JP2000123839A - シート状集電体用の導電剤塗布装置 - Google Patents

シート状集電体用の導電剤塗布装置

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JP2000123839A
JP2000123839A JP10291084A JP29108498A JP2000123839A JP 2000123839 A JP2000123839 A JP 2000123839A JP 10291084 A JP10291084 A JP 10291084A JP 29108498 A JP29108498 A JP 29108498A JP 2000123839 A JP2000123839 A JP 2000123839A
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JP
Japan
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conductive agent
porous
sheet
roller
outer peripheral
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JP10291084A
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Satoshi Yajima
聡 矢島
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FDK Twicell Co Ltd
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Toshiba Battery Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電剤の浪費を解消する一方、煩雑な操作も
要せずに、シート状集電体に導電剤を塗工・付着できる
導電剤塗布装置の提供。 【解決手段】 回転可能に軸支された一対の多孔質ロー
ラ1,2と、前記多孔質ローラ1,2を回転させるロー
ラ回転機構3と、前記多孔質ローラ1,2の対向する外
周面間を走行路とし、かつ外周面に沿わせてシート状導
電体5を走行させる搬送機構4と、前記シート状導電体
5が走行する領域から離れた領域に配置され、多孔質ロ
ーラ1の外周面に導電性物質を含む導電剤を供給・担持
させる導電剤供給機構6と、前記シート状導電体5の走
行下流領域に配置され、多孔質ローラ1,2の対向する
外周面間を走行する過程で塗工された導電剤を乾燥する
温風吹き付け機構7とを有することを特徴とするシート
状集電体用の導電剤塗布装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート状集電体用
の導電剤塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カメラ一体型 VTR、ラップトップ
パーソナルコンピューター、携帯電話などの各種の電子
機器の小型化、軽量化に伴って、それらの電源として高
エネルギー密度の二次電池の要求が高まっている。そし
て、二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム
二次電池、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次
電池などが知られているが、さらなる軽量化などを目的
とし、たとえば炭素材料を負極活物質とするリチウム二
次電池の研究が盛んに行われている。
【0003】しかしながら、リチウム二次電池に代表さ
れる非水電解質電池は、非水電解質の電気伝導度が水系
電解質に比べて低いため、電極板を薄くする必要があ
る。また、大電流を取り出すには、反応面積を大きくす
る必要があるため、正、負の両電極をシート状にし、こ
れらの電極シートをセパレータを介してロール状に捲回
した渦巻き式構造が採用されている。
【0004】このようなシート状の電極は、一般的に、
電極活物質に導電剤、結着剤、溶媒を添加・混練して、
スラリート状の塗工剤(電極合剤)を調製し、この塗工
剤を、たとえばエキスバンドメタルなどの集電体面に、
ナイフコーター方式などの塗工方式で塗布し、乾燥する
ことによって製造されている。ここで、集電体として
は、一般的に、正極用にアルミニウムが、負極用に銅が
それぞれ使用されており、また、これらはいずれも導電
剤(たとえばADCOTEなど)の塗布・処理がなされてい
る。なお、この導電剤の塗布処理は、導電剤溶液もしく
は分散液をスプレー方式で塗布することにより行われて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、シート
状電極の構成(製造)に当たって、集電体としてエキス
バンドメタルを使用することにより、電池の高容量化を
図れるという特長がある一方、次のような不都合があ
る。すなわち、エキスバンドメタルは、一般的な金属箔
やパンチドメタルなどに比べて開口率が高いので、スプ
レー方式で導電剤を塗布した場合、導電剤の塗布・付着
効率が低いという問題がある。
【0006】ここで、導電剤の塗布・付着効率が低いこ
とは、結果的に、導電剤使用量の増大化、もしくは導電
剤の浪費という問題を招来するだけでなく、また、スプ
レー方式での塗布に当たって、塗布幅を調整するための
マスキング作業も要するので、製造操作が煩雑化すると
いう問題もある。
【0007】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、導電剤の浪費を解消する一方、煩雑
な操作も要せずに、シート状集電体に導電剤を塗工・付
着できる導電剤塗布装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、回転
可能に軸支された一対の多孔質ローラと、前記多孔質ロ
ーラを回転させるローラ回転機構と、前記多孔質ローラ
の対向する外周面間を走行路とし、かつ外周面に沿わせ
てシート状導電体を走行させる搬送機構と、前記シート
状導電体が走行する領域から離れた領域で多孔質ローラ
に近接配置され、多孔質ローラの外周面に導電性物質を
含む導電剤を供給・担持させる導電剤供給機構と、前記
シート状導電体の走行下流領域に配置され、多孔質ロー
ラの対向する外周面間を走行する過程で塗工された導電
剤を乾燥する温風吹き付け機構とを有することを特徴と
するシート状集電体用の導電剤塗布装置である。
【0009】請求項1の発明において、一対の多孔質ロ
ーラは、たとえば平均孔径50〜2000μm 程度の多孔質樹
脂を素材としたもので、たとえばポリエチレン樹脂製な
どが挙げられる。そして、この一対の多孔質ローラの外
径、長さ、対向・配置の間隔などは、被処理体(たとえ
ばエキスバンドメタル)の厚さや幅など、その形状ない
し性状によって決められる。
【0010】ここで、ローラに多孔質性が要求されるの
は、導電材供給機構から供給される導電材を少なくとも
外周面部に担持し、外周面に沿って走行するシート状導
電体に、担持する導電材を転写・移載するためである。
こうした意味で、前記多孔質ローラは、必ずしも全体が
多孔質製である必要もなく、前記導電材を担持する外周
面部が多孔質製であればよいことになる。
【0011】請求項1の発明において、導電性物質を含
む導電剤を多孔質ローラの外周面に供給し、その外周面
部に担持させる導電剤供給機構は、たとえば導電剤貯槽
に連接し、連続的もしくは間欠的に導電剤を吐出するノ
ズル型が挙げられる。ただし、導電剤供給機構は、シー
ト状導電体が走行する領域から離れた領域に配置する必
要がある。すなわち、多孔質ローラ外周面に担持した導
電剤を多孔質ローラの回転過程で、導電剤の担持を一様
化しながら、シート状導電体が走行する領域で、シート
状導電体に転写・担持させるためである。
【0012】請求項1の発明において、塗工(塗布)導
電剤を乾燥する温風吹き付け機構は、たとえば 100℃程
度以下の温風を吹き出すエアーノズルである。ここで、
温風吹き付け機構は、シート状導電体の材質、厚さや
幅、このシート状導電体に塗布した導電剤の種類、ある
いは走行速度などによって、温風の温度や吹き出し量な
どの容量ないし性能が決められる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図1を参照して実施例を説
明する。
【0014】図1は、リチウムポリマー電池用の導電材
塗布装置の要部構成を示すブロック図である。図1にお
いて、1,2は回転可能に軸支された一対の多孔質ロー
ラ、3は前記多孔質ローラ1,2を回転させるローラ回
転機構、たとえばモーターである。ここで、多孔質ロー
ラ1,2は、ともに平均孔径50〜2000μm 、気孔率20%
程度のポリエチレン樹脂を素材とした径 100〜 200mm程
度、長さ20〜30cm程度のものであり、対向する外周面間
(走行路となる)が 0mm程度に設定されている。 ま
た、4は前記多孔質ローラ1,2の対向する外周面間を
走行路とし、かつ外周面に沿わせてシート状導電体(た
とえば厚さ 100〜5000μm ,幅10〜30cm程度のエキスバ
ンドメタル)5を走行させる搬送機構である。ここで、
搬送機構4は図示を省略した巻出しローラから巻き出さ
れたシート状導電体5を巻き戻しローラに巻き戻す機
構、シート状導電体5の走行をガイドするガイドロー
ラ、および駆動機構などで構成されている。
【0015】さらに、6は前記シート状導電体5が走行
する領域から離れた多孔質ローラ1の外周面に近接して
配置され、多孔質ローラ1の外周面に導電性物質を含む
導電剤を供給・担持させる導電剤供給機構、7は前記シ
ート状導電体5の走行下流領域に配置され、多孔質ロー
ラ1,2の対向する外周面間を走行する過程で塗工され
た導電剤を乾燥する温風吹き付け機構である。ここで、
導電剤は、たとえばADCOREを導電性物質として含有する
エチルアルコールであり、導電剤供給機構6は、撹拌機
付きの導電剤収容槽6aおよび吐出用ノズル6bを有し、重
力を利用して導電剤を多孔質ローラ1の外周面に供給す
る構成と成っている。一方、温風吹き付け機構7は、前
記シート状導電体5幅に長辺が対応する長方形の吐出口
を有する温風エアーノズルであり、20℃程度の温風エア
ーを 1〜 100m3 /min.程度の風量で吐出・吹き付ける
構成に成っている。
【0016】次に、上記構成の導電剤塗布装置の動作の
概略を説明する。
【0017】一対の多孔質ローラ1,2を回転駆動する
一方、導電剤供給機構6から導電剤を多孔質ローラ1の
外周面に吐出・供給する。ここで、外周面に吐出・供給
された導電剤は、多孔質ローラ1の外周面部に含浸・担
持されて、多孔質ローラ2の外周面との対向領域側に回
転で移動する。
【0018】そして、回転する多孔質ローラ1,2は、
それら多孔質ローラ1,2の対向外周面間を走行するシ
ート状エキスバンドメタル5を適宜圧接する。すなわ
ち、多孔質ローラ1,2の外周面間を走行するシート状
エキスバンドメタル5は、多孔質ローラ1,2の外周面
で圧接され、この圧接過程で、多孔質ローラ1の外周面
部に含浸・担持されている導電剤が転写・付着される。
なお、塗工幅は、導電剤供給機構6の供給ノズル(吐出
用ノズル)6b設置幅を調整することにより制御できる。
【0019】上記導電剤を転写・付着されたシート状エ
キスバンドメタル5は、温風吹き付け機構7の配置領域
に走行し、温風吹き出しノズル7から吹き出し・吐出さ
れる温風によって、シート状エキスバンドメタル5に転
写・付着された導電剤が乾燥され、所要の導電剤の塗布
(塗工)が終了する。
【0020】このように、シート状エキスバンドメタル
5に対する導電剤の塗布(塗工)が、いわゆる転写方式
で行われるため、導電剤は効率よく付着することができ
る。つまり、導電剤を飛散などさせずに、また、マスキ
ングなどを省略しても所定幅に制御した導電剤の塗布
(塗工)を行えるので、導電剤の浪費や操作の煩雑さな
ども解消される。
【0021】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採ることができる。たとえばシート状集電体は、
シート状エキスバンドメタルに限らず、パンチドメタル
などの場合にも適用できる。また、導電剤供給機構は、
両多孔質ローラ側にそれぞれ配置してもよいし、さら
に、温風吹き付け機構を走行するシート状導電体の両面
側に配置した構成を採ることができる。
【0022】
【発明の効果】上記説明から分かるように、請求項1の
発明によれば、集電体を成すシート状導電体に、所要の
導電剤を効率よく、かつ精度よく塗布・塗工できる。す
なわち、導電剤は転写方式で集電体に塗布・塗工される
ため、導電剤の使用量を少量に抑えことができるし、ま
た、導電剤の塗布・塗工幅の設定操作も簡略化できるの
で、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係るシート状導電体用の導電剤塗布装
置の概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1,2……多孔質ローラ 3……ローラ回転機構 4……搬送機構 5……シート状導電体(集電体) 6……導電剤供給機構 6b……導電剤供給ノズル 7……温風吹き出し機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F040 AA22 AB05 AC01 CB02 CB21 DB12 5H017 AA03 BB01 BB06 BB08 BB11 BB13 BB14 BB19 CC05 DD05 EE01 EE05 5H029 AJ14 CJ02 CJ03 CJ05 CJ22 CJ23 CJ30 DJ07 DJ14 EJ01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転可能に軸支された一対の多孔質ロー
    ラと、 前記多孔質ローラを回転させるローラ回転機構と、 前記多孔質ローラの対向する外周面間を走行路とし、か
    つ外周面に沿わせてシート状導電体を走行させる搬送機
    構と、 前記シート状導電体が走行する領域から離れた領域で多
    孔質ローラに近接配置され、多孔質ローラの外周面に導
    電性物質を含む導電剤を供給・担持させる導電剤供給機
    構と、 前記シート状導電体の走行下流領域に配置され、多孔質
    ローラの対向する外周面間を走行する過程で塗工された
    導電剤を乾燥する温風吹き付け機構と、を有することを
    特徴とするシート状集電体用の導電剤塗布装置。
JP10291084A 1998-10-13 1998-10-13 シート状集電体用の導電剤塗布装置 Withdrawn JP2000123839A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG101975A1 (en) * 2000-06-01 2004-02-27 Nisshin Spinning Electrode structure, battery and electrical double-layer capacitor and method of manufacturing same
CN106111396A (zh) * 2016-07-11 2016-11-16 佛山市中技烯米新材料有限公司 一种石墨烯涂层铝箔涂布装置

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Date Code Title Description
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Effective date: 20060110