada en poliéster y una resina basada en silicona. Se puede usar un tipo de resina termoendurecible sola o se pueden combinar y usar dos o más tipos de resinas termoendurecibles.

La tinta para formar la capa de tinta no está particularmente limitada siempre que sea posible formar una capa de tinta que tenga una resistencia capaz de reforzar el área de la intersección X y evitar que la estructura cóncava-convexa B se caiga en el momento de cortando un cuerpo laminado (lámina 10 de electrodo), y es posible seleccionar apropiadamente una tinta conocida.

El espesor de la capa 15 de protección contra cortes no está particularmente limitado siempre que el espesor sea capaz de reforzar el área de la intersección X y evitar que la estructura cóncava-convexa B se caiga en el momento de cortar la lámina 10 de electrodo, por ejemplo, es preferible que el espesor sea igual o mayor que 1 gm e igual o menor que 50 gm, y es más preferible que el espesor sea igual o mayor que 3 gm e igual o menor que 30 gm.

Es posible formar la capa 15 de protección contra cortes, por ejemplo, aplicando una composición de resina o una tinta para formar la capa de resina o la capa de tinta en las proximidades de la intersección X, y, posteriormente, secando y/o curando la composición de resina o la tinta.

Un método para aplicar la composición de resina o la tinta no está particularmente limitado y, por ejemplo, es posible usar un método de recubrimiento tal como un método de recubrimiento por huecograbado, un método de recubrimiento por troquel, un método de recubrimiento por rebordeado, un método de recubrimiento con cuchilla, un método de recubrimiento con cuchilla de aire, un método de recubrimiento por pulverización, un método de recubrimiento por flujo, un método de recubrimiento por rodillo, un método de recubrimiento por inmersión y un método de inyección de tinta. Los métodos pueden usarse solos o pueden combinarse y usarse. En el presente documento, el método de chorro de tinta es preferible desde un punto en el que es posible formar continuamente la capa 15 de protección contra cortes solo en las proximidades de la intersección X.

De esta manera, después de secar la lámina 10 de electrodo aplicada con áreas de aplicación de material activo 11 y las capas de protección contra cortes 15 en puntos, cuya longitud x es igual o mayor que el umbral x<1>, en la porción 14 de residuos en la superficie de un lado 9a de la lámina metálica 9 a través de un secador 25, las áreas de aplicación de material activo 11 y las capas de protección contra cortes 15 se forman en la superficie del otro lado 9b de la lámina metálica 9 de la misma manera. En este momento, en la superficie del otro lado 9b, el detector 24 de inicio y fin detecta la posición del área de aplicación de material activo formada en la superficie de un lado 9a. Las áreas de aplicación de material activo 11 se forman en porciones de la superficie del otro lado 9b, que es una superficie posterior de la superficie de un lado 9a, de posiciones correspondientes a las posiciones detectadas en la superficie de un lado 9a, usando el recubridor de troquel 22 que funciona recibiendo una señal de detección del detector 24 de inicio y fin, y por lo tanto cada una de las posiciones de las áreas de aplicación de material activo 11 formadas en ambas superficies de la lámina 10 de electrodo coincide. Además, una posición de inicio de aplicación y una posición de fin de aplicación del material activo (suspensión) también coinciden en ambas superficies de la lámina 10 de electrodo, respectivamente. La cantidad de discrepancia posicional y al inicio de la aplicación del material activo (suspensión) entre ambas superficies de la lámina 10 de electrodo se ajusta para ser, por ejemplo, menos de 1 mm en la dirección de enrollamiento Dx.

La Fig. 3 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño del dispositivo 40 de compresión de la lámina 10 de electrodo según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

En la etapa de compresión (S6 en la Fig. 22), la lámina 10 de electrodo, en la que las áreas de aplicación de material activo 11 y las capas de protección contra cortes 15 se forman en ambas superficies de la lámina metálica 9 mediante el dispositivo 20 de aplicación de suspensión ilustrado en la Fig. 2, se comprime mediante un par de rodillos 50 de compresión ilustrados en la Fig. 3. La lámina 10 de electrodo se presuriza y comprime en el momento de pasar a través de un espacio entre el par de rodillos 50 de compresión, y se enrolla en la dirección de enrollamiento Dx.

Obsérvese que, en la etapa de compresión (S6 en la Fig. 22), la dirección en la que fluye la lámina 10 de electrodo, es decir, la dirección de enrollamiento Dx puede establecerse desde un lado de un extremo de terminal de aplicación a un lado de un extremo de inicio de aplicación, por lo contrario, puede establecerse desde el lado del extremo de inicio de aplicación al lado del extremo de terminal de aplicación.

En la etapa de compresión (S6 en la Fig. 22), es preferible que el dispositivo 40 de compresión aplique presión de tal manera que una carga aplicada a una porción central del área 11 de aplicación se convierta en una presión superior a 1,5 toneladas/cm en la lámina metálica 9 sobre la que se forma la capa de material activo.

La Fig.4 es un diagrama en sección transversal que ilustra una relación entre la lámina 10 de electrodo colector de corriente y los rodillos 50 de compresión después de que se realiza la aplicación en ambas superficies según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

En caso de que los rodillos 50 de compresión compriman el área 11 de aplicación, los rodillos 50 de compresión no entran en contacto con la lámina 10 de electrodo en un intervalo de una longitud fija x<1>en la dirección en la que la lámina metálica 9 fluye desde la porción de electrodo en el lado del extremo terminal 13 del área 11 de aplicación, es decir, en la dirección de enrollamiento Dx, sino una región en la que los rodillos 50 de compresión entran en contacto muy ligeramente con la lámina 10 de electrodo.

Como se ha descrito anteriormente, la lámina 10 de electrodo fabricada en la realización de ejemplo incluye un área que no está comprimida por los rodillos 50 de compresión en la porción 14 de residuos en el extremo terminal 13 de cada área 11 de aplicación.

En el presente documento, como resultado de un estudio serio, los inventores encuentran que el umbral x1 está representado por la siguiente Ecuación (2).

x<1>= (2rtmín - tmín2)1/2 - ymáx - zmáx - wmáx (2)

En el presente documento, r, ymáx, zmáx y wmáx son los mismos que la Ecuación (1) descrita anteriormente.

tmín es un valor mínimo de un espesor supuesto t después de que se realiza la compresión de presurización en la porción central de cada área 11 de aplicación formada continuamente aplicando la suspensión que contiene el material activo en la etapa de aplicación (S1 en la Fig. 22).

Es decir, en un caso en el que la longitud x en la dirección en la que fluye la lámina de la porción 14 de residuos, es decir, la dirección de enrollamiento Dx es menor que el umbral x<1>, los rodillos 50 de compresión no entran en contacto con la lámina 10 de electrodo en la etapa de compresión (S5 en la Fig. 22) y, por lo tanto, no se aplica presión lineal a la porción 14 de residuos. Por lo tanto, como se ilustra en el diagrama en sección transversal de la Fig. 5, las partículas de material activo 70 apenas muerden la lámina metálica. Por lo tanto, el espesor de la lámina metálica 9 en la porción 14 de residuos es casi igual al espesor de la lámina metálica 9 en el área 12 de no aplicación de la suspensión tal como el material activo.

Por otro lado, como se ilustra en el diagrama en sección transversal de la Fig. 6, en un caso en el que la longitud x en la dirección en la que fluye la lámina de la porción 14 de residuos, es decir, la dirección de enrollamiento Dx es igual o mayor que el umbral x<1>, los rodillos 50 de compresión entran en contacto con la lámina 10 de electrodo en la etapa de compresión (S5 en la Fig. 22). La porción 14 de residuos tiene una capa de material activo que solo está presente de manera intermitente en la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección Dy que es perpendicular a la dirección de enrollamiento Dx como se ilustra en la Fig. 1 y, por lo tanto, la presión lineal, que es localmente mayor que la del área 11 de aplicación de material activo en la que la capa de material activo está continuamente presente, se aplica en la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección Dy que es perpendicular a la dirección de enrollamiento Dx. Por lo tanto, como se ilustra en el diagrama en sección transversal de la Fig. 6, en la porción 14 de residuos, las partículas de material activo muerden la lámina metálica 9 y, por lo tanto, una cantidad residual de la lámina metálica 9 se vuelve extremadamente delgada.

La Fig. 7 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño del dispositivo 60 de corte según cada realización de ejemplo de la presente invención.

El dispositivo 60 de corte corta la lámina 10 de electrodo en una pluralidad de láminas. El dispositivo 60 de corte incluye una primera cuchilla de corte 61, una segunda cuchilla 62 de corte, dos rodillos 63 de apoyo y un par de rodillos 64 de guía.

Es posible adquirir una pluralidad de electrodos cortando la lámina 10 de electrodo por un tamaño prescrito. Aunque el método de corte de los electrodos de la lámina de electrodos 10 no está particularmente limitado, y, por ejemplo, se proporciona un método para cortar los electrodos en paralelo con una dirección longitudinal de la lámina 10 de electrodo (cortar a lo largo de la línea de corte 17 de la dirección de enrollado programada en la Fig. 1) y cortar una pluralidad de electrodos que tienen una anchura prescrita. Asimismo, es posible adquirir un electrodo para una batería perforando en una dimensión prescrita según el propósito.

En el presente documento, un método de corte de la lámina 10 de electrodo no está particularmente limitado y, por ejemplo, es posible cortar la lámina 10 de electrodo usando una cuchilla formada por un metal.

La Fig. 8 es un diagrama esquemático que ilustra una superficie 80 de corte, que se ve desde una superficie superior y se adquiere después de cortar una parte de la porción 14 de residuos a la que se aplica la capa 15 de protección contra cortes después de aplicar la capa 15 de protección contra cortes, en la lámina 10 de electrodo según el primer ejemplo de realización de la presente invención. La Fig. 9 es un diagrama esquemático que ilustra la superficie 80 de corte, que se ve desde la superficie superior y se adquiere después de cortar una parte de la porción 14 de residuos a la que no se aplica la capa 15 de protección contra cortes después de aplicar la capa 15 de protección contra cortes, en la lámina 10 de electrodo según el primer ejemplo de realización de la presente invención.

La lámina 10 de electrodo, en la que se realiza el moldeo por presurización por el dispositivo 40 de compresión ilustrado en la Fig. 3, se estira en una dirección (hacia una dirección izquierda en el dibujo) mientras se enrolla la lámina 10 de electrodo usando un rodillo 90 de lámina de electrodo, como se ilustra en la Fig. 7, a lo largo de la línea de corte programada 17 en la dirección en la que fluye la lámina de la lámina 10 de electrodo como se ilustra en la Fig. 1, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, y se corta continuamente por las cuchillas de hendidura 61 y 62 instaladas en las superficies superior e inferior de la lámina.

En este momento, en un punto, cuya longitud x es igual o mayor que el umbral x<1>, en la porción 14 de residuos, las partículas de material activo muerden la lámina debido al moldeo por presurización como se ilustra en la Fig. 6 y, por lo tanto, se adelgaza un espesor residual de la lámina metálica 9. Sin embargo, la capa 15 de protección contra cortes se aplica a la porción 14 de residuos y, por lo tanto, la superficie 80 de corte es suficientemente gruesa. Por lo tanto, en la etapa de corte (S6 en la Fig. 22), la lámina metálica 9 se corta solo en la dirección Dx en la que fluye la cuchilla y la lámina metálica 9 no se rompe en la dirección lateral Dy con impacto debido a la colisión de la cuchilla. Por consiguiente, como se ilustra en la Fig. 8, la superficie 80 de corte tiene una forma en la que no se genera una rebaba de la capa de material activo.

En un punto, cuya longitud x es menor que el umbral x<1>, en la porción 14 de residuos, las partículas de material activo apenas muerden la lámina metálica 9 como se ilustra en la Fig. 5 y, por lo tanto, se asegura un espesor residual suficiente de la lámina metálica 9. Por consiguiente, en la etapa de corte (S6 en la Fig. 22), la lámina metálica 9 se corta solo en la dirección Dx en la que fluye la cuchilla, la lámina metálica 9 no se rompe en la dirección lateral Dy con impacto debido a la colisión de la cuchilla y, por lo tanto, la superficie 80 de corte tiene una forma en la que no se genera la rebaba de la capa de material activo, como se ilustra en la Fig. 9.

Obsérvese que, en el primer ejemplo de realización descrito anteriormente, se describe el método de aplicación y secado del área 11 de aplicación de material activo y, posteriormente, la aplicación de la capa 15 de protección contra cortes. Sin embargo, un momento, en el que se aplica la capa 15 de protección contra cortes, puede ser cualquier momento entre las etapas después de realizar la etapa de aplicación de la suspensión que incluye el material activo (S1 en la Fig. 22) e inmediatamente antes de la etapa de corte (S6 en la Fig. 22). Por ejemplo, el descargador 30 de la capa de protección contra cortes puede instalarse en una posición en la que la descarga se realiza antes de la etapa de corte (S6 en la Fig. 22) con respecto a la dirección en la que fluye la lámina, es decir, en la dirección de enrollado Dx en el dispositivo 40 de compresión o el dispositivo 60 de corte en lugar del dispositivo 20 de aplicación.

Como se ha descrito anteriormente, según la realización de ejemplo, en la posición cuya longitud x es igual o mayor que el umbral x<1>en la porción 14 de residuos, el moldeo por presurización se realiza en la etapa de compresión, con el resultado de que las partículas de material activo muerden la lámina y, por lo tanto, el espesor residual de la lámina metálica 9 se adelgaza. Sin embargo, la capa 15 de protección contra cortes se aplica a la porción 14 de residuos y, por lo tanto, la superficie 80 de corte es suficientemente gruesa. Además, en la posición cuya longitud x es menor que el umbral x<1>en la porción 14 de residuos, las partículas de material activo apenas muerden la lámina metálica 9 y, por lo tanto, se asegura el espesor residual suficiente de la lámina metálica 9. Por consiguiente, en la etapa de corte (S6 en la Fig. 22), la lámina metálica 9 se corta solo en la dirección Dx en la que fluye la cuchilla y, por lo tanto, la lámina metálica 9 no se rompe en la dirección lateral Dy. Como anteriormente, según el método de fabricación de la lámina 10 de electrodo de la realización de ejemplo, existe la ventaja de que es posible suprimir o evitar la generación de la rebaba de corte en la etapa de corte (S6 en la Fig. 22) independientemente de la longitud de la porción 14 de residuos.

Asimismo, según la lámina 10 de electrodo de la realización de ejemplo, existe la ventaja de que es posible evitar un fallo de batería debido a rebabas de electrodo de antemano en una batería fabricada usando un electrodo producido a partir de la lámina 10 de electrodo.

(Segunda realización de ejemplo)

La Fig. 10 es una vista en planta que ilustra una lámina 10 de electrodo colector de corriente después de realizar la aplicación en ambas superficies según una segunda realización de ejemplo de la presente invención.

Excepto que se forma una marca 18 en lugar de la capa 15 de protección contra cortes en una parte, cuya longitud x es igual o mayor que x<1>, en la dirección en la que fluye la lámina de la porción 14 de residuos, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, se proporciona la misma configuración que la lámina de electrodo colector de corriente que se ilustra en la Fig. 1 y se adquiere después de realizar la aplicación en ambas superficies según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

Obsérvese que, en la Fig. 10, aunque la marca 18 se forma sobre el área 12 de no aplicación detrás del extremo terminal 13 del área 11 de aplicación de suspensión en la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, la marca 18 puede formarse sobre el área 12 de no aplicación por delante del extremo de inicio de recubrimiento 13a del área 11 de aplicación de suspensión en la dirección Dx en la que fluye la lámina.

La Fig. 25 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de un método de fabricación de la lámina 10 de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

El método de fabricación de la lámina 10 de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención es el mismo que el método de fabricación de la Fig. 22 excepto que se incluye una etapa de marcado (S11) para formar la marca 18 en lugar de la etapa de formación de la capa de protección de corte (S4) del método de fabricación de la Fig. 22, y se incluye además una segunda etapa de detección (S12) para detectar la marca 18.

La Fig. 11 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño de un dispositivo 20 de aplicación de suspensión para la lámina 10 de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención.

Excepto por una configuración en la que un dispositivo de marcado 31 que forma la marca 18 en una porción de la cual la longitud x de la porción 14 de residuos es igual o mayor que x<1>se proporciona en lugar del descargador 30 de la capa de protección contra cortes (Fig. 2) que es capaz de aplicar la capa 15 de protección contra cortes a la porción 14 de residuos, se proporciona la misma configuración que el dispositivo 20 de aplicación de suspensión para la lámina 10 de electrodo según la primera realización de ejemplo de la presente invención ilustrada en la Fig. 2.

En el presente documento, un tamaño de la marca 18 es suficiente siempre que se detecte en una segunda etapa de detección (S12 en la Fig. 25) de una etapa de corte posterior (S6 en la Fig. 25). Por lo tanto, en un caso en el que la marca 18 se forma con una longitud de aproximadamente 10 mm y una anchura de aproximadamente 2 mm, y es posible formar la marca 18 usando, por ejemplo, un método de inyección de tinta.

Posteriormente, de manera similar a la primera realización de ejemplo, el moldeo por presurización se realiza en la lámina 10 de electrodo usando el dispositivo 40 de compresión ilustrado en la Fig. 3.

La Fig. 12 es un diagrama en sección transversal que ilustra una parte, en la que la longitud x de la porción 14 de residuos del área 11 de aplicación es igual o mayor que el umbral x<1>y se forma la marca 18, en la lámina 10 de electrodo colector de corriente después de realizar el moldeo por presurización según la segunda realización de ejemplo de la presente invención. La Fig. 13 es un diagrama en sección transversal que ilustra una parte, en la que la longitud x de la porción 14 de residuos del área 11 de aplicación es menor que el umbral x<1>y la marca 18 no está formada, en la lámina 10 de electrodo.

De manera similar a la primera realización de ejemplo, en la parte, en la que la longitud x de la porción 14 de residuos en la que se forma la marca 18 es igual o mayor que el umbral x<1>, los rodillos 50 de compresión entran en contacto con la porción 14 de residuos en un caso en el que los rodillos 50 de compresión comprimen la lámina 10 de electrodo. Por lo tanto, se aplica localmente una gran presión lineal y las partículas de material activo muerden la lámina metálica 9 y, por lo tanto, la cantidad residual de la lámina metálica 9 se adelgaza extremadamente (Fig. 6). Por otro lado, en la parte, en la que la longitud x de la porción 14 de residuos en la que no se forma la marca 18 es menor que el umbral x<1>, las partículas de material activo apenas muerden la lámina metálica 9, y el espesor de la lámina metálica 9 también es aproximadamente equivalente al espesor de la lámina metálica 9 de un área de no aplicación de suspensión 12, siendo la suspensión el material activo, (Fig. 5).

Posteriormente, como en la primera realización de ejemplo, en la etapa de corte (S6 en la Fig. 25), la lámina 10 de electrodo se corta a lo largo de la dirección de enrollamiento de lámina Dx por el dispositivo 60 de corte ilustrado en la Fig. 7.

La Fig. 14 es un diagrama esquemático que ilustra una superficie cortada, que se ve desde una superficie superior y se adquiere después de cortar una pieza, en la que la longitud x de la porción 14 de residuos del área 11 de aplicación es igual o mayor que el umbral x<1>y se forma la marca 18, en la lámina 10 de electrodo según la segunda realización de ejemplo de la presente invención. La Fig. 15 es un diagrama esquemático que ilustra una superficie cortada, que se ve desde la superficie superior, de una parte, en la que la longitud x de la porción 14 de residuos del área 11 de aplicación es menor que el umbral x<1>y la marca 18 no está formada, en la lámina 10 de electrodo.

En el punto en el que la marca 18 no está presente y en el que la longitud x de la porción 14 de residuos es menor que el umbral x<1>, se asegura un espesor residual suficiente de la lámina como se ilustra en la Fig. 13. En la etapa de corte (S6 en la Fig. 22), la lámina se corta solo en la dirección Dx en la que fluye la cuchilla, y la lámina no se rompe en la dirección lateral Dy con el impacto debido a la colisión de la cuchilla y, por lo tanto, la superficie cortada tiene la forma en la que la rebaba de no se genera la capa de material activo, como se ilustra en la Fig. 15. En cambio, en el punto en el que se proporciona la marca 18 y cuya longitud de la porción 14 de residuos es igual o mayor que el umbral x<1>, el espesor residual de la lámina es más delgado que el área 11 de aplicación de suspensión o el área de no aplicación de suspensión 12 (Fig. 12) y, por lo tanto, en la etapa de corte (S6 en la Fig. 22), la rotura se genera en una dirección distinta de la dirección Dx, en la que fluye la cuchilla, con el impacto debido a la colisión de la cuchilla, como se ilustra en la Fig. 14. Una capa combinada de suspensión que cae de la porción 14 de residuos en un punto donde se genera la ruptura se convierte en la rebaba 19.

Asimismo, el método de fabricación de la lámina 10 de electrodo según la realización de ejemplo puede incluir una segunda etapa de detección para detectar una posición de la marca 18, realizándose la segunda etapa de detección antes de producir un dispositivo electroquímico usando el electrodo producido a través de la etapa de corte (S6 en la Fig. 25), y una etapa de exclusión de un electrodo de corte que incluye la marca 18 detectada en la segunda etapa de detección de un miembro objetivo para producir el dispositivo electroquímico.

En un caso en el que la batería se ensambla usando el electrodo que incluye la rebaba 19 generada en el proceso anterior, la rebaba se cae durante una etapa de ensamblaje o después de que se completa la batería y, por lo tanto, los electrodos opuestos que tienen diferentes potenciales se cortocircuitan, aumentando así la tasa de fallos de la batería. Sin embargo, según la lámina 10 de electrodo de la realización de ejemplo, la marca 18 se da de antemano a un punto donde la probabilidad de generación de la rebaba 19 es alta, el electrodo al que se le da la marca 18 se excluye antes de ensamblar la batería usando el electrodo y, por lo tanto, es posible evitar que el electrodo fluya en las etapas posteriores. Como se ha descrito anteriormente, es posible fabricar una pieza de electrodo, que no tiene rebabas y que se adquiere de la lámina 10 de electrodo fabricada por el método de fabricación de la realización de ejemplo y, por lo tanto, existe la ventaja de que es posible evitar el fallo de la batería debido a las rebabas del electrodo de antemano.

Obsérvese que, aunque no se ilustra en el dibujo, el detector que detecta la marca 18 puede incluirse en el dispositivo 60 de corte usado en la etapa de corte (S6 en la Fig. 25). Como alternativa, después de realizar la etapa de corte, el detector puede usar la lámina 10 de electrodo, que se corta en la dirección de enrollamiento de la lámina Dx, en una etapa de corte en la dirección Dy perpendicular a la dirección de enrollamiento de la lámina Dx para cada conjunto del área 11 de aplicación de suspensión y el área de no aplicación de suspensión 12, recubiertos intermitentemente con materiales activos.

(Tercer ejemplo de realización)

La Fig. 16 es una vista en planta que ilustra la lámina 10 de electrodo colector de corriente después de realizar la aplicación en ambas superficies según una tercera realización de ejemplo de la presente invención. Excepto que la capa 15 de protección contra cortes no está formada en la parte de la cual la longitud x de la porción 14 de residuos en la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección de enrollamiento Dx es igual o mayor que el umbral x<1>, se proporciona la misma configuración que la lámina 10 de electrodo colector de corriente adquirida después de que la aplicación se realiza en ambas superficies según la primera realización de ejemplo de la presente invención y se ilustra en la Fig. 1.

La Fig. 17 es un diagrama esquemático que ilustra un diseño del dispositivo 20 de aplicación de suspensión para la lámina 10 de electrodo según la tercera realización de ejemplo de la presente invención.

Excepto que el descargador 30 de la capa de protección contra cortes que es capaz de aplicar la capa 15 de protección contra cortes a la porción 14 de residuos no está presente, se proporciona la misma configuración que el dispositivo 20 de aplicación de suspensión para la lámina de electrodo ilustrada en la Fig. 2 según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

La primera unidad aritmética 28 (Fig. 23) del detector 23 de extremo terminal calcula la longitud x de la porción 14 de residuos de cada área 11 de aplicación de la lámina 10 de electrodo en la dirección en la que fluye la lámina, es decir, la dirección de enrollado Dx, y transmite una señal a la segunda unidad aritmética 29 (Fig. 23) del detector de extremo terminal 23. Después de que se transmitan las longitudes x de las porciones 14 de residuos de todas las áreas 11 de aplicación de suspensión, la segunda unidad aritmética 29 agrega resultados y emite un valor máximo xmáx de la longitud x.

Asimismo, la segunda unidad aritmética 29 u otro dispositivo aritmético emite, como un valor de selección de un diámetro de rodillo r del rodillo de compresión 50 usado en la etapa de compresión (S5 en la Fig. 22) que es la etapa posterior, el diámetro de rodillo r que satisface la siguiente Ecuación (3).

r ^ tmín/2 (xmáx ymáx zmáxx wmáx)2/(2tmín) Ecuación (3)

En el presente documento, el otro dispositivo aritmético es un ordenador que realiza procesamiento aritmético recibiendo una entrada del valor máximo xmáx de la longitud de la porción 14 de residuos, que se emite por la segunda unidad aritmética 29 del detector 23 de extremo terminal, o recibir el valor máximo xmáx.

En la ecuación (3), tmín, ymáx, zmáx y wmáx son los mismos que en la Ecuación (2), y cada valor se introduce en el detector 23 de extremo terminal o en el otro dispositivo aritmético. Aunque un medio de entrada para cada valor no está particularmente limitado, por ejemplo, el valor de entrada puede recibirse de tal manera que un operador opere una unidad de operación (un teclado, un teclado, botones de operación o un panel táctil) de un ordenador que realiza el detector de extremo de terminal 23 o el otro dispositivo aritmético, o puede recibirse un valor transmitido desde el ordenador a través de una ruta de comunicación o una red de comunicación.

Un medio de salida para emitir cada valor del valor máximo calculado xmáx o el diámetro del rodillo r no está particularmente limitado siempre que sea posible proporcionar una notificación al operador. Por ejemplo, los medios de salida pueden registrar cada valor en una memoria de un ordenador que realiza el detector 23 de extremo terminal, o pueden visualizar cada valor en una pantalla (no ilustrada en el dibujo) del detector 23 de extremo terminal. Además, cada valor registrado en la memoria puede registrarse adicionalmente en otro medio de registro o puede transmitirse a través de una ruta de comunicación o una red de comunicación correspondiente al dispositivo de almacenamiento o al dispositivo aritmético.

Posteriormente, en la etapa de compresión (S5 en la Fig. 25), la compresión de presurización se realiza en la lámina 10 de electrodo mediante el dispositivo 40 de compresión ilustrado en la Fig. 3. Excepto que el valor del diámetro de rodillo r del rodillo de compresión 50 se establece en un valor emitido usando el método descrito anteriormente, se proporciona la misma configuración que el dispositivo de compresión de lámina de electrodo 40 según la primera realización de ejemplo de la presente invención.

La Fig. 18 es un diagrama en sección transversal que ilustra una relación entre la lámina 10 de electrodo colector de corriente y el rodillo de compresión 50 después de que se realiza la aplicación en ambas superficies según la tercera realización de ejemplo de la presente invención.

En un caso en el que el diámetro de rodillo r del rodillo de compresión 50 se selecciona apropiadamente y el rodillo de compresión 50 comprime el área 11 de aplicación de material activo, el rodillo de compresión 50 no entra en contacto con la lámina 10 de electrodo en una dirección en la que la lámina fluye desde una parte de electrodo del extremo terminal de aplicación 13, es decir, la dirección de enrollamiento Dx, o una longitud de un área, con la que el rodillo de compresión 50 entra en contacto muy ligeramente, es igual o mayor que xmáx.

Por lo tanto, la presión lineal no se aplica a la porción 14 de residuos, y las partículas de material activo apenas muerden la lámina metálica 9. Aunque la Fig. 19 es un diagrama en sección transversal que ilustra la lámina 10 de electrodo colector de corriente después de realizar el moldeo por presurización según la tercera realización de ejemplo de la presente invención, el espesor de la lámina metálica 9 en una parte de la porción 14 de residuos es sustancialmente equivalente al espesor de la lámina metálica 9 del área de no aplicación de suspensión 12, siendo la suspensión el material activo o similar.

Como se ha descrito anteriormente, la lámina 10 de electrodo fabricada en la realización de ejemplo incluye un área que no está comprimida por los rodillos 50 de compresión en la porción 14 de residuos en el extremo terminal 13 de cada área 11 de aplicación.

Posteriormente, de manera similar a la primera realización de ejemplo, en la etapa de corte (S6 en la Fig. 22), la lámina 10 de electrodo se corta a lo largo de la dirección de enrollamiento de lámina Dx por el dispositivo 60 de corte ilustrado en la Fig. 7.

La Fig. 20 es un diagrama esquemático de la superficie 80 de corte vista desde la superficie superior después de cortar la lámina 10 de electrodo según la tercera realización de ejemplo de la presente invención.

Según la realización de ejemplo, es posible seleccionar el rodillo de compresión 50 que tiene un diámetro de rodillo apropiado usando el diámetro de rodillo r del rodillo de compresión 50 calculado a través de la Ecuación (3). Asimismo, en la lámina 10 de electrodo después de realizar la etapa de compresión (S5 en la Fig. 22), se asegura un espesor residual suficiente de la lámina metálica 9 como se ilustra en la Fig. 19 independientemente de la longitud de la porción 14 de residuos, y, en la etapa de corte (S6 en la Fig. 22), la lámina se corta solo en la dirección Dx en la que fluye la cuchilla. Por lo tanto, la lámina no se rompe en la dirección lateral Dy y, por lo tanto, la superficie 80 de corte tiene una forma en la que la rebaba de la capa de material activo no se genera como se ilustra en la Fig. 20.

(Cuarta realización de ejemplo)

La Fig. 27 es un diagrama esquemático que ilustra un ejemplo de una configuración de una batería 150 según una realización de ejemplo de la presente invención.

La batería según la realización de ejemplo incluye un electrodo producido a partir de la lámina 10 de electrodo descrita en la realización de ejemplo anterior. En lo sucesivo en el presente documento, la batería según la realización de ejemplo se describirá con referencia a un caso en el que la batería es una batería apilada 150 de una batería de iones de litio como un ejemplo representativo.

La batería apilada 150 incluye elementos de batería en los que un electrodo positivo 121 y un electrodo negativo 126 se apilan alternativamente en una pluralidad de capas con separadores 120 interpuestos entre ellas, y los elementos de batería se alojan en un recipiente, que está formado por una película flexible 140, junto con una disolución electrolítica (no ilustrada en el dibujo). Se proporciona una configuración en la que un terminal 131 de electrodo positivo y un terminal 136 negativo están conectados eléctricamente a los elementos de batería, y una parte o la totalidad del terminal 131 de electrodo positivo y el terminal 136 negativo se extraen hacia el exterior de la película flexible 140.

El electrodo positivo 121 está provisto de una porción de aplicación de material activo de electrodo positivo (la capa de material activo de electrodo positivo 122) y una porción de no aplicación, respectivamente, en la parte delantera y trasera de una capa colectora de corriente de electrodo positivo 123. El electrodo negativo 126 está provisto de una porción de aplicación de material activo de electrodo negativo (capa de material activo de electrodo negativo 127) y una de no aplicación, respectivamente, en la parte delantera y trasera de la capa colectora de corriente de electrodo negativo 128.

Una porción de aplicación de material activo de electrodo no positivo en la capa colectora de corriente de electrodo positivo 123 se establece como una pestaña 130 de electrodo positivo para conectarse al terminal 131 de electrodo positivo, y una porción de aplicación de material activo de electrodo no negativo en el colector de corriente de electrodo negativo la capa 128 se establece como una pestaña 125 de electrodo negativo para conectarse al terminal 136 de electrodo negativo.

Las pestañas 130 de electrodo positivo están integradas sobre el terminal 131 de electrodo positivo y están conectadas entre sí, junto con el terminal 131 de electrodo positivo, a través de soldadura ultrasónica, y las pestañas 125 de electrodo negativo se integran sobre el terminal 136 de electrodo negativo y se conectan entre sí, junto con el terminal 136 de electrodo negativo, a través de la soldadura ultrasónica. Además, un extremo del terminal 131 de electrodo positivo se dirige hacia el exterior de la película flexible 140, y un extremo del terminal 136 de electrodo negativo también se dirige hacia el exterior de la película flexible 140.

Es posible formar un miembro aislante en una porción 124 de límite entre la porción de aplicación de material activo de electrodo positivo (área 11 de aplicación) (la capa de material activo de electrodo positivo 122) y la porción de no aplicación (área 12 de no aplicación), si es necesario, y es posible formar el miembro aislante en las proximidades de una porción límite entre tanto la pestaña 130 de electrodo positivo como el material activo de electrodo positivo, además de la porción 124 de límite.

De manera similar, es posible formar el miembro aislante en una porción de límite 129 entre la porción de aplicación de material activo de electrodo negativo (capa de material activo de electrodo negativo 127) y la porción de no aplicación, si es necesario, y es posible formar el miembro aislante en las proximidades de una porción límite entre tanto la pestaña 125 de electrodo negativo como el material activo de electrodo negativo.

Normalmente, una dimensión exterior de la capa de material activo de electrodo negativo 127 es mayor que una dimensión exterior de la capa de material activo de electrodo positivo 122, y es menor que una dimensión exterior del separador 120.

(Sal de litio que contiene electrolito no acuoso)

Es posible seleccionar apropiadamente un electrolito no acuoso que contiene sal de litio usado en la realización de ejemplo de entre los conocidos según un tipo de material activo de electrodo y un propósito de la batería de iones de litio.

Como ejemplos específicos de la sal de litio, por ejemplo, pueden darse LiClO4, LiBF6, LiPF6, LiCF3SO3, UCF<3>CO<2>, LiAsFa, LiSbFa, LIB<10>CÍ<10>, LiAlCU, LiCl, LiBr, LiB(C2Ha)4, CF<3>SO<3>U, CH<3>SO<3>U, UC<4>F<9>SO<3>, Li(CF3SO2)2N, y ácido carboxílico de ácido graso inferior litio.

Como disolvente para disolver la sal de litio no está particularmente limitado siempre que el disolvente se use generalmente como un líquido para disolver el electrolito, y se dan carbonatos tales como carbonato de etileno (EC), carbonato de propileno (PC), carbonato de butileno (BC), carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de etilo y metilo (EMC), carbonato de dietilo (DEC), carbonato de metilo y etilo (MEC) y carbonato de vinileno (VC); lactonas tales como Y-butirolactona y Y-valerolactona; éteres tales como trimetoximetano, 1,2-dimetoxietano, éter dietílico, tetrahidrofurano y 2-metiltetrahidrofurano; sulfóxidos tales como sulfóxido de dimetilo; oxolanos tales como 1,3-dioxolano y 4-metil-1,3-dioxolano; disolventes que contienen nitrógeno tales como acetonitrilo, nitrometano, formamida y dimetilformamida; ésteres de ácidos orgánicos tales como formiato de metilo, acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de butilo, propionato de metilo y propionato de etilo; fosfato de trialquilo y diglimas; triglimas; sulfolanos tales como sulfolano y metilsulfolano; oxazolidinonas tales como 3-metil-2-oxazolidinona; sultonas tales como 1,3-propanosultona, 1,4-butanosulfona y naftasultona. Se puede usar un tipo de disolvente solo o se pueden combinar y usar dos o más tipos de disolventes.

(Recipiente)

En la realización de ejemplo, es posible usar un miembro conocido como recipiente, y es preferible usar la película flexible 140 desde el punto de vista de la batería ligera. Es posible usar la película flexible 140 en la que se proporciona una capa de resina en las superficies frontal y posterior de una capa metálica que se convierte en un material base. Como la capa de metal, es posible seleccionar una capa de metal que tenga una propiedad de barrera, tal como la prevención de fugas de la disolución electrolítica o la intrusión de humedad desde el exterior, y es posible usar aluminio o acero inoxidable. Una capa de resina de unión por fusión térmica, tal como una poliolefina modificada, se proporciona en al menos una superficie de la capa metálica, y se forma un cuerpo exterior haciendo que las capas de resina de unión por fusión térmica de la película flexible 140 se enfrenten entre sí a través de los elementos de batería, y realizando la unión por fusión térmica en una periferia de una parte que almacena los elementos de batería. Es posible proporcionar una capa de resina, tal como una película de nailon o una película de poliéster, en una superficie del cuerpo exterior que se convierte en una superficie de un lado opuesto a la superficie sobre la que se forma la capa de resina de unión por fusión térmica.

(Terminal)

En la realización de ejemplo, es posible usar el terminal 131 de electrodo positivo que está formado de aluminio o una aleación de aluminio, y el terminal 136 de electrodo negativo que está formado de cobre, una aleación de cobre, cobre niquelado o una aleación de cobre niquelado. Aunque cada uno de los terminales se extrae hacia el exterior del recipiente, es posible proporcionar una resina de unión por fusión térmica de antemano en un punto que se coloca en una parte en la que se suelda térmicamente una periferia de un cuerpo exterior.

(Miembro aislante)

En el caso en el que el miembro aislante se forme en las porciones 124 y 129 de límite entre la porción de aplicación de material activo y la porción de no aplicación, es posible usar poliimida, fibra de vidrio, poliéster, polipropileno, o un material que contenga cualquiera de la poliimida, la fibra de vidrio, el poliéster y el polipropileno. Es posible formar el miembro aislante aplicando calor a los miembros y soldando los miembros a las porciones de límite 124 y 129, o aplicando una resina similar a un gel a las porciones de límite 124 y 129 y secando la resina similar a un gel.

(Separador)

Es preferible que el separador 120 según la realización de ejemplo incluya una capa de resina que contenga una resina resistente al calor como componente principal.

En el presente documento, la capa de resina está formada por la resina resistente al calor como componente principal. En el presente documento, el "componente principal" indica que una proporción en la capa de resina es igual o mayor que el 50 % en masa, preferiblemente es igual o mayor que el 70 % en masa, más preferiblemente es igual o mayor que el 90 % en masa, y puede ser del 100 % en masa.

La capa de resina que forma el separador 120 según la realización de ejemplo puede ser una única capa o dos o más capas.

Como resina resistente al calor para formar la capa de resina, es posible dar un tipo o dos o más tipos seleccionados de entre, por ejemplo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, naftalato de polietileno, tereftalato de poli-m-fenileno, isoftalato de poli-p-fenileno, policarbonato, carbonato de poliéster, poliamida alifática, poliamida totalmente aromática, poliamida semiaromática, poliéster totalmente aromático, sulfuro de polifenileno, poliparafenileno benzobisoxazol, poliimida, poliarilato, polieterimida, poliamidaimida, poliacetal, polieteretercetona, polisulfona, polietersulfona, una resina basada en flúor, nitrilo de poliéter, éter de polifenileno modificado.

En el presente documento, desde un punto de vista de excelente equilibrio de resistencia al calor, resistencia mecánica, elasticidad y precio, se prefieren un tipo o dos o más tipos que se seleccionan de entre el tereftalato de polietileno, el tereftalato de polibutileno, el naftalato de polietileno, la poliamida alifática, la poliamida totalmente aromática, la poliamida semiaromática y poliéster totalmente aromático, un tipo o dos o más tipos son más preferibles que se seleccionan de tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, poliamida alifática, poliamida totalmente aromática y poliamida semiaromática, se prefieren adicionalmente un tipo o dos o más tipos que se seleccionan de tereftalato de polietileno y poliamidas totalmente aromáticas, y es más preferible el tereftalato de polietileno.

Es preferible que la capa de resina para formar el separador 120 según la realización de ejemplo sea una capa de resina porosa. Por la presente, en caso de que se produzca una corriente anormal en la batería de iones de litio y aumente la temperatura de la batería, es posible bloquear el flujo de corrientes cerrando los microporos en la capa de resina porosa y, por lo tanto, es posible evitar la fuga térmica de la batería.

Desde el punto de vista del equilibrio entre la resistencia mecánica y la conductividad de iones de litio, es preferible que la porosidad de la capa de resina porosa sea igual o superior al 20 % y sea igual o inferior al 80 %, es más preferible que la porosidad de la capa de resina porosa sea igual o superior al 30 % y sea igual o inferior al 70 %, y es particularmente preferible que la porosidad de la capa de resina porosa sea igual o superior al 40 % y es igual o inferior al 60 %.

Es posible adquirir la porosidad a partir de la siguiente Ecuación (4).

£ = |1-Ws/(ds-t)} x 100} Ecuación (4)

En el presente documento, £: porosidad (%), Ws: peso por área (g/m2), ds: densidad real (g/cm3), t: espesor de película (pm).

La forma plana del separador 120 según la realización de ejemplo no está particularmente limitada, puede seleccionarse apropiadamente de acuerdo con la forma del electrodo o el colector de corriente, y puede ser, por ejemplo, un rectángulo.

El espesor del separador 120 según la realización de ejemplo es preferiblemente igual o mayor que 5 pm y es igual o menor que 50 pm desde el punto de vista del equilibrio entre la resistencia mecánica y la conductividad de iones de litio.

Como se ha descrito anteriormente, según la realización de ejemplo, es posible fabricar una batería usando la lámina 10 de electrodo producida por el método de fabricación de la realización de ejemplo anterior.

Según el método de fabricación del electrodo de la presente invención, es posible suprimir la generación de rebabas en un colector de corriente delgado, tal como la lámina metálica, en el caso de producir el electrodo a través de las etapas de compresión y corte (S5 y S6 en la Fig. 22) después de formar y secar la capa de material activo sobre el colector de corriente, es posible ensamblar un dispositivo electroquímico, tal como una batería, en el que se evita de antemano el uso de la lámina de electrodo en la que se genera la rebaba, y es posible proporcionar el dispositivo electroquímico, tal como una batería, que tiene excelentes propiedades.

En lo sucesivo en el presente documento, se describirán ejemplos específicos con más detalle.

(Ejemplo 1)

Li(Ni<0>,<6>Co<0>,<2>Mn<0>,<2>)O<2>, en el que un diámetro acumulativo del 50 % (D50) adquirido a partir de un valor de medición de distribución de tamaño de partícula fue de 8 pm y, de manera similar, un diámetro acumulativo del 90 % (D90) fue de 12 pm, como el material activo de electrodo positivo, de 94,8 % en masa, un material de grafito como agente auxiliar conductor de 2,5 % en masa, fluoruro de polivinilideno como aglutinante de 2,7 % en masa se mezclaron, y se añadió N-metilpirrolidona y se mezcló adicionalmente con el mismo, produciendo así una suspensión de electrodo positivo.

Al descargar la suspensión de un cabezal de troquel, la suspensión se aplicó intermitentemente sobre una superficie de una lámina colectora de corriente de la lámina de aluminio que tiene forma de tira, que se movía sobre el rodillo de apoyo y tenía un espesor de 12 pm, de modo que las áreas 11 de aplicación y las áreas 12 de no aplicación se formaron alternativamente en la dirección de enrollamiento de la lámina Dx de la lámina. Posteriormente, se detectó una forma del extremo terminal 13 de cada área 11 de aplicación usando un detector de tipo láser que se instaló inmediatamente al lado del cabezal de troquel a lo largo de la dirección en la que fluía la lámina, la porción 14 de residuos que era igual o mayor que 2,6 mm en un área de corte programada se detectó a partir de las porciones 14 de residuos, la porción 14 de residuos detectada en la primera etapa de detección (S2 en la Fig. 22) se aplicó con una resina de curado ultravioleta que tenía una anchura de 3 mm y una longitud de 8 mm para cubrir la porción 14 de residuos usando un descargador de resina que se instaló a continuación y la capa de resina aplicada usando un irradiador ultravioleta se solidificó, formando así la capa 15 de protección contra cortes.

Asimismo, la suspensión que contenía el material activo aplicado a la lámina de aluminio se secó y solidificó mediante un horno de secado instalado a continuación. Asimismo, con respecto a la superficie posterior sobre la que se aplicó la suspensión en la etapa de aplicación (S1 en la Fig. 22), aplicación de suspensión, detección de la porción de residuos, aplicación de la resina ultravioleta, el curado y el secado y la solidificación de la suspensión se realizaron de la misma manera mientras se detectaba un extremo inicial del área de aplicación aplicada a la superficie frontal y se realizaba un control de tal manera que una desviación en el extremo inicial del área de aplicación en la superficie posterior se volvía igual hasta o menos de 1 mm, adquiriendo así una lámina de electrodo que tiene ambas superficies de la lámina de aluminio aplicada con la suspensión. Obsérvese que, en la etapa de aplicación de la suspensión (S1 en la Fig. 22), parámetros, tales como la presión de descarga de la suspensión y la velocidad del rodillo de apoyo, se ajustaron de tal manera que una desviación en una longitud del área 11 de aplicación en el mismo rodillo de lámina de aluminio fuera igual o inferior a 2 mm o y una distancia a una porción donde el espesor de la película de recubrimiento se volviera el mismo que el centro de la el área de recubrimiento se convirtió en 1,8 mm. Además, la cantidad de descarga se ajustó de modo que el espesor de la capa 15 de protección contra cortes después de curar la resina de curado ultravioleta fuera de aproximadamente 3 gm.

Posteriormente, usando un dispositivo de compresión de presurización provisto de un par de dos rodillos de compresión, rodillos de compresión superior e inferior, teniendo cada uno un radio de rodillo de 250 mm, la compresión de presurización se realizó instalando la lámina 10 de electrodo, a la que se aplicó la suspensión intermitentemente en la etapa mencionada anteriormente, de modo que la lámina de electrodo que pasó entre los rodillos de compresión y la tensión de enrollado se convirtió en 230 N, y provocó que la lámina 10 de electrodo se moviera sobre el rodillo de respaldo a una velocidad de rotación de 60 m/min. En este momento, la presión de compresión se ajustó de tal manera que la presión lineal sobre el área de recubrimiento de la suspensión de material activo se convirtió en 1,8 t/cm, el espacio entre los rodillos de compresión superior e inferior fue de 0,4 mm como promedio, y la presión de compresión del rodillo se convirtió en 19 MPa como promedio. Se extrajo una parte de la lámina de electrodo adquirida, y el espesor mínimo de la capa de material activo de un lado se convirtió en 62,6 gm.

Posteriormente, usando el dispositivo de corte que tiene una cuchilla de cizalla en una parte superior y una cuchilla múltiple en una parte inferior, la lámina 10 de electrodo, en la que se realizó la compresión de presurización, se hizo pasar entre las cuchillas, se instaló de tal manera que la tensión de enrollado se volvió constante, y se hizo que se moviera sobre el rodillo de respaldo a una velocidad constante, realizando así el corte. Se extrajo una parte de la lámina cortada adquirida, y se comprobó la presencia o ausencia de la rebaba de la porción 14 de residuos después de realizar la etapa de corte (S6 en la Fig. 22).

(Ejemplo 1 comparativo)

En el Ejemplo 1, la lámina 10 de electrodo se produjo de la misma manera en un estado en el que la resina curable por ultravioleta no se descargó, y se comprobó si la rebaba estaba presente o no después del corte.

La Tabla 1 ilustra los resultados de la observación realizada en 10 muestras para cada longitud de la porción 14 de residuos para el Ejemplo 1 y el Ejemplo 1 comparativo.

[Tabla 1]

Se observaron 10 muestras, un caso en el que las rebabas se generaron en muestras cuyo número era igual o inferior a 3 se estableció como una pequeña cantidad de generación, y un caso en el que las rebabas se generaron en muestras cuyo número era igual o superior a 4 se estableció como una gran cantidad de generación.

No se observaron rebabas en la lámina 10 de electrodo producida usando el método de fabricación del Ejemplo 1, y, en cambio, se observó la rebaba en la lámina 10 de electrodo producida usando el método de fabricación del Ejemplo 1 comparativo.

(Ejemplo 2)

En el método de fabricación del Ejemplo 1, la lámina 10 de electrodo se produjo de la misma manera en un estado en el que la resina curable por ultravioleta no se descargó mientras se operaba el detector de la porción 14 de residuos de la máquina de aplicación de suspensión. En el mismo rodillo de papel de aluminio, la longitud más grande detectada de la porción 14 de residuos fue de 2 mm.

Asimismo, basándose en el valor máximo de la longitud de la porción 14 de residuos, se calculó que el radio r del rodillo de compresión de un dispositivo de compresión de presurización apropiado era de 369 mm, usando la Ecuación (2) anterior. La compresión de presurización se realizó en la lámina 10 de electrodo usando un dispositivo de compresión de presurización provisto de un rodillo de compresión que tenía un radio r de rodillo de 375 mm, en lugar del dispositivo de compresión de presurización del Ejemplo 1. Posteriormente, la lámina 10 de electrodo se cortó usando el mismo dispositivo de corte que en el Ejemplo 1, y se observaron 10 muestras para cada longitud de la porción 14 de residuos, y se comprobó si la rebaba estaba presente o no. La Tabla 2 ilustra los resultados de la observación realizada en 10 muestras para cada longitud de la porción 14 de residuos para el Ejemplo 2 y el Ejemplo 1 comparativo.

[Tabla 2]

No se observaron rebabas en la lámina 10 de electrodo producida usando un método de fabricación del Ejemplo 2, y, en cambio, se observó la rebaba en la lámina 10 de electrodo producida usando el método de fabricación del Ejemplo 1 comparativo.

(Ejemplo 2 comparativo)

La lámina de electrodo se produjo usando el mismo método que en el Ejemplo 1 comparativo, excepto que el espesor mínimo de la capa de material activo de un lado después de realizar la compresión de presurización fue de 84,8 pm, y se verificó si la rebaba estaba presente o no.

(Ejemplo 3 comparativo)

La lámina 10 de electrodo se produjo usando el mismo método que en el Ejemplo 1 comparativo, excepto que el espesor de la lámina de aluminio usada fue de 15 pm, y se comprobó si la rebaba estaba presente o no.

La Tabla 3 ilustra los resultados de la observación realizada en 10 muestras para cada una de las longitudes de la porción 14 de residuos para los Ejemplos 1 a 3 comparativos.

[Tabla 3]

No se observaron rebabas en la lámina 10 de electrodo producida usando el método de fabricación del Ejemplo 2 comparativo, y se generó una pequeña cantidad de rebabas en la lámina 10 de electrodo producida usando el método de fabricación del Ejemplo 3 comparativo, en comparación con la lámina 10 de electrodo producida usando el método de fabricación del Ejemplo 1 comparativo.

(Ejemplo 4 comparativo)

La lámina 10 de electrodo se produjo usando el mismo método que en el Ejemplo 1, excepto que se usó un material activo, en el que un diámetro acumulativo del 90 % (D90) adquirido a partir del valor de medición de distribución de tamaño de partícula fue de 10 pm, y se comprobó si la rebaba estaba presente o no. Obsérvese que, en el Ejemplo 1, se satisface una relación, en la que D90 = 12 pm, el espesor d de la lámina metálica 9 = 12 pm, y D90 > d.

En el Ejemplo 4 comparativo, aunque no se satisface una relación, en la que D90 (10 pm) < d(12 pm) y D90 > d, en este caso, la cantidad en la que las partículas de material activo mordieron la lámina metálica 9 fue pequeña, con el resultado de que no se produjo el problema descrito anteriormente y, por lo tanto, no se encontró generación de rebabas. (Tabla 1)

(Ejemplo 5 comparativo)

La lámina 10 de electrodo se produjo usando el mismo método que en el Ejemplo 1, excepto que la carga aplicada a la porción central del área 11 de aplicación fue de 1,4 t/cm en la etapa de compresión, y se comprobó si la rebaba estaba presente o no. Obsérvese que, en el Ejemplo 1, la presión lineal fue de 1,8 t/cm y la presión lineal superó las 1,5 t/cm.

En el Ejemplo 5 comparativo, aunque la presión lineal fue inferior a 1,5 t/cm, la cantidad en la que las partículas de material activo mordieron la lámina metálica 9 también fue pequeña en este caso, con el resultado de que no se produjo el problema descrito anteriormente y, por lo tanto, no se encontró la generación de rebabas. (Tabla 1)

En lo anterior en el presente documento, aunque la presente invención se ha descrito con referencia a las realizaciones de ejemplo y los ejemplos, la presente invención no se limita a las realizaciones de ejemplo y los ejemplos. En las configuraciones y detalles de la presente invención, dentro del alcance de la presente invención son posibles diversos cambios que pueden ser entendidos por los expertos en la técnica.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente en el que se aplica un material activo a ambas superficies de una lámina metálica en forma de lámina, comprendiendo el método:

una etapa (S1) de aplicación para formar alternativamente un área de aplicación de suspensión, sobre la que está continuamente presente una capa de material activo, y un área de no aplicación de suspensión en una dirección de enrollamiento de la lámina metálica que tiene forma de tira, aplicando y secando intermitentemente una suspensión que contiene el material activo sobre la lámina metálica que tiene forma de tira;

una primera etapa (S2) de detección para detectar una longitud de una porción de residuos en un extremo terminal de cada área de aplicación formada en la etapa de aplicación;

una etapa (S5) de compresión para comprimir continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación usando un par de rodillos de compresión en una dirección de espesor de la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo; y

una etapa (S6) de corte para cortar continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación para que sean paralelas a la dirección de enrollamiento de la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo a través de la primera etapa de detección y la etapa de compresión, en donde la primera etapa de detección incluye

detectar la porción de residuos que se forma continuamente desde el extremo terminal del área de aplicación de suspensión hasta el área de no aplicación y que satisface la siguiente Ecuación (A),

x ^ (2rtmín - tmín2)1/2 - ymáx - zmáx - wmáx Ecuación (A), en donde, x es un valor máximo de la longitud de la porción de residuos en el extremo terminal de cada área de aplicación en la etapa de aplicación, r es un diámetro de rodillo del rodillo de compresión utilizado en la etapa de compresión, tmín es un valor mínimo de un espesor asumido adquirido después de que se realiza la compresión de presurización en una porción central de cada área de aplicación formada sucesivamente en la etapa de aplicación, ymáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una posición de inicio de aplicación entre ambas superficies de la lámina metálica en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica, zmáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una longitud de aplicación del material activo en ambas superficies de la lámina metálica en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica, y wmáx es un valor máximo de una distancia desde un extremo terminal de recubrimiento del material activo en ambas superficies de la lámina metálica hasta una porción donde el espesor de una película de recubrimiento se vuelve el mismo que un centro de un área de recubrimiento; en donde, en la etapa de detección, una posición, en la que se detecta la porción de residuos, incluye una posición en la que se realiza el procesamiento de corte en la etapa de corte y una porción periférica de la posición.

2. El método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según la reivindicación 1, en donde la etapa de detección es una etapa que se realiza entre la etapa de aplicación y la etapa de corte e incluye una etapa de formación de una capa protectora para la porción de residuos detectada en la etapa de detección.

3. El método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según la reivindicación 1 o 2, que comprende, además:

una etapa, posterior a la etapa de detección, de realizar el procesamiento de marcado en el área de aplicación que incluye la porción de seguimiento detectada en la etapa de detección.

4. El método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según la reivindicación 3, que comprende, además:

una segunda etapa de detección para detectar una posición de la marca antes de producir un dispositivo electroquímico usando un electrodo producido a través de la etapa de corte; y

una etapa de exclusión del electrodo, que incluye una marca detectada en la segunda etapa de detección y que se adquiere después de la etapa de corte, de un miembro objetivo para producir el dispositivo electroquímico.

5. Un método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente en el que se aplica un material activo a ambas superficies de una lámina metálica en forma de lámina, comprendiendo el método:

una etapa (S1) de aplicación para formar alternativamente un área de aplicación de suspensión, sobre la que está continuamente presente una capa de material activo, y un área de no aplicación de suspensión en una dirección de enrollamiento de la lámina metálica que tiene forma de tira, aplicando y secando intermitentemente una suspensión que contiene el material activo sobre la lámina metálica que tiene forma de tira;

una etapa (S2) de detección para detectar una longitud de una porción de residuos en un extremo terminal de cada área de aplicación formada en la etapa de aplicación;

una etapa (S5) de compresión para comprimir continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación usando un par de rodillos de compresión en una dirección de espesor de la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo a través de la etapa de aplicación y la etapa de detección; y

una etapa (S6) de corte para cortar continuamente el área de aplicación de suspensión y el área de no aplicación para que sean paralelas a la dirección de enrollamiento de la lámina metálica sobre la que se forma la capa de material activo a través de la etapa de detección y la etapa de compresión,

en donde la etapa de compresión incluye

realizar la compresión usando un rodillo de compresión que tiene un radio r de rodillo que satisface la siguiente Ecuación (B),

r > tmín/2 (xmáx ymáx zmáx wmáx)2/(2tmín) Ecuación (B),

en donde, tmín es un valor mínimo de un espesor supuesto después de que se realiza la compresión de presurización en una porción central de cada área de aplicación formada sucesivamente en la etapa de aplicación, xmáx es un valor máximo de la longitud de la porción de residuos en el extremo terminal de cada área de aplicación formada sucesivamente en la etapa de aplicación, detectándose la longitud de la porción de residuos en la etapa de detección, ymáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una posición de inicio de aplicación del material activo entre ambas superficies de la lámina metálica, zmáx es un valor máximo de una cantidad de discrepancia de una longitud de aplicación del material activo en ambas superficies de la lámina metálica en la dirección de enrollamiento de la lámina metálica, y wmáx es un valor máximo de una distancia desde un extremo terminal de recubrimiento del material activo en ambas superficies de la lámina metálica hasta una porción donde el espesor de una película de recubrimiento se vuelve el mismo que un centro de un área de recubrimiento;

en donde, en la etapa de detección, una posición, en la que se detecta la porción de residuos, incluye una posición en la que se realiza el procesamiento de corte en la etapa de corte y una porción periférica de la posición.

6. El método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

en donde la lámina de electrodo se produce usando un óxido compuesto de metal de litio como material activo.

7. El método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,

en donde, en un caso en el que el espesor de la lámina metálica se indica mediante d,

las partículas están dispuestas en orden desde una partícula que tiene el diámetro de partícula más pequeño entre las partículas de material activo medidas cuando la medición se realiza usando un analizador de tamaño de partícula, y un diámetro de la partícula que corresponde al 90 % de las partículas medidas se indica por D90, la lámina de electrodo se produce usando la lámina metálica y el material activo que satisfacen una relación de D90 > d.

8. El método de fabricación de una lámina de electrodo colector de corriente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,

en donde, en la etapa de compresión, una carga aplicada a una porción central del área de aplicación en la lámina metálica, sobre la que se forma la capa de material activo, excede 1,5 ton/cm.