JP2000323129A - 電池電極の製造方法 - Google Patents
電池電極の製造方法Info
- Publication number
- JP2000323129A JP2000323129A JP11133609A JP13360999A JP2000323129A JP 2000323129 A JP2000323129 A JP 2000323129A JP 11133609 A JP11133609 A JP 11133609A JP 13360999 A JP13360999 A JP 13360999A JP 2000323129 A JP2000323129 A JP 2000323129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- layer
- material layer
- electrode
- negative electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極や負極とセパレータとの密着性がよくな
かった。 【解決手段】 負極の活物質層ａの塗料１２と、セパレ
ータ層の塗料３と、正極の活物質層ｂの塗料１３とを、
同一のノズル１０および１１の異なるスリット１０２〜
１１６から吐出させて、実質上同時に、負極の活物質層
ａ１４、セパレータ層４、正極の活物質層ｂ１５の順
に、基板１７両面の上に塗布する。そのさい、各塗料の
粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）において１０〜１
０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であってかつ、せん断速度
１００（１／ｓｅｃ）において１００（Ｐｏｉｓｅ）以
下とする。また、負極および正極の活物質層の塗料の粘
度をＡ、セパレータ層の塗料の粘度をＢとしたとき、Ａ
およびＢが０．１≦Ａ／Ｂ≦８０の関係を満たすように
する。
かった。 【解決手段】 負極の活物質層ａの塗料１２と、セパレ
ータ層の塗料３と、正極の活物質層ｂの塗料１３とを、
同一のノズル１０および１１の異なるスリット１０２〜
１１６から吐出させて、実質上同時に、負極の活物質層
ａ１４、セパレータ層４、正極の活物質層ｂ１５の順
に、基板１７両面の上に塗布する。そのさい、各塗料の
粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）において１０〜１
０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であってかつ、せん断速度
１００（１／ｓｅｃ）において１００（Ｐｏｉｓｅ）以
下とする。また、負極および正極の活物質層の塗料の粘
度をＡ、セパレータ層の塗料の粘度をＢとしたとき、Ａ
およびＢが０．１≦Ａ／Ｂ≦８０の関係を満たすように
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質電池に
使用される電池電極の製造方法に関するものである。
使用される電池電極の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリマー電解質二次電池は、正極と負極
とを有し、かつそれらの間にセパレータを有している。
正極および負極それぞれは、正極または負極の活物質
と、非水電解液と、この電解液を保持するポリマーとを
含む塗料を所定の集電体上に塗布しその後乾燥して形成
し、他方セパレータは、非水電解液およびこの電解液を
保持するポリマーを含む塗料を所定の基材上に塗布して
乾燥し、その後基材を取り除いて形成する。なお、正極
に対応する集電体として例えばアルミニウムの集電体が
あり、他方負極に対応する集電体として例えば銅の集電
体がある。さて、このように別々に形成した正極、負極
およびセパレータから電池電極を製造する製造方法とし
ては、例えば特開平９−５００４８５で開示されている
ように、正極とセパレータと負極とを２つのロールの間
に挟み込んで加圧、加熱し、熱融着させる方法がある。
これにより一体化した正極、負極、セパレータからなる
ポリマー電解質二次電池を製造する。
とを有し、かつそれらの間にセパレータを有している。
正極および負極それぞれは、正極または負極の活物質
と、非水電解液と、この電解液を保持するポリマーとを
含む塗料を所定の集電体上に塗布しその後乾燥して形成
し、他方セパレータは、非水電解液およびこの電解液を
保持するポリマーを含む塗料を所定の基材上に塗布して
乾燥し、その後基材を取り除いて形成する。なお、正極
に対応する集電体として例えばアルミニウムの集電体が
あり、他方負極に対応する集電体として例えば銅の集電
体がある。さて、このように別々に形成した正極、負極
およびセパレータから電池電極を製造する製造方法とし
ては、例えば特開平９−５００４８５で開示されている
ように、正極とセパレータと負極とを２つのロールの間
に挟み込んで加圧、加熱し、熱融着させる方法がある。
これにより一体化した正極、負極、セパレータからなる
ポリマー電解質二次電池を製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、正極および
負極の表面は平滑性が要求されるが、多数の孔を有する
ラスメタルと呼ばれる集電体の上に正極や負極の塗料を
塗布することと、その後乾燥工程を経ることとによっ
て、正極および負極の表面には、通常数十ミクロンの凹
凸が生じる。この上にセパレータを熱融着させると、極
板の凸部に対してはセパレータの密着性は良好である
が、凹部に対しては密着性が弱いか、密着されずに隙間
が生じてしまう場合がある。隙間は電解液が存在しない
空間となってしまうため、リチウムイオン等の正極活物
質イオンの移動が不可能となり、このようなポリマー電
解質二次電池で充放電を行うと、電池容量が小さくなる
とか、サイクル特性が劣化するなどの、致命的な問題が
生じる。また、正極や負極を製造するとき、上述したよ
うに集電体の上に活物質層を塗布形成した後乾燥するの
であるが、乾燥後の膜厚が１００ミクロンオーダーと厚
いため、いわゆるマイグレーションが生じて溶媒の蒸発
に伴ってバインダーであるポリマーが表層に集まる。そ
の結果、表層部の活物質量が相対的に少なくなり、電池
容量の低下やサイクル特性の劣化を招く。さらに集電体
近傍にはバインダーであるポリマー量が少なくなり、集
電体と活物質層の密着強度が弱くなる。その結果、特に
サイクル特性が劣化する。さらに、正極と負極とセパレ
ータを個別に作成した後、重ね合わせて電池電極を製造
するため、重ね合わせる工程で異物などが混入し、その
異物がセパレータ層を突き破ることで、ショート不良の
原因ともなっていた。
負極の表面は平滑性が要求されるが、多数の孔を有する
ラスメタルと呼ばれる集電体の上に正極や負極の塗料を
塗布することと、その後乾燥工程を経ることとによっ
て、正極および負極の表面には、通常数十ミクロンの凹
凸が生じる。この上にセパレータを熱融着させると、極
板の凸部に対してはセパレータの密着性は良好である
が、凹部に対しては密着性が弱いか、密着されずに隙間
が生じてしまう場合がある。隙間は電解液が存在しない
空間となってしまうため、リチウムイオン等の正極活物
質イオンの移動が不可能となり、このようなポリマー電
解質二次電池で充放電を行うと、電池容量が小さくなる
とか、サイクル特性が劣化するなどの、致命的な問題が
生じる。また、正極や負極を製造するとき、上述したよ
うに集電体の上に活物質層を塗布形成した後乾燥するの
であるが、乾燥後の膜厚が１００ミクロンオーダーと厚
いため、いわゆるマイグレーションが生じて溶媒の蒸発
に伴ってバインダーであるポリマーが表層に集まる。そ
の結果、表層部の活物質量が相対的に少なくなり、電池
容量の低下やサイクル特性の劣化を招く。さらに集電体
近傍にはバインダーであるポリマー量が少なくなり、集
電体と活物質層の密着強度が弱くなる。その結果、特に
サイクル特性が劣化する。さらに、正極と負極とセパレ
ータを個別に作成した後、重ね合わせて電池電極を製造
するため、重ね合わせる工程で異物などが混入し、その
異物がセパレータ層を突き破ることで、ショート不良の
原因ともなっていた。
【０００４】本発明は、正極および負極の少なくとも一
方とセパレータとを確実に密着させ、またバインダーで
あるポリマーを活物質層内部に実質上均一に分散させ、
さらにショート不良などの発生を抑制する電池電極の製
造方法を提供することを目的とするものである。
方とセパレータとを確実に密着させ、またバインダーで
あるポリマーを活物質層内部に実質上均一に分散させ、
さらにショート不良などの発生を抑制する電池電極の製
造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の本発明（請求項１
に対応）は、正極の活物質層と負極の活物質層とを有
し、かつそれら２つの活物質層間にセパレータ層を有す
る電池電極の製造方法であって、前記セパレータ層の塗
料と、前記正極の活物質層の塗料および／または前記負
極の活物質層の塗料とを、いずれの塗料も実質上乾燥さ
せずに、前記正極の活物質層、前記セパレータ層、前記
負極の活物質層の順に、または前記負極の活物質層、前
記セパレータ層、前記正極の活物質層の順に、所定の基
材の上に塗布することを特徴とする電池電極の製造方法
である。
に対応）は、正極の活物質層と負極の活物質層とを有
し、かつそれら２つの活物質層間にセパレータ層を有す
る電池電極の製造方法であって、前記セパレータ層の塗
料と、前記正極の活物質層の塗料および／または前記負
極の活物質層の塗料とを、いずれの塗料も実質上乾燥さ
せずに、前記正極の活物質層、前記セパレータ層、前記
負極の活物質層の順に、または前記負極の活物質層、前
記セパレータ層、前記正極の活物質層の順に、所定の基
材の上に塗布することを特徴とする電池電極の製造方法
である。
【０００６】第２の本発明（請求項１１に対応）は、正
極の活物質層と負極の活物質層とを有し、かつそれら２
つの活物質層間にセパレータ層を有する電池電極の製造
方法であって、所定の基材の上に予め前記正極もしくは
前記負極の活物質層または前記セパレータ層が設けられ
た積層材の、前記活物質層または前記セパレータ層の上
に、前記予め設けられた層が前記正極もしくは前記負極
の活物質層である場合には、前記セパレータ層の塗料を
塗布し、前記予め設けられた層が前記セパレータ層であ
る場合には、前記正極もしくは前記負極の活物質層の塗
料を塗布することを特徴とする電池電極の製造方法であ
る。
極の活物質層と負極の活物質層とを有し、かつそれら２
つの活物質層間にセパレータ層を有する電池電極の製造
方法であって、所定の基材の上に予め前記正極もしくは
前記負極の活物質層または前記セパレータ層が設けられ
た積層材の、前記活物質層または前記セパレータ層の上
に、前記予め設けられた層が前記正極もしくは前記負極
の活物質層である場合には、前記セパレータ層の塗料を
塗布し、前記予め設けられた層が前記セパレータ層であ
る場合には、前記正極もしくは前記負極の活物質層の塗
料を塗布することを特徴とする電池電極の製造方法であ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【０００８】（実施の形態１）先ず、本発明の実施の形
態１の電池電極の製造方法を述べる。
態１の電池電極の製造方法を述べる。
【０００９】図１に、本発明の実施の形態１の電池電極
の製造方法に用いる塗布装置の概略構成図を示す。１０
および１１はノズルで、ノズル１０は、マニホールド１
０１、１０３および１０５と、スリット１０２、１０４
および１０６とを備えており、マニホールド１０１はス
リット１０２と、マニホールド１０３はスリット１０４
と、マニホールド１０５はスリット１０６と、それぞれ
連通している。同様に、ノズル１１は、マニホールド１
１１、１１３および１１５と、スリット１１２、１１４
および１１６とを備えており、マニホールド１１１はス
リット１１２と、マニホールド１１３はスリット１１４
と、マニホールド１１５はスリット１１６と、それぞれ
連通している。
の製造方法に用いる塗布装置の概略構成図を示す。１０
および１１はノズルで、ノズル１０は、マニホールド１
０１、１０３および１０５と、スリット１０２、１０４
および１０６とを備えており、マニホールド１０１はス
リット１０２と、マニホールド１０３はスリット１０４
と、マニホールド１０５はスリット１０６と、それぞれ
連通している。同様に、ノズル１１は、マニホールド１
１１、１１３および１１５と、スリット１１２、１１４
および１１６とを備えており、マニホールド１１１はス
リット１１２と、マニホールド１１３はスリット１１４
と、マニホールド１１５はスリット１１６と、それぞれ
連通している。
【００１０】さて、図示していないが定量ポンプによ
り、負極の活物質層ａの塗料１２をマニホールド１０１
および１１１へ供給し、セパレータ層の塗料３をマニホ
ールド１０３および１１３へ供給し、正極の活物質層ｂ
の塗料１３をマニホールド１０５および１１５へ供給す
る。そして、マニホールド１０１、１１１に連通してい
るスリット１０２、１１２から負極の活物質層ａの塗料
１２を押し出し、マニホールド１０３、１１３に連通し
ているスリット１０４、１１４からセパレータ層の塗料
３を押し出し、マニホールド１０５、１１５に連通して
いるスリット１０６、１１６から正極の活物質層ｂの塗
料１３を押し出して、基材１７の両面側に、負極の活物
質層ａの塗料１２、セパレータ層の塗料３、正極の活物
質層ｂの塗料１３を、負極、セパレータ、正極の順に塗
布する。
り、負極の活物質層ａの塗料１２をマニホールド１０１
および１１１へ供給し、セパレータ層の塗料３をマニホ
ールド１０３および１１３へ供給し、正極の活物質層ｂ
の塗料１３をマニホールド１０５および１１５へ供給す
る。そして、マニホールド１０１、１１１に連通してい
るスリット１０２、１１２から負極の活物質層ａの塗料
１２を押し出し、マニホールド１０３、１１３に連通し
ているスリット１０４、１１４からセパレータ層の塗料
３を押し出し、マニホールド１０５、１１５に連通して
いるスリット１０６、１１６から正極の活物質層ｂの塗
料１３を押し出して、基材１７の両面側に、負極の活物
質層ａの塗料１２、セパレータ層の塗料３、正極の活物
質層ｂの塗料１３を、負極、セパレータ、正極の順に塗
布する。
【００１１】なお以下では、同一のノズルの異なるスリ
ットから、負極の活物質層の塗料および／または正極の
活物質層の塗料と、セパレータ層の塗料とを、基材や集
電体の上に、正極の活物質層、セパレータ層、負極の活
物質層の順に、または負極の活物質層、セパレータ層、
正極の活物質層の順に塗布することを、「同時に塗布す
る」と表現することにする。また、基材１７は、図１に
おいて、下側から上側に順に移動し、ノズル１０および
１１と対向する位置で、上述した負極、セパレータおよ
び正極の各層の塗料が塗布される。
ットから、負極の活物質層の塗料および／または正極の
活物質層の塗料と、セパレータ層の塗料とを、基材や集
電体の上に、正極の活物質層、セパレータ層、負極の活
物質層の順に、または負極の活物質層、セパレータ層、
正極の活物質層の順に塗布することを、「同時に塗布す
る」と表現することにする。また、基材１７は、図１に
おいて、下側から上側に順に移動し、ノズル１０および
１１と対向する位置で、上述した負極、セパレータおよ
び正極の各層の塗料が塗布される。
【００１２】この後、図示していないが乾燥工程を経て
巻き取られる。なお、乾燥後の厚みが、正極および負極
が２０〜５００μｍの範囲、セパレータ層が５〜５０μ
ｍの範囲となるように乾燥する。塗布時（ウエットにお
ける）各層の厚みを、乾燥後の厚みの２〜１０倍程度と
なるようにし、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用いる
と、乾燥後の厚みが、正極および負極が２０〜５００μ
ｍの範囲に、セパレータ層が５〜５０μｍの範囲に、そ
れぞれおさまる。
巻き取られる。なお、乾燥後の厚みが、正極および負極
が２０〜５００μｍの範囲、セパレータ層が５〜５０μ
ｍの範囲となるように乾燥する。塗布時（ウエットにお
ける）各層の厚みを、乾燥後の厚みの２〜１０倍程度と
なるようにし、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用いる
と、乾燥後の厚みが、正極および負極が２０〜５００μ
ｍの範囲に、セパレータ層が５〜５０μｍの範囲に、そ
れぞれおさまる。
【００１３】なお、本実施の形態では、図１を用いて説
明したように、負極の活物質層ａの塗料１２と、セパレ
ータ層の塗料３と、正極の活物質層ｂの塗料１３とを、
同時に基材１７に塗布する場合を例にとって電池電極の
製造方法を説明したが、請求項１の本発明の電池電極の
製造方法は、セパレータ層と、少なくとも正極もしくは
負極の何れか１層を選択して、基材または集電体へ、例
えば同時に、いずれの塗料も実質上乾燥させずに、２層
以上塗布するものである。従って、図２に示すように、
基材１７の片面側に正極層、セパレータ層、負極層を同
時に塗布する方法、あるいは図５に示すように集電体５
の両面に選択した一つの活物質層６とセパレータ層４の
２層を同時に塗布する方法も、請求項１の本発明の電池
電極の製造方法に含まれる。また、基材または集電体の
片面に、選択した一つの活物質層とセパレータ層の２層
を同時に塗布する方法も、請求項１の本発明の電池電極
の製造方法に含まれる。ただし、集電体の片面に活物質
層とセパレータ層の２層を塗布する場合、集電体の上に
活物質層を先ず塗布することになる。また、図示してい
ないが基材の上に下層として例えば負極の活物質層を塗
布した後に、所定の時間間隔を置いて、セパレータ層
を、またはセパレータ層と正極の活物質層とを順に、塗
布する方法も、請求項１の本発明の電池電極の製造方法
に含まれる。要するに、請求項１の本発明の電池電極の
製造方法は、セパレータ層の塗料と、正極の活物質層の
塗料および／または負極の活物質層の塗料とを、いずれ
の塗料も実質上乾燥させずに、正極の活物質層、セパレ
ータ層、負極の活物質層の順に、または負極の活物質
層、セパレータ層、正極の活物質層の順に、所定の基材
の上に塗布するというものである。なお、ここでいう所
定の基材は、集電体であってもよいし、集電体でなくて
もよい。
明したように、負極の活物質層ａの塗料１２と、セパレ
ータ層の塗料３と、正極の活物質層ｂの塗料１３とを、
同時に基材１７に塗布する場合を例にとって電池電極の
製造方法を説明したが、請求項１の本発明の電池電極の
製造方法は、セパレータ層と、少なくとも正極もしくは
負極の何れか１層を選択して、基材または集電体へ、例
えば同時に、いずれの塗料も実質上乾燥させずに、２層
以上塗布するものである。従って、図２に示すように、
基材１７の片面側に正極層、セパレータ層、負極層を同
時に塗布する方法、あるいは図５に示すように集電体５
の両面に選択した一つの活物質層６とセパレータ層４の
２層を同時に塗布する方法も、請求項１の本発明の電池
電極の製造方法に含まれる。また、基材または集電体の
片面に、選択した一つの活物質層とセパレータ層の２層
を同時に塗布する方法も、請求項１の本発明の電池電極
の製造方法に含まれる。ただし、集電体の片面に活物質
層とセパレータ層の２層を塗布する場合、集電体の上に
活物質層を先ず塗布することになる。また、図示してい
ないが基材の上に下層として例えば負極の活物質層を塗
布した後に、所定の時間間隔を置いて、セパレータ層
を、またはセパレータ層と正極の活物質層とを順に、塗
布する方法も、請求項１の本発明の電池電極の製造方法
に含まれる。要するに、請求項１の本発明の電池電極の
製造方法は、セパレータ層の塗料と、正極の活物質層の
塗料および／または負極の活物質層の塗料とを、いずれ
の塗料も実質上乾燥させずに、正極の活物質層、セパレ
ータ層、負極の活物質層の順に、または負極の活物質
層、セパレータ層、正極の活物質層の順に、所定の基材
の上に塗布するというものである。なお、ここでいう所
定の基材は、集電体であってもよいし、集電体でなくて
もよい。
【００１４】ノズル１０および／または１１の先端形状
は、各塗料の粘度や塗布層の厚みに応じて、長さや、厚
みなどを最適化したものを用いる。またノズル１０およ
び／または１１の先端形状は、図示していないが曲面形
状や多角形の複合化した形状でもよい。また塗布層の厚
みに応じて、図１に示すように、各スリットの先端の高
さに段差を設けてもよい。
は、各塗料の粘度や塗布層の厚みに応じて、長さや、厚
みなどを最適化したものを用いる。またノズル１０およ
び／または１１の先端形状は、図示していないが曲面形
状や多角形の複合化した形状でもよい。また塗布層の厚
みに応じて、図１に示すように、各スリットの先端の高
さに段差を設けてもよい。
【００１５】正極の塗料組成には、活物質とポリマーと
が含まれる。活物質としては、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ
Ｏ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、リチウムを含む非晶質五酸化バナ
ジウムなどや、二流化チタンや二流化モリブデンなどの
カルコゲン化合物を用いることができる。ポリマーとし
ては、ポリエチレンオキサイド系、ポリプロピレンオキ
サイド系、ポリクリルニトリル系、ビニリデンフロライ
ドとヒキサフルオロプロピレンとの共重合体などを用い
ることができる。この他に、正極の塗料には溶媒と添加
剤、電解液などを必要に応じて加える。
が含まれる。活物質としては、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ
Ｏ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、リチウムを含む非晶質五酸化バナ
ジウムなどや、二流化チタンや二流化モリブデンなどの
カルコゲン化合物を用いることができる。ポリマーとし
ては、ポリエチレンオキサイド系、ポリプロピレンオキ
サイド系、ポリクリルニトリル系、ビニリデンフロライ
ドとヒキサフルオロプロピレンとの共重合体などを用い
ることができる。この他に、正極の塗料には溶媒と添加
剤、電解液などを必要に応じて加える。
【００１６】他方、負極の塗料組成にも、活物質とポリ
マーとが含まれる。活物質としては、リチウムイオンを
吸蔵・放出する炭素材料、例えば人造グラファイト、天
然グラファイトなどを用いることができる。また、負極
の塗料には溶媒と添加剤、電解液などを必要に応じて加
える。ポリマーや、溶媒や、添加物や電解液などは、正
極の塗料に含まれるものと同様のものを適時選択して用
いる。
マーとが含まれる。活物質としては、リチウムイオンを
吸蔵・放出する炭素材料、例えば人造グラファイト、天
然グラファイトなどを用いることができる。また、負極
の塗料には溶媒と添加剤、電解液などを必要に応じて加
える。ポリマーや、溶媒や、添加物や電解液などは、正
極の塗料に含まれるものと同様のものを適時選択して用
いる。
【００１７】セパレータの塗料組成は、上記ポリマーを
主として、シリカなどのフィラー、溶媒、添加剤、電解
液などを適時選択し混合したものである。
主として、シリカなどのフィラー、溶媒、添加剤、電解
液などを適時選択し混合したものである。
【００１８】以下に、本実施の形態の特徴を順に説明す
る。
る。
【００１９】第１の特徴は、正極および負極の活物質層
の塗料と、セパレータ層の塗料の粘度の範囲にある。活
物質層およびセパレータ層の塗料の粘度を検討した結
果、両者の粘度は、少なくともせん断速度１（１／ｓｅ
ｃ）において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であ
ること、さらにせん断速度１００（１／ｓｅｃ）におい
て１００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることである。せん断
速度１（１／ｓｅｃ）における塗料の粘度が１０（Ｐｏ
ｉｓｅ）よりも小さいと、隣り合う層の塗料が混ざり合
い、２層もしくは３層構造が形成できない。また粘度が
１０００（Ｐｏｉｓｅ）よりも大きいと、最上層におけ
るレベリング性が悪く、最上層の表面が平坦にならな
い。この結果、３層構造であれば、最上層の上に集電体
を密着させたさい、活物質層の凹凸部によって集電体と
の間に隙間が生じ、電池容量の低下やサイクル特性の劣
化などを招く。また２層構造であれば、最上層となるセ
パレータ層の上に例えば正極の層を従来と同様にして加
圧して融着させようとすると、セパレータ層の凹凸によ
って正極の層との間に隙間が生じ、やはり電池容量の低
下やサイクル特性の劣化などを招く。また、せん断速度
１００（１／ｓｅｃ）における正極および負極とセパレ
ータの各塗料の粘度が１００（Ｐｏｉｓｅ）以下である
ことも重要である。この範囲内であれば、所定の厚みで
２層もしくは３層構造を塗布形成することができる。
の塗料と、セパレータ層の塗料の粘度の範囲にある。活
物質層およびセパレータ層の塗料の粘度を検討した結
果、両者の粘度は、少なくともせん断速度１（１／ｓｅ
ｃ）において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であ
ること、さらにせん断速度１００（１／ｓｅｃ）におい
て１００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることである。せん断
速度１（１／ｓｅｃ）における塗料の粘度が１０（Ｐｏ
ｉｓｅ）よりも小さいと、隣り合う層の塗料が混ざり合
い、２層もしくは３層構造が形成できない。また粘度が
１０００（Ｐｏｉｓｅ）よりも大きいと、最上層におけ
るレベリング性が悪く、最上層の表面が平坦にならな
い。この結果、３層構造であれば、最上層の上に集電体
を密着させたさい、活物質層の凹凸部によって集電体と
の間に隙間が生じ、電池容量の低下やサイクル特性の劣
化などを招く。また２層構造であれば、最上層となるセ
パレータ層の上に例えば正極の層を従来と同様にして加
圧して融着させようとすると、セパレータ層の凹凸によ
って正極の層との間に隙間が生じ、やはり電池容量の低
下やサイクル特性の劣化などを招く。また、せん断速度
１００（１／ｓｅｃ）における正極および負極とセパレ
ータの各塗料の粘度が１００（Ｐｏｉｓｅ）以下である
ことも重要である。この範囲内であれば、所定の厚みで
２層もしくは３層構造を塗布形成することができる。
【００２０】第２の特徴は、活物質層の塗料の粘度を
Ａ、セパレータ層の塗料の粘度をＢとしたとき、Ａおよ
びＢが０．１≦Ａ／Ｂ≦８０の関係を満たすことであ
る。上記第１の塗料の粘度範囲を満たしかつ、この範囲
とすることで、安定した同時多層塗布ができ、さらに、
２層もしくは３層が形成され、乾燥工程を通過中に、各
層が混じり合うことを抑制できる。
Ａ、セパレータ層の塗料の粘度をＢとしたとき、Ａおよ
びＢが０．１≦Ａ／Ｂ≦８０の関係を満たすことであ
る。上記第１の塗料の粘度範囲を満たしかつ、この範囲
とすることで、安定した同時多層塗布ができ、さらに、
２層もしくは３層が形成され、乾燥工程を通過中に、各
層が混じり合うことを抑制できる。
【００２１】第３の特徴は、乾燥後のセパレータ層の厚
みをｔ１、活物質層の厚みをｔ２としたとき、ｔ１およ
びｔ２が０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の関係を満たし、か
つ、ｔ１≧５μｍ、ｔ２≧２０μｍを満たすように乾燥
することである。上記の粘度範囲と、ｔ１とｔ２の厚み
比には密接な関係があることが、本発明者の検討により
判明した。前記範囲内では、電池電極用として用いる比
較的高い粘度の塗料に対して、良好な同時多層塗布が可
能である。範囲外では、各層の間で、乱れが生じて厚み
を均一化できないかもしくは塗布できなくなる。なお、
塗布時（ウエットにおける）各層の厚みを、乾燥後の厚
みの２〜１０倍程度となるようにし、熱風式や赤外線式
等の乾燥方法を用いると、０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の
関係と、ｔ１≧５μｍと、ｔ２≧２０μｍとを満たすこ
とができる。
みをｔ１、活物質層の厚みをｔ２としたとき、ｔ１およ
びｔ２が０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の関係を満たし、か
つ、ｔ１≧５μｍ、ｔ２≧２０μｍを満たすように乾燥
することである。上記の粘度範囲と、ｔ１とｔ２の厚み
比には密接な関係があることが、本発明者の検討により
判明した。前記範囲内では、電池電極用として用いる比
較的高い粘度の塗料に対して、良好な同時多層塗布が可
能である。範囲外では、各層の間で、乱れが生じて厚み
を均一化できないかもしくは塗布できなくなる。なお、
塗布時（ウエットにおける）各層の厚みを、乾燥後の厚
みの２〜１０倍程度となるようにし、熱風式や赤外線式
等の乾燥方法を用いると、０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の
関係と、ｔ１≧５μｍと、ｔ２≧２０μｍとを満たすこ
とができる。
【００２２】第４の特徴は、活物質層とセパレータ層と
を同時に塗布形成するため、従来の製造方法で示され
た、極板とセパレータの熱融着が不要であるばかりでな
く、極板の圧延も不要となることである。また、乾燥後
の活物質層内の活物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ3）以
上となるように乾燥することが重要である。この範囲よ
りも密度が小さいと、極板としての容量が小さすぎて、
二次電池用極板として機能しなくなる。さらに、同時に
多層塗布し乾燥する過程で、活物質層の密度が小さすぎ
て、セパレータ層が活物質層にしみ込んで吸収され、存
在しなくなる。その結果、電池として機能しなくなる。
なお、乾燥後の活物質層内の活物質の密度を１．２（ｇ
／ｃｍ3）以上にするための方法として、例えば活物質
層の塗料内の活物質の密度を１．１〜１．２（ｇ／ｃｍ
3）にしておき、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用い
る。
を同時に塗布形成するため、従来の製造方法で示され
た、極板とセパレータの熱融着が不要であるばかりでな
く、極板の圧延も不要となることである。また、乾燥後
の活物質層内の活物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ3）以
上となるように乾燥することが重要である。この範囲よ
りも密度が小さいと、極板としての容量が小さすぎて、
二次電池用極板として機能しなくなる。さらに、同時に
多層塗布し乾燥する過程で、活物質層の密度が小さすぎ
て、セパレータ層が活物質層にしみ込んで吸収され、存
在しなくなる。その結果、電池として機能しなくなる。
なお、乾燥後の活物質層内の活物質の密度を１．２（ｇ
／ｃｍ3）以上にするための方法として、例えば活物質
層の塗料内の活物質の密度を１．１〜１．２（ｇ／ｃｍ
3）にしておき、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用い
る。
【００２３】第５の特徴は、同時に多層塗布すること
で、従来発生していた乾燥工程におけるマイグレーショ
ンを抑制できることである。集電体の上に活物質層を単
層で塗布形成した従来の場合、乾燥工程において、溶媒
が蒸発する過程でバインダーであるポリマーも表層部分
に移動し、集電体側におけるポリマー量が相対的に少な
くなる。この結果、従来の製造方法では集電体と活物資
層の密着強度が弱くなりすぎて、活物質層の脱落やサイ
クル特性の低下などの致命的問題が生じていた。それに
対して、本実施の形態において説明したように、同時に
多層を塗布形成すると、セパレータ層が活物質層に含ま
れるバインダーの移動を阻害するのでマイグレーション
の発生を抑制できる。その結果、集電体と活物質層の密
着強度は高く、さらにサイクル特性も格段に向上させる
ことができる。
で、従来発生していた乾燥工程におけるマイグレーショ
ンを抑制できることである。集電体の上に活物質層を単
層で塗布形成した従来の場合、乾燥工程において、溶媒
が蒸発する過程でバインダーであるポリマーも表層部分
に移動し、集電体側におけるポリマー量が相対的に少な
くなる。この結果、従来の製造方法では集電体と活物資
層の密着強度が弱くなりすぎて、活物質層の脱落やサイ
クル特性の低下などの致命的問題が生じていた。それに
対して、本実施の形態において説明したように、同時に
多層を塗布形成すると、セパレータ層が活物質層に含ま
れるバインダーの移動を阻害するのでマイグレーション
の発生を抑制できる。その結果、集電体と活物質層の密
着強度は高く、さらにサイクル特性も格段に向上させる
ことができる。
【００２４】次に、上述した３層を同時に塗布して製造
した極板を用いて二次電池を作成し、評価を行った。以
下に、詳細な製造方法と、評価結果について説明する。
した極板を用いて二次電池を作成し、評価を行った。以
下に、詳細な製造方法と、評価結果について説明する。
【００２５】正極塗料として、ＬｉＣｏＯ2と、ポリマ
ーと、溶媒とからなるからなるものを用いた。乾燥後の
正極活物質層の密度は１．４（ｇ／ｃｍ3）である。負
極塗料として、グラファイトとポリマー、溶媒からなる
ものを用いた。乾燥後の負極活物資層の密度も１．４
（ｇ／ｃｍ3）である。セパレータ塗料は、ポリマーと
シリカと溶媒を主成分とした。それぞれの塗料粘度を変
更して、各種塗料粘度に対する塗布の状態を検討した。
その結果、（表１）および（表２）に示すように、上記
した本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能
であることが判明した。なお、各表における結果の欄に
記述した「○」印は塗布が良好に行われたことを示す。
また、「△」印は「○」には劣るが不良ではないことを
示す。ここで、（表１）における、上から５番目に記述
した、活物質層の塗料粘度Ａが１２００（Ｐｏｉｓｅ）
であって、セパレータ層の塗料粘度Ｂが１５０（Ｐｏｉ
ｓｅ）である場合の結果「塗布乱れでＮＧ」と、一番下
に記述した、活物質層の塗料粘度Ａが１０００（Ｐｏｉ
ｓｅ）であって、セパレータ層の塗料粘度Ｂが１０（Ｐ
ｏｉｓｅ）である場合の結果「塗布乱れでＮＧ」と、に
ついて説明する。先ず上から５番目に記述した「塗布乱
れでＮＧ」の意味であるが、実質上使用不可という意味
である。それに対して、一番下に記述した「塗布乱れで
ＮＧ」の意味であるが、ここではあえて「ＮＧ」という
ように記述したが、「△」よりもやや劣るという意味で
あって、使用不可という意味ではない。ところで、
「△」よりもやや劣るということの理由であるが、第２
の特徴を説明するさいに記述した条件「０．１≦Ａ／Ｂ
≦８０」を満たしていないことによるものと考える。
ーと、溶媒とからなるからなるものを用いた。乾燥後の
正極活物質層の密度は１．４（ｇ／ｃｍ3）である。負
極塗料として、グラファイトとポリマー、溶媒からなる
ものを用いた。乾燥後の負極活物資層の密度も１．４
（ｇ／ｃｍ3）である。セパレータ塗料は、ポリマーと
シリカと溶媒を主成分とした。それぞれの塗料粘度を変
更して、各種塗料粘度に対する塗布の状態を検討した。
その結果、（表１）および（表２）に示すように、上記
した本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能
であることが判明した。なお、各表における結果の欄に
記述した「○」印は塗布が良好に行われたことを示す。
また、「△」印は「○」には劣るが不良ではないことを
示す。ここで、（表１）における、上から５番目に記述
した、活物質層の塗料粘度Ａが１２００（Ｐｏｉｓｅ）
であって、セパレータ層の塗料粘度Ｂが１５０（Ｐｏｉ
ｓｅ）である場合の結果「塗布乱れでＮＧ」と、一番下
に記述した、活物質層の塗料粘度Ａが１０００（Ｐｏｉ
ｓｅ）であって、セパレータ層の塗料粘度Ｂが１０（Ｐ
ｏｉｓｅ）である場合の結果「塗布乱れでＮＧ」と、に
ついて説明する。先ず上から５番目に記述した「塗布乱
れでＮＧ」の意味であるが、実質上使用不可という意味
である。それに対して、一番下に記述した「塗布乱れで
ＮＧ」の意味であるが、ここではあえて「ＮＧ」という
ように記述したが、「△」よりもやや劣るという意味で
あって、使用不可という意味ではない。ところで、
「△」よりもやや劣るということの理由であるが、第２
の特徴を説明するさいに記述した条件「０．１≦Ａ／Ｂ
≦８０」を満たしていないことによるものと考える。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】また、上述したものとは異なり、正極およ
び負極塗料粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）におい
て６５０（Ｐｏｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅ
ｃ）において１５（Ｐｏｉｓｅ）とし、セパレータ塗料
を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）において１５０（Ｐｏ
ｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において２
（Ｐｏｉｓｅ）として、正極層、負極層およびセパレー
タ層の各厚みを変更し、各種厚み構成に対する塗布状態
を検討した。その結果、（表３）に示すように、上記し
た本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能で
あることが判明した。
び負極塗料粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）におい
て６５０（Ｐｏｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅ
ｃ）において１５（Ｐｏｉｓｅ）とし、セパレータ塗料
を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）において１５０（Ｐｏ
ｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において２
（Ｐｏｉｓｅ）として、正極層、負極層およびセパレー
タ層の各厚みを変更し、各種厚み構成に対する塗布状態
を検討した。その結果、（表３）に示すように、上記し
た本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能で
あることが判明した。
【００２９】
【表３】
【００３０】なお、評価するために作成した極板は、図
１で示したように、ノズル１０、１１で３層同時に塗布
形成した。ノズル１０、１１の先端形状は、フラット
で、塗布厚みに応じて段差を設けた。
１で示したように、ノズル１０、１１で３層同時に塗布
形成した。ノズル１０、１１の先端形状は、フラット
で、塗布厚みに応じて段差を設けた。
【００３１】さらに、上述した方法により３層を同時に
塗布した極板を所定の寸法である幅３５ｍｍ、長さ５０
ｍｍに裁断して二次電池を作成し、放電容量とサイクル
特性について評価を行った。なお、その３層同時塗布し
たものを実施例１とする。また、比較例として、従来の
製造方法で、前記寸法の二次電池を作成したものを用い
た。
塗布した極板を所定の寸法である幅３５ｍｍ、長さ５０
ｍｍに裁断して二次電池を作成し、放電容量とサイクル
特性について評価を行った。なお、その３層同時塗布し
たものを実施例１とする。また、比較例として、従来の
製造方法で、前記寸法の二次電池を作成したものを用い
た。
【００３２】（１）放電容量 室温において、一定電流、終止電圧４．２Ｖで充電を完
了した二次電池を一定電流で放電して、放電開始から低
下する電圧が終止電圧２Ｖに達したときの放電容量で比
較した。本実施例では図６に示すように、放電容量の低
下が小さいことがわかった。これは、正負極層とセパレ
ータ層を同時に多層塗布しているために、両者の間に隙
間が全くなくかつ密着性が良いためである。
了した二次電池を一定電流で放電して、放電開始から低
下する電圧が終止電圧２Ｖに達したときの放電容量で比
較した。本実施例では図６に示すように、放電容量の低
下が小さいことがわかった。これは、正負極層とセパレ
ータ層を同時に多層塗布しているために、両者の間に隙
間が全くなくかつ密着性が良いためである。
【００３３】（２）サイクル特性 室温において、一定条件で充放電を繰り返して放電容量
を測定し、比較した。図７に示すように、本実施例では
比較例に比べて明らかに容量の低下が小さい。これは、
正負極層とセパレータ層を同時に多層塗布しているため
に、両者の間に隙間が全くなくかつ密着性が良いためで
ある。また、マイグレーションを抑制することができ、
そのため正極や負極の表層におけるポリマーの分布が実
質上均一になったので、集電体と正極または負極の密着
性が高くなり、剥離しにくくなったことも、サイクル特
性がアップした理由の一つである。
を測定し、比較した。図７に示すように、本実施例では
比較例に比べて明らかに容量の低下が小さい。これは、
正負極層とセパレータ層を同時に多層塗布しているため
に、両者の間に隙間が全くなくかつ密着性が良いためで
ある。また、マイグレーションを抑制することができ、
そのため正極や負極の表層におけるポリマーの分布が実
質上均一になったので、集電体と正極または負極の密着
性が高くなり、剥離しにくくなったことも、サイクル特
性がアップした理由の一つである。
【００３４】このように、セパレータ層と極板との密着
性が良好であり、さらに両者の間に隙間を生じさせず、
極板内に電解液を実質上均一に存在させることができる
ため、リチウムイオンの移動が可能となるので、ポリマ
ー電解質二次電池の電池容量やサイクル特性を向上させ
ることができ、さらに製品のコストダウンを達成するこ
とができる。
性が良好であり、さらに両者の間に隙間を生じさせず、
極板内に電解液を実質上均一に存在させることができる
ため、リチウムイオンの移動が可能となるので、ポリマ
ー電解質二次電池の電池容量やサイクル特性を向上させ
ることができ、さらに製品のコストダウンを達成するこ
とができる。
【００３５】以上のようにポリマー電池などの二次電池
極板の製造方法において、請求項１および２の基発明の
製造方法の効果を確認することができた。
極板の製造方法において、請求項１および２の基発明の
製造方法の効果を確認することができた。
【００３６】なお、上述した実施の形態１では、図１の
基材１７の上に負極の活物質層ａの塗料１２を塗布する
としたが、図１における負極の活物質層ａの塗料１２と
正極の活物質層ｂの塗料１３とを入れ替えて、基材１７
の上に正極の活物質層ｂの塗料１３を塗布してもよい。
また、図１では基材１７を用いたが、図１における基材
１７を、集電体に置き換えてもよい。ただしその場合、
集電体のすぐ上に塗布する塗料が負極の活物質層ａの塗
料１２であれば、負極層に対応する例えば銅の集電体を
用いる必要があり、他方、集電体のすぐ上に塗布する塗
料が正極の活物質層ｂの塗料１３であれば、正極層に対
応する例えばアルミニウムの集電体を用いる必要があ
る。
基材１７の上に負極の活物質層ａの塗料１２を塗布する
としたが、図１における負極の活物質層ａの塗料１２と
正極の活物質層ｂの塗料１３とを入れ替えて、基材１７
の上に正極の活物質層ｂの塗料１３を塗布してもよい。
また、図１では基材１７を用いたが、図１における基材
１７を、集電体に置き換えてもよい。ただしその場合、
集電体のすぐ上に塗布する塗料が負極の活物質層ａの塗
料１２であれば、負極層に対応する例えば銅の集電体を
用いる必要があり、他方、集電体のすぐ上に塗布する塗
料が正極の活物質層ｂの塗料１３であれば、正極層に対
応する例えばアルミニウムの集電体を用いる必要があ
る。
【００３７】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２の電池電極の製造方法を述べる。
態２の電池電極の製造方法を述べる。
【００３８】図２に、本発明の実施の形態２の電池電極
の製造方法に用いる塗布装置の概略構成図を示す。１０
はノズルで、図示していないが定量ポンプにより、負極
の活物質層ａの塗料１２をマニホールド１０１へ供給
し、セパレータ層の塗料３をマニホールド１０３へ供給
し、正極の活物質層ｂの塗料１３をマニホールド１０５
へ供給する。そして、実施の形態１で説明したようにし
て、スリット１０２、１０４および１０６から、負極の
活物質層ａの塗料１２、セパレータ層の塗料３、および
正極の活物質層ｂの塗料１３をそれぞれ押し出して、基
材１７の片側の面に、負極の活物質層ａ１４、セパレー
タ層４、正極の活物質層ｂ１５、を同時に塗布形成す
る。
の製造方法に用いる塗布装置の概略構成図を示す。１０
はノズルで、図示していないが定量ポンプにより、負極
の活物質層ａの塗料１２をマニホールド１０１へ供給
し、セパレータ層の塗料３をマニホールド１０３へ供給
し、正極の活物質層ｂの塗料１３をマニホールド１０５
へ供給する。そして、実施の形態１で説明したようにし
て、スリット１０２、１０４および１０６から、負極の
活物質層ａの塗料１２、セパレータ層の塗料３、および
正極の活物質層ｂの塗料１３をそれぞれ押し出して、基
材１７の片側の面に、負極の活物質層ａ１４、セパレー
タ層４、正極の活物質層ｂ１５、を同時に塗布形成す
る。
【００３９】なお、基材１７は、図２において、矢印の
向き、つまり時計回りに移動し、ノズル１０と対向する
位置で、上述した負極、セパレータおよび正極の各層の
塗料が塗布される。
向き、つまり時計回りに移動し、ノズル１０と対向する
位置で、上述した負極、セパレータおよび正極の各層の
塗料が塗布される。
【００４０】この後、図示していないが乾燥工程を経て
巻き取られる。なお、乾燥後の厚みが、正極および負極
が２０〜５００μｍの範囲、セパレータ層が５〜５０μ
ｍの範囲となるように乾燥する。塗布時（ウエットにお
ける）各層の厚みを、乾燥後の厚みの２〜１０倍程度と
なるようにし、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用いる
と、乾燥後の厚みが、正極および負極が２０〜５００μ
ｍの範囲に、セパレータ層が５〜５０μｍの範囲に、そ
れぞれおさまる。
巻き取られる。なお、乾燥後の厚みが、正極および負極
が２０〜５００μｍの範囲、セパレータ層が５〜５０μ
ｍの範囲となるように乾燥する。塗布時（ウエットにお
ける）各層の厚みを、乾燥後の厚みの２〜１０倍程度と
なるようにし、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用いる
と、乾燥後の厚みが、正極および負極が２０〜５００μ
ｍの範囲に、セパレータ層が５〜５０μｍの範囲に、そ
れぞれおさまる。
【００４１】なお、本実施の形態では、図２を用いて説
明したように、負極の活物質層ａの塗料１２と、セパレ
ータ層の塗料３と、正極の活物質層ｂの塗料１３とを、
同時に基材１７に塗布する場合を例にとって電池電極の
製造方法を説明したが、請求項２の本発明の電池電極の
製造方法は、セパレータ層と、少なくとも正極もしくは
負極の何れか１層を選択して、基材または集電体へ同時
に２層以上塗布するものである。従って、実施の形態１
で説明した、基材の両面に３層を同時に塗布する方法、
あるいは図示していないが基材の両面もしくは片面側に
選択した一つの活物質層とセパレータ層の２層を同時に
塗布形成する方法も含まれる。また、図示していないが
基材の上に下層として例えば負極の活物質層を塗布した
後に、所定の時間間隔を置いて、セパレータ層、または
セパレータ層と正極の活物質層とを順に塗布する方法
は、請求項１の本発明の電池電極の製造方法に含まれ
る。
明したように、負極の活物質層ａの塗料１２と、セパレ
ータ層の塗料３と、正極の活物質層ｂの塗料１３とを、
同時に基材１７に塗布する場合を例にとって電池電極の
製造方法を説明したが、請求項２の本発明の電池電極の
製造方法は、セパレータ層と、少なくとも正極もしくは
負極の何れか１層を選択して、基材または集電体へ同時
に２層以上塗布するものである。従って、実施の形態１
で説明した、基材の両面に３層を同時に塗布する方法、
あるいは図示していないが基材の両面もしくは片面側に
選択した一つの活物質層とセパレータ層の２層を同時に
塗布形成する方法も含まれる。また、図示していないが
基材の上に下層として例えば負極の活物質層を塗布した
後に、所定の時間間隔を置いて、セパレータ層、または
セパレータ層と正極の活物質層とを順に塗布する方法
は、請求項１の本発明の電池電極の製造方法に含まれ
る。
【００４２】ノズル１０の先端形状は、各塗料の粘度や
塗布層の厚みに応じて、長さや、厚みなどを最適化した
ものを用いる。またノズル１０の先端形状は、図示して
いないが曲面形状や多角形の複合化した形状でもよい。
また図２には段差を設けていないが、図１に示すよう
に、塗布層の厚みに応じて、各スリットの先端の高さに
段差を設けてもよい。
塗布層の厚みに応じて、長さや、厚みなどを最適化した
ものを用いる。またノズル１０の先端形状は、図示して
いないが曲面形状や多角形の複合化した形状でもよい。
また図２には段差を設けていないが、図１に示すよう
に、塗布層の厚みに応じて、各スリットの先端の高さに
段差を設けてもよい。
【００４３】次に図３および図４について説明する。図
３および図４は、上記３層から基材１７を剥離する工程
と、上記３層に集電体５を密着させる工程の両工程を示
す概略図である。図３の構成では、集電体５の両面に上
記３層をロール１８で圧力により密着させる。ロール１
８は、加熱式のロールでもよい。また、図３では、集電
体５を密着させるとともに、基材１７をロール１８で剥
離しているが、これに限らず、別途ロールを設けておき
そのロールを利用するなどして、集電体５を密着させる
前に基材１７を剥離しておいてもよい。なお、図３に示
すように、集電体５の両面に上記３層を密着させるとと
もに基板１７を剥離した後、上記３層のさらに両外面
に、集電体５とは別の集電体を密着させる必要がある。
それら集電体５および、両外面に密着させる集電体とし
ては、密着させるさいの対向層の極に対応させたものを
用いる。例えば対向層が正極であればアルミニウム等の
集電体を用い、対向層が負極であれば銅等の集電体を用
いる。他方図４は、上記３層の両面に集電体５を密着さ
せる構成である。この場合には、図４に示すように別途
ロール１９を設けておき、そのロール１９を利用するな
どして、集電体５を密着させる前に基材１７を上記３層
から剥離しておく。なお、正極の活物質層ｂ１５側の集
電体５として、例えばアルミニウム等の正極に対応する
集電体を用い、負極の活物質層ａ１４側の集電体５とし
て、例えば銅等の負極に対応する集電体を用いる。
３および図４は、上記３層から基材１７を剥離する工程
と、上記３層に集電体５を密着させる工程の両工程を示
す概略図である。図３の構成では、集電体５の両面に上
記３層をロール１８で圧力により密着させる。ロール１
８は、加熱式のロールでもよい。また、図３では、集電
体５を密着させるとともに、基材１７をロール１８で剥
離しているが、これに限らず、別途ロールを設けておき
そのロールを利用するなどして、集電体５を密着させる
前に基材１７を剥離しておいてもよい。なお、図３に示
すように、集電体５の両面に上記３層を密着させるとと
もに基板１７を剥離した後、上記３層のさらに両外面
に、集電体５とは別の集電体を密着させる必要がある。
それら集電体５および、両外面に密着させる集電体とし
ては、密着させるさいの対向層の極に対応させたものを
用いる。例えば対向層が正極であればアルミニウム等の
集電体を用い、対向層が負極であれば銅等の集電体を用
いる。他方図４は、上記３層の両面に集電体５を密着さ
せる構成である。この場合には、図４に示すように別途
ロール１９を設けておき、そのロール１９を利用するな
どして、集電体５を密着させる前に基材１７を上記３層
から剥離しておく。なお、正極の活物質層ｂ１５側の集
電体５として、例えばアルミニウム等の正極に対応する
集電体を用い、負極の活物質層ａ１４側の集電体５とし
て、例えば銅等の負極に対応する集電体を用いる。
【００４４】さて、正極の塗料組成には、活物質とポリ
マーとが含まれる。活物質としては、ＬｉＣｏＯ2、Ｌ
ｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、リチウムを含む非晶質五酸
化バナジウムなどや、二流化チタンや二流化モリブデン
などのカルコゲン化合物を用いることができる。ポリマ
ーとしては、ポリエチレンオキサイド系、ポリプロピレ
ンオキサイド系、ポリクリルニトリル系、ビニリデンフ
ロライドとヒキサフルオロプロピレンとの共重合体など
を用いることができる。この他に、正極の塗料には溶媒
と添加剤、電解液などを必要に応じて加える。
マーとが含まれる。活物質としては、ＬｉＣｏＯ2、Ｌ
ｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、リチウムを含む非晶質五酸
化バナジウムなどや、二流化チタンや二流化モリブデン
などのカルコゲン化合物を用いることができる。ポリマ
ーとしては、ポリエチレンオキサイド系、ポリプロピレ
ンオキサイド系、ポリクリルニトリル系、ビニリデンフ
ロライドとヒキサフルオロプロピレンとの共重合体など
を用いることができる。この他に、正極の塗料には溶媒
と添加剤、電解液などを必要に応じて加える。
【００４５】他方、負極の塗料組成にも、活物質とポリ
マーとが含まれる。活物質としては、リチウムイオンを
吸蔵・放出する炭素材料、例えば人造グラファイト、天
然グラファイトなどを用いることができる。また、負極
の塗料には溶媒と添加剤、電解液などを必要に応じて加
える。ポリマーや、溶媒や、添加物や電解液などは、正
極の塗料に含まれるものと同様のものを適時選択して用
いる。
マーとが含まれる。活物質としては、リチウムイオンを
吸蔵・放出する炭素材料、例えば人造グラファイト、天
然グラファイトなどを用いることができる。また、負極
の塗料には溶媒と添加剤、電解液などを必要に応じて加
える。ポリマーや、溶媒や、添加物や電解液などは、正
極の塗料に含まれるものと同様のものを適時選択して用
いる。
【００４６】セパレータの塗料組成は、上記ポリマーを
主として、シリカなどのフィラー、溶媒、添加剤、電解
液などを適時選択し混合したものである。
主として、シリカなどのフィラー、溶媒、添加剤、電解
液などを適時選択し混合したものである。
【００４７】以下に、本実施の形態の特徴を順に説明す
る。
る。
【００４８】第１の特徴は、正極および負極の活物質層
の塗料と、セパレータ層の塗料の粘度の範囲にある。活
物質層およびセパレータ層の塗料の粘度を検討した結
果、両者の粘度は、少なくともせん断速度１（１／ｓｅ
ｃ）において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であ
ること、さらにせん断速度１００（１／ｓｅｃ）におい
て１００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることである。せん断
速度１（１／ｓｅｃ）における塗料の粘度が１０（Ｐｏ
ｉｓｅ）よりも小さいと、隣り合う層の塗料が混ざり合
い、また粘度が１０００（Ｐｏｉｓｅ）よりも大きい
と、最上層におけるレベリング性が悪く、最上層の表面
が平坦にならない。この結果、３層構造であれば、最上
層の上に集電体を密着させるさい、活物質層の凹凸部に
よって集電体との間に隙間が生じ、電池容量の低下やサ
イクル特性の劣化などを招く。また２層構造であれば、
最上層となるセパレータ層の上に例えば正極の層を従来
と同様にして融着させようとすると、セパレータ層の凹
凸によって正極の層との間に隙間が生じ、やはり電池容
量の低下やサイクル特性の劣化などを招く。また、せん
断速度１００（１／ｓｅｃ）における正極および負極と
セパレータの各塗料の粘度が１００（Ｐｏｉｓｅ）以下
であることも重要である。この範囲内であれば、所定の
厚みで２層もしくは３層構造を塗布形成することができ
る。
の塗料と、セパレータ層の塗料の粘度の範囲にある。活
物質層およびセパレータ層の塗料の粘度を検討した結
果、両者の粘度は、少なくともせん断速度１（１／ｓｅ
ｃ）において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であ
ること、さらにせん断速度１００（１／ｓｅｃ）におい
て１００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることである。せん断
速度１（１／ｓｅｃ）における塗料の粘度が１０（Ｐｏ
ｉｓｅ）よりも小さいと、隣り合う層の塗料が混ざり合
い、また粘度が１０００（Ｐｏｉｓｅ）よりも大きい
と、最上層におけるレベリング性が悪く、最上層の表面
が平坦にならない。この結果、３層構造であれば、最上
層の上に集電体を密着させるさい、活物質層の凹凸部に
よって集電体との間に隙間が生じ、電池容量の低下やサ
イクル特性の劣化などを招く。また２層構造であれば、
最上層となるセパレータ層の上に例えば正極の層を従来
と同様にして融着させようとすると、セパレータ層の凹
凸によって正極の層との間に隙間が生じ、やはり電池容
量の低下やサイクル特性の劣化などを招く。また、せん
断速度１００（１／ｓｅｃ）における正極および負極と
セパレータの各塗料の粘度が１００（Ｐｏｉｓｅ）以下
であることも重要である。この範囲内であれば、所定の
厚みで２層もしくは３層構造を塗布形成することができ
る。
【００４９】第２の特徴は、活物質層の塗料の粘度を
Ａ、セパレータ層の塗料の粘度をＢとしたとき、Ａおよ
びＢが０．１≦Ａ／Ｂ≦８０の関係を満たすことであ
る。上記第１の塗料の粘度範囲を満たしかつ、この範囲
とすることで、安定した同時多層塗布ができ、さらに、
２層もしくは３層が形成され、乾燥工程を通過中に、各
層が混じり合うことを抑制できる。
Ａ、セパレータ層の塗料の粘度をＢとしたとき、Ａおよ
びＢが０．１≦Ａ／Ｂ≦８０の関係を満たすことであ
る。上記第１の塗料の粘度範囲を満たしかつ、この範囲
とすることで、安定した同時多層塗布ができ、さらに、
２層もしくは３層が形成され、乾燥工程を通過中に、各
層が混じり合うことを抑制できる。
【００５０】第３の特徴は、乾燥後のセパレータ層の厚
みをｔ１、活物質層の厚みをｔ２としたとき、ｔ１およ
びｔ２が０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の関係を満たし、か
つ、ｔ１≧５μｍ、ｔ２≧２０μｍを満たすように乾燥
することである。上記の粘度範囲と、ｔ１とｔ２の厚み
比には密接な関係があることが、本発明者の検討により
判明した。前記範囲内では、電池電極用として用いる比
較的高い粘度の塗料に対して、良好な同時多層塗布が可
能である。範囲外では、各層の間で、乱れが生じて厚み
を均一化できないかもしくは塗布できなくなる。なお、
塗布時（ウエットにおける）各層の厚みを、乾燥後の厚
みの２〜１０倍程度となるようにし、熱風式や赤外線式
等の乾燥を行うと、０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の関係
と、ｔ１≧５μｍと、ｔ２≧２０μｍとを満たすことが
できる。
みをｔ１、活物質層の厚みをｔ２としたとき、ｔ１およ
びｔ２が０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の関係を満たし、か
つ、ｔ１≧５μｍ、ｔ２≧２０μｍを満たすように乾燥
することである。上記の粘度範囲と、ｔ１とｔ２の厚み
比には密接な関係があることが、本発明者の検討により
判明した。前記範囲内では、電池電極用として用いる比
較的高い粘度の塗料に対して、良好な同時多層塗布が可
能である。範囲外では、各層の間で、乱れが生じて厚み
を均一化できないかもしくは塗布できなくなる。なお、
塗布時（ウエットにおける）各層の厚みを、乾燥後の厚
みの２〜１０倍程度となるようにし、熱風式や赤外線式
等の乾燥を行うと、０．０５≦ｔ１／ｔ２≦１の関係
と、ｔ１≧５μｍと、ｔ２≧２０μｍとを満たすことが
できる。
【００５１】第４の特徴は、活物質層とセパレータ層と
を同時に塗布形成するため、従来の製造方法で示され
た、極板とセパレータの熱融着が不要であるばかりでな
く、極板の圧延も不要となることである。また、乾燥後
の活物質層内の活物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ3）以
上となるように乾燥することが重要である。この範囲よ
りも密度が小さいと、極板としての容量が小さすぎて、
二次電池用極板として機能しなくなる。さらに、同時に
多層塗布し乾燥する過程で、活物質層の密度が小さすぎ
て、セパレータ層が活物質層にしみ込んで吸収され、存
在しなくなる。その結果、電池として機能しなくなる。
なお、乾燥後の活物質層内の活物質の密度を１．２（ｇ
／ｃｍ3）以上にするための方法として、例えば活物質
層の塗料内の活物質の密度を１．１〜１．２（ｇ／ｃｍ
3）にしておき、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用い
る。
を同時に塗布形成するため、従来の製造方法で示され
た、極板とセパレータの熱融着が不要であるばかりでな
く、極板の圧延も不要となることである。また、乾燥後
の活物質層内の活物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ3）以
上となるように乾燥することが重要である。この範囲よ
りも密度が小さいと、極板としての容量が小さすぎて、
二次電池用極板として機能しなくなる。さらに、同時に
多層塗布し乾燥する過程で、活物質層の密度が小さすぎ
て、セパレータ層が活物質層にしみ込んで吸収され、存
在しなくなる。その結果、電池として機能しなくなる。
なお、乾燥後の活物質層内の活物質の密度を１．２（ｇ
／ｃｍ3）以上にするための方法として、例えば活物質
層の塗料内の活物質の密度を１．１〜１．２（ｇ／ｃｍ
3）にしておき、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用い
る。
【００５２】第５の特徴は、同時に多層塗布すること
で、従来発生していた乾燥工程におけるマイグレーショ
ンを抑制できることである。集電体の上に活物質層を単
層で塗布形成した従来の場合、乾燥工程において、溶媒
が蒸発する過程でバインダーであるポリマーも表層部分
に移動し、集電体側におけるポリマー量が相対的に少な
くなる。この結果、従来の製造方法では集電体と活物資
層の密着強度が弱くなりすぎて、活物質層の脱落やサイ
クル特性の低下などの致命的問題が生じていた。それに
対して、本実施の形態において説明したように、同時に
多層を塗布形成すると、セパレータ層が活物質層に含ま
れるバインダーの移動を阻害するのでマイグレーション
の発生を抑制できる。その結果、集電体と活物質層の密
着強度は高く、さらにサイクル特性も格段に向上させる
ことができる。
で、従来発生していた乾燥工程におけるマイグレーショ
ンを抑制できることである。集電体の上に活物質層を単
層で塗布形成した従来の場合、乾燥工程において、溶媒
が蒸発する過程でバインダーであるポリマーも表層部分
に移動し、集電体側におけるポリマー量が相対的に少な
くなる。この結果、従来の製造方法では集電体と活物資
層の密着強度が弱くなりすぎて、活物質層の脱落やサイ
クル特性の低下などの致命的問題が生じていた。それに
対して、本実施の形態において説明したように、同時に
多層を塗布形成すると、セパレータ層が活物質層に含ま
れるバインダーの移動を阻害するのでマイグレーション
の発生を抑制できる。その結果、集電体と活物質層の密
着強度は高く、さらにサイクル特性も格段に向上させる
ことができる。
【００５３】第６の特徴は、図２に示すように、バック
ロール１６で支持された基材１７の上にノズル１０で同
時に３層を塗布形成するため、ノズル１０と基材１７と
の隙間が機械的に決まり安定する。従って、非常に高精
度な厚みで各層を塗布することが可能である。また、ノ
ズル１０と基材１７との隙間が安定しており、その隙間
で塗料に高いせん断力が加わり、塗料中の凝集等を効果
的に破壊し、緻密で、表面性の優れた極板を製造するこ
とが可能となった。
ロール１６で支持された基材１７の上にノズル１０で同
時に３層を塗布形成するため、ノズル１０と基材１７と
の隙間が機械的に決まり安定する。従って、非常に高精
度な厚みで各層を塗布することが可能である。また、ノ
ズル１０と基材１７との隙間が安定しており、その隙間
で塗料に高いせん断力が加わり、塗料中の凝集等を効果
的に破壊し、緻密で、表面性の優れた極板を製造するこ
とが可能となった。
【００５４】次に、上述した３層を同時に塗布して製造
した極板を用いて二次電池を作成し、評価を行った。以
下に、詳細な製造方法と、評価結果について説明する。
した極板を用いて二次電池を作成し、評価を行った。以
下に、詳細な製造方法と、評価結果について説明する。
【００５５】正極塗料として、ＬｉＣｏＯ2と、ポリマ
ーと、溶媒とからなるからなるものを用いた。乾燥後の
正極活物質層の密度は１．４（ｇ／ｃｍ3）である。負
極塗料として、グラファイトとポリマー、溶媒からなる
ものを用いた。乾燥後の負極活物資層の密度も１．４
（ｇ／ｃｍ3）である。セパレータ塗料は、ポリマーと
シリカと溶媒を主成分とした。それぞれの塗料粘度を変
更して、各種塗料粘度に対する塗布の状態を検討した。
その結果、（表１）および（表２）に示すように、上記
した本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能
であることが判明した。
ーと、溶媒とからなるからなるものを用いた。乾燥後の
正極活物質層の密度は１．４（ｇ／ｃｍ3）である。負
極塗料として、グラファイトとポリマー、溶媒からなる
ものを用いた。乾燥後の負極活物資層の密度も１．４
（ｇ／ｃｍ3）である。セパレータ塗料は、ポリマーと
シリカと溶媒を主成分とした。それぞれの塗料粘度を変
更して、各種塗料粘度に対する塗布の状態を検討した。
その結果、（表１）および（表２）に示すように、上記
した本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能
であることが判明した。
【００５６】また、上述したものとは異なり、正極およ
び負極塗料粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）におい
て６５０（Ｐｏｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅ
ｃ）において１５（Ｐｏｉｓｅ）とし、セパレータ塗料
を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）において１５０（Ｐｏ
ｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において２
（Ｐｏｉｓｅ）として、正極層、負極層およびセパレー
タ層の各厚みを変更し、各種厚み構成に対する塗布状態
を検討した。その結果、（表３）に示すように、上記し
た本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能で
あることが判明した。
び負極塗料粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）におい
て６５０（Ｐｏｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅ
ｃ）において１５（Ｐｏｉｓｅ）とし、セパレータ塗料
を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）において１５０（Ｐｏ
ｉｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において２
（Ｐｏｉｓｅ）として、正極層、負極層およびセパレー
タ層の各厚みを変更し、各種厚み構成に対する塗布状態
を検討した。その結果、（表３）に示すように、上記し
た本実施の形態の範囲内であれば、良好な塗布が可能で
あることが判明した。
【００５７】なお、評価するために作成した極板は、ノ
ズル１０で３層同時に塗布形成した。ノズル１０の先端
形状は、図１で示したように、フラットで、塗布厚みに
応じて段差を設けた。
ズル１０で３層同時に塗布形成した。ノズル１０の先端
形状は、図１で示したように、フラットで、塗布厚みに
応じて段差を設けた。
【００５８】さらに、上述した方法により３層を同時に
塗布した極板を所定の寸法である幅３５ｍｍ、長さ５０
ｍｍに裁断して二次電池を作成し、放電容量とサイクル
特性について評価を行った。なお、その３層同時塗布し
たものを実施例２とする。また、比較例として、従来の
製造方法で、前記寸法の二次電池を作成したものを用い
た。つまり、実施の形態２における比較例は、実施の形
態１における実施例１を説明するさいに用いた比較例と
同じものである。
塗布した極板を所定の寸法である幅３５ｍｍ、長さ５０
ｍｍに裁断して二次電池を作成し、放電容量とサイクル
特性について評価を行った。なお、その３層同時塗布し
たものを実施例２とする。また、比較例として、従来の
製造方法で、前記寸法の二次電池を作成したものを用い
た。つまり、実施の形態２における比較例は、実施の形
態１における実施例１を説明するさいに用いた比較例と
同じものである。
【００５９】（１）放電容量 室温において、一定電流、終止電圧４．２Ｖで充電を完
了した二次電池を一定電流で放電して、放電開始から低
下する電圧が終止電圧２Ｖに達したときの放電容量で比
較した。本実施例では図６に示すように、放電容量の低
下が小さいことがわかった。これは、正負極層とセパレ
ータ層を同時に多層塗布しているために、両者の間に隙
間が全くなくかつ密着性が良いためである。
了した二次電池を一定電流で放電して、放電開始から低
下する電圧が終止電圧２Ｖに達したときの放電容量で比
較した。本実施例では図６に示すように、放電容量の低
下が小さいことがわかった。これは、正負極層とセパレ
ータ層を同時に多層塗布しているために、両者の間に隙
間が全くなくかつ密着性が良いためである。
【００６０】（２）サイクル特性 室温において、一定条件で充放電を繰り返して放電容量
を測定し、比較した。図７に示すように、本実施例では
比較例に比べて明らかに容量の低下が小さい。これは、
正負極層とセパレータ層を同時に多層塗布しているため
に、両者の間に隙間が全くなくかつ密着性が良いためで
ある。
を測定し、比較した。図７に示すように、本実施例では
比較例に比べて明らかに容量の低下が小さい。これは、
正負極層とセパレータ層を同時に多層塗布しているため
に、両者の間に隙間が全くなくかつ密着性が良いためで
ある。
【００６１】このように、セパレータ層と極板との密着
性が良好であり、さらに両者の間に隙間を生じさせず、
極板内に電解液を実質上均一に存在させることができる
ため、リチウムイオンの移動が可能となるので、ポリマ
ー電解質二次電池の電池容量やサイクル特性を向上させ
ることができ、さらに製品のコストダウンを達成するこ
とができる。
性が良好であり、さらに両者の間に隙間を生じさせず、
極板内に電解液を実質上均一に存在させることができる
ため、リチウムイオンの移動が可能となるので、ポリマ
ー電解質二次電池の電池容量やサイクル特性を向上させ
ることができ、さらに製品のコストダウンを達成するこ
とができる。
【００６２】以上のようにポリマー電池などの二次電池
極板の製造方法において、請求項１および２の本発明の
製造方法の効果を確認することができた。
極板の製造方法において、請求項１および２の本発明の
製造方法の効果を確認することができた。
【００６３】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３の電池電極の製造方法を述べる。
態３の電池電極の製造方法を述べる。
【００６４】図８に、本発明の実施の形態３の電池電極
の製造方法に用いる塗布装置の概略構成図を示す。１お
よび２はノズルで、図示していないが定量ポンプによ
り、セパレータ層の塗料３を、ノズル１および２に供給
し、マニホールド１０１、２０１を通らせ、それらに連
通しているスリット１０２、２０２から押し出して、集
電体５の両面側に予め形成された活物質層６の表面に塗
布し、セパレータ層４を形成する。この後、図示してい
ないが乾燥工程を経て巻き取られる。なお、乾燥後のセ
パレータ層４の厚みが５〜５０μｍの範囲となるように
乾燥する。塗布時（ウエットにおける）セパレータ層の
塗料３の厚みを、乾燥後の厚みの２〜１０倍程度となる
ようにし、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用いると、
乾燥後のセパレータ層４の厚みが５〜５０μｍの範囲に
おさまる。また、活物資層６は正極用、負極用どちらで
もよい。
の製造方法に用いる塗布装置の概略構成図を示す。１お
よび２はノズルで、図示していないが定量ポンプによ
り、セパレータ層の塗料３を、ノズル１および２に供給
し、マニホールド１０１、２０１を通らせ、それらに連
通しているスリット１０２、２０２から押し出して、集
電体５の両面側に予め形成された活物質層６の表面に塗
布し、セパレータ層４を形成する。この後、図示してい
ないが乾燥工程を経て巻き取られる。なお、乾燥後のセ
パレータ層４の厚みが５〜５０μｍの範囲となるように
乾燥する。塗布時（ウエットにおける）セパレータ層の
塗料３の厚みを、乾燥後の厚みの２〜１０倍程度となる
ようにし、熱風式や赤外線式等の乾燥方法を用いると、
乾燥後のセパレータ層４の厚みが５〜５０μｍの範囲に
おさまる。また、活物資層６は正極用、負極用どちらで
もよい。
【００６５】セパレータの塗料組成は、上記ポリマーを
主として、シリカなどのフィラー、溶媒、添加剤、電解
液などを適時選択し混合したものである。
主として、シリカなどのフィラー、溶媒、添加剤、電解
液などを適時選択し混合したものである。
【００６６】以下に、本実施の形態の特徴を順に説明す
る。
る。
【００６７】第１の特徴は、直接塗布するセパレータ層
の塗料３の粘度の範囲にある。活物資層６は圧延してい
たとしても、微小な穴が無数に形成されているため、セ
パレータ層の塗料３が穴にしみこまないようにすること
が重要である。そこで、セパレータ層の塗料３の粘度を
検討した結果、少なくともせん断速度１（１／ｓｅｃ）
において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であるこ
と、さらにせん断速度１００（１／ｓｅｃ）において１
００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることが最も重要である。
せん断速度１（１／ｓｅｃ）におけるセパレータ層の塗
料３の粘度が１０（Ｐｏｉｓｅ）よりも小さいと、極板
の穴にセパレータ層の塗料３がしみ込み、セパレータ層
４を形成できず、セパレータとして機能しなくなる。ま
た粘度が１０００（Ｐｏｉｓｅ）よりも大きいと、極板
の凹凸に対するレベリング性が悪く、セパレータ層４の
表面が平坦にならない。この結果、そのセパレータ層４
の上に、活物質層６の極の相手方の極の極板を、つまり
活物質層６が正極であれば負極の極板を、活物質層６が
負極であれば正極の極板を、加圧して積層するときに、
セパレータ層４が凹凸部を有しているため、セパレータ
層４と極板との一部に隙間が生じ、電池容量の低下やサ
イクル特性の劣化などを招く。さらにせん断速度１００
（１／ｓｅｃ）におけるセパレータ層の塗料３の粘度が
１００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることも重要である。こ
の範囲内であれば、所定の厚み、例えば乾燥後の厚み５
〜５０μｍの範囲でセパレータ層４を塗布形成すること
ができる。
の塗料３の粘度の範囲にある。活物資層６は圧延してい
たとしても、微小な穴が無数に形成されているため、セ
パレータ層の塗料３が穴にしみこまないようにすること
が重要である。そこで、セパレータ層の塗料３の粘度を
検討した結果、少なくともせん断速度１（１／ｓｅｃ）
において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であるこ
と、さらにせん断速度１００（１／ｓｅｃ）において１
００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることが最も重要である。
せん断速度１（１／ｓｅｃ）におけるセパレータ層の塗
料３の粘度が１０（Ｐｏｉｓｅ）よりも小さいと、極板
の穴にセパレータ層の塗料３がしみ込み、セパレータ層
４を形成できず、セパレータとして機能しなくなる。ま
た粘度が１０００（Ｐｏｉｓｅ）よりも大きいと、極板
の凹凸に対するレベリング性が悪く、セパレータ層４の
表面が平坦にならない。この結果、そのセパレータ層４
の上に、活物質層６の極の相手方の極の極板を、つまり
活物質層６が正極であれば負極の極板を、活物質層６が
負極であれば正極の極板を、加圧して積層するときに、
セパレータ層４が凹凸部を有しているため、セパレータ
層４と極板との一部に隙間が生じ、電池容量の低下やサ
イクル特性の劣化などを招く。さらにせん断速度１００
（１／ｓｅｃ）におけるセパレータ層の塗料３の粘度が
１００（Ｐｏｉｓｅ）以下であることも重要である。こ
の範囲内であれば、所定の厚み、例えば乾燥後の厚み５
〜５０μｍの範囲でセパレータ層４を塗布形成すること
ができる。
【００６８】第２の特徴は、直接塗布する極板側の密度
にある。活物資層６は圧延していたとしても、微小な穴
が無数に形成されているため、セパレータ層の塗料３が
穴にしみこまないようにすることが重要である。極板の
製造後あるいは圧延後にかかわらずセパレータ層の塗布
３直前における正極もしくは負極の活物質層６内の活物
質の密度が、１．２（ｇ／ｃｍ3）以上であることが重
要である。この範囲よりも密度が小さいと、極板の微小
な孔にセパレータ層の塗料３がしみ込み、セパレータ層
４を形成できず、セパレータとして機能しなくなる。
にある。活物資層６は圧延していたとしても、微小な穴
が無数に形成されているため、セパレータ層の塗料３が
穴にしみこまないようにすることが重要である。極板の
製造後あるいは圧延後にかかわらずセパレータ層の塗布
３直前における正極もしくは負極の活物質層６内の活物
質の密度が、１．２（ｇ／ｃｍ3）以上であることが重
要である。この範囲よりも密度が小さいと、極板の微小
な孔にセパレータ層の塗料３がしみ込み、セパレータ層
４を形成できず、セパレータとして機能しなくなる。
【００６９】次に、セパレータ層４を塗布形成した後、
活物質層６の極の相手方の活物質層を集電体５とは別の
集電体に別途形成しておいたものを、セパレータ層４が
２つの活物質層に挟まれるようにして、加圧して電極を
作成し、その電極を用いてさらに二次電池を作成し、評
価を行った。以下に、詳細な製造方法と、評価結果につ
いて説明する。なお、集電体５は銅のラスメタルの集電
体であって、活物質層６は負極の層であるとする。した
がって、活物質層６の極の相手方の活物質層は正極の層
である。
活物質層６の極の相手方の活物質層を集電体５とは別の
集電体に別途形成しておいたものを、セパレータ層４が
２つの活物質層に挟まれるようにして、加圧して電極を
作成し、その電極を用いてさらに二次電池を作成し、評
価を行った。以下に、詳細な製造方法と、評価結果につ
いて説明する。なお、集電体５は銅のラスメタルの集電
体であって、活物質層６は負極の層であるとする。した
がって、活物質層６の極の相手方の活物質層は正極の層
である。
【００７０】負極としてグラファイトとポリマーからな
る活物資層６をラスメタル（集電体５）の両面に予め形
成したものを用いた。活物資層６内のグラファイトの密
度は１．４（ｇ／ｃｍ3）である。この上に、図８で示
したように、ノズル１、２でセパレータ層の塗料３を塗
布形成した。セパレータ層の塗料３は、ポリマーとシリ
カと溶媒を主成分とした。セパレータ層の塗料３の粘度
は、せん断速１（１／ｓｅｃ）において２００（Ｐｏｉ
ｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において１０
（Ｐｏｉｓｅ）である。乾燥後のセパレータ層４の厚み
は２０μｍである。正極としては、ＬｉＣｏＯ2とポリ
マーからなる活物質層をアルミニウムのラスメタルに塗
布形成したものを用いた。上記極板を所定の寸法である
幅３５ｍｍ、長さ５０ｍｍに裁断して二次電池を作成
し、以下の評価を行った。なお、このようにして作成し
た二時電池を実施例３とする。また、比較例として、従
来の製造方法で、前記寸法の二次電池を作製したものを
用いた。つまり、実施の形態３における比較例は、実施
の形態１における実施例１を説明するさいに用いた比較
例と同じものである。
る活物資層６をラスメタル（集電体５）の両面に予め形
成したものを用いた。活物資層６内のグラファイトの密
度は１．４（ｇ／ｃｍ3）である。この上に、図８で示
したように、ノズル１、２でセパレータ層の塗料３を塗
布形成した。セパレータ層の塗料３は、ポリマーとシリ
カと溶媒を主成分とした。セパレータ層の塗料３の粘度
は、せん断速１（１／ｓｅｃ）において２００（Ｐｏｉ
ｓｅ）、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において１０
（Ｐｏｉｓｅ）である。乾燥後のセパレータ層４の厚み
は２０μｍである。正極としては、ＬｉＣｏＯ2とポリ
マーからなる活物質層をアルミニウムのラスメタルに塗
布形成したものを用いた。上記極板を所定の寸法である
幅３５ｍｍ、長さ５０ｍｍに裁断して二次電池を作成
し、以下の評価を行った。なお、このようにして作成し
た二時電池を実施例３とする。また、比較例として、従
来の製造方法で、前記寸法の二次電池を作製したものを
用いた。つまり、実施の形態３における比較例は、実施
の形態１における実施例１を説明するさいに用いた比較
例と同じものである。
【００７１】（１）放電容量 室温において、一定電流、終止電圧４．２Ｖで充電を完
了した二次電池を一定電流で放電して、放電開始から低
下する電圧が終止電圧２Ｖに達したときの放電容量で比
較した。本実施例では図６に示すように、放電容量の低
下が小さいことがわかった。これは、負極層の上にセパ
レータ層を直接塗布しているために、両者の間に隙間が
全くなくかつ密着性が良いためである。
了した二次電池を一定電流で放電して、放電開始から低
下する電圧が終止電圧２Ｖに達したときの放電容量で比
較した。本実施例では図６に示すように、放電容量の低
下が小さいことがわかった。これは、負極層の上にセパ
レータ層を直接塗布しているために、両者の間に隙間が
全くなくかつ密着性が良いためである。
【００７２】（２）サイクル特性 室温において、一定条件で充放電を繰り返して放電容量
を測定し、比較した。図７に示すように、本実施例では
比較例に比べて明らかに容量の低下が小さい。これは、
負極層の上にセパレータ層を直接塗布しているために、
両者の間に隙間が全くなくかつ密着性が良いためであ
る。
を測定し、比較した。図７に示すように、本実施例では
比較例に比べて明らかに容量の低下が小さい。これは、
負極層の上にセパレータ層を直接塗布しているために、
両者の間に隙間が全くなくかつ密着性が良いためであ
る。
【００７３】このように、セパレータ層と極板との密着
性が良好であり、さらに両者の間に隙間を生じさせず、
極板内に電解液を実質上均一に存在させることができる
ため、リチウムイオンの移動が可能となるので、ポリマ
ー電解質二次電池の電池容量やサイクル特性を向上させ
ることができ、さらに製品のコストダウンを達成するこ
とができる。
性が良好であり、さらに両者の間に隙間を生じさせず、
極板内に電解液を実質上均一に存在させることができる
ため、リチウムイオンの移動が可能となるので、ポリマ
ー電解質二次電池の電池容量やサイクル特性を向上させ
ることができ、さらに製品のコストダウンを達成するこ
とができる。
【００７４】以上のようにポリマー電池などの二次電池
極板の製造方法において、請求項１１の本発明の製造方
法の効果を確認することができた。
極板の製造方法において、請求項１１の本発明の製造方
法の効果を確認することができた。
【００７５】なお、上述した実施の形態３では、集電体
５の両面側に予め形成された活物質層６の表面にセパレ
ータ層の塗料３を塗布するとしたが、片面側に塗布して
もよく、また集電体以外の基材の両面側に予め活物質層
６を形成しておき、その活物質層６の一方または双方の
表面にセパレータ層の塗料３を塗布するとしてもよい。
また、基材の両面または片面に予めセパレータ層を形成
しておき、そのセパレータ層の表面に正極または負極の
活物質層の塗料を塗布するとしてもよい。いずれにして
も塗布する塗料の粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）
において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であって
かつ、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において１００
（Ｐｏｉｓｅ）以下とする。それは、塗布した後の塗料
と、予め形成しておいた層との混合を防止するためであ
る。また、両面または片面に予めセパレータ層を形成し
た基材のセパレータ層の表面に、正極または負極の活物
質層の塗料を塗布した後乾燥するさい、乾燥後の活物質
層内の活物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ3）以上となる
ように乾燥する。なぜなら、この範囲よりも密度が小さ
いと、極板としての容量が小さすぎて、二次電池用極板
として機能しなくなるからである。
５の両面側に予め形成された活物質層６の表面にセパレ
ータ層の塗料３を塗布するとしたが、片面側に塗布して
もよく、また集電体以外の基材の両面側に予め活物質層
６を形成しておき、その活物質層６の一方または双方の
表面にセパレータ層の塗料３を塗布するとしてもよい。
また、基材の両面または片面に予めセパレータ層を形成
しておき、そのセパレータ層の表面に正極または負極の
活物質層の塗料を塗布するとしてもよい。いずれにして
も塗布する塗料の粘度を、せん断速度１（１／ｓｅｃ）
において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であって
かつ、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において１００
（Ｐｏｉｓｅ）以下とする。それは、塗布した後の塗料
と、予め形成しておいた層との混合を防止するためであ
る。また、両面または片面に予めセパレータ層を形成し
た基材のセパレータ層の表面に、正極または負極の活物
質層の塗料を塗布した後乾燥するさい、乾燥後の活物質
層内の活物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ3）以上となる
ように乾燥する。なぜなら、この範囲よりも密度が小さ
いと、極板としての容量が小さすぎて、二次電池用極板
として機能しなくなるからである。
【００７６】また、上述した実施の形態３では、集電体
５の両面側に予め形成された活物質層６の表面にセパレ
ータ層の塗料３を塗布するとしたが、セパレータ層の塗
料３を塗布する前に、そのセパレータ層の塗料３に含ま
れる溶媒、もしくは可塑剤または樹脂のうちの少なくと
も一種類を塗布しておいてもよい。同様に、両面または
片面に予めセパレータ層を形成した基材のセパレータ層
の表面に、正極または負極の活物質層の塗料を塗布する
さいも、活物質層の塗料を塗布する前に、セパレータ層
に含まれる溶媒、もしくは可塑剤または樹脂のうちの少
なくとも一種類を塗布しておいてもよい。
５の両面側に予め形成された活物質層６の表面にセパレ
ータ層の塗料３を塗布するとしたが、セパレータ層の塗
料３を塗布する前に、そのセパレータ層の塗料３に含ま
れる溶媒、もしくは可塑剤または樹脂のうちの少なくと
も一種類を塗布しておいてもよい。同様に、両面または
片面に予めセパレータ層を形成した基材のセパレータ層
の表面に、正極または負極の活物質層の塗料を塗布する
さいも、活物質層の塗料を塗布する前に、セパレータ層
に含まれる溶媒、もしくは可塑剤または樹脂のうちの少
なくとも一種類を塗布しておいてもよい。
【００７７】さらに、上述した実施の形態３では、セパ
レータ層の塗料３を塗布し、セパレータ層４を形成した
後、活物質層６の極の相手方の活物質層を集電体５とは
別の集電体に別途形成しておいたものを、セパレータ層
４が２つの活物質層に挟まれるようにして、加圧して電
極を作成するとした。つまり、セパレータ層４を形成し
た後、そのセパレータ層４に、活物質層６の極の相手方
の活物質層を加圧密着させるとした。しかしながら、セ
パレータ層４の上に、活物質層６の極の相手方の活物質
層の塗料を塗布し、乾燥して活物質層を形成するとして
もよい。また、両面または片面に予めセパレータ層を形
成した基材のセパレータ層の表面に、正極または負極の
活物質層の塗料を塗布する場合、その後乾燥して基材を
剥離し、セパレータ層の基材が設けられていた側に、塗
布した塗料の極の相手方の極の塗料を塗布し、正極、セ
パレータおよび負極から構成される電極を製造してもよ
い。
レータ層の塗料３を塗布し、セパレータ層４を形成した
後、活物質層６の極の相手方の活物質層を集電体５とは
別の集電体に別途形成しておいたものを、セパレータ層
４が２つの活物質層に挟まれるようにして、加圧して電
極を作成するとした。つまり、セパレータ層４を形成し
た後、そのセパレータ層４に、活物質層６の極の相手方
の活物質層を加圧密着させるとした。しかしながら、セ
パレータ層４の上に、活物質層６の極の相手方の活物質
層の塗料を塗布し、乾燥して活物質層を形成するとして
もよい。また、両面または片面に予めセパレータ層を形
成した基材のセパレータ層の表面に、正極または負極の
活物質層の塗料を塗布する場合、その後乾燥して基材を
剥離し、セパレータ層の基材が設けられていた側に、塗
布した塗料の極の相手方の極の塗料を塗布し、正極、セ
パレータおよび負極から構成される電極を製造してもよ
い。
【００７８】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、正極および負極の少なくとも一方とセパレー
タとを確実に密着させ、またバインダーであるポリマー
を活物質層内部に実質上均一に分散させ、さらにショー
ト不良などの発生を抑制する電池電極の製造方法を提供
することができる。
本発明は、正極および負極の少なくとも一方とセパレー
タとを確実に密着させ、またバインダーであるポリマー
を活物質層内部に実質上均一に分散させ、さらにショー
ト不良などの発生を抑制する電池電極の製造方法を提供
することができる。
【図１】本発明の実施の形態１の電池電極の製造方法に
用いる塗布装置の概略構成図である。
用いる塗布装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２の電池電極の製造方法に
用いる塗布装置の概略構成図である。
用いる塗布装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の、３層から基材１
７を剥離する工程と、３層に集電体５を密着させる工程
の両工程を示す略示構成図である。
７を剥離する工程と、３層に集電体５を密着させる工程
の両工程を示す略示構成図である。
【図４】図３とは別の、本発明の第２の実施の形態の、
３層から基材１７を剥離する工程と、３層に集電体５を
密着させる工程の両工程を示す略示構成図である。
３層から基材１７を剥離する工程と、３層に集電体５を
密着させる工程の両工程を示す略示構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１の電池電極の製造方法に
用いる塗布装置の概略構成図で
用いる塗布装置の概略構成図で
【図６】本発明の実施の形態１、２および３において説
明した各製造方法を用いて作製した電池電極の評価結果
を示す図である。
明した各製造方法を用いて作製した電池電極の評価結果
を示す図である。
【図７】図６とは別の、本発明の実施の形態１、２およ
び３において説明した各製造方法を用いて作製した電池
電極の評価結果を示す図である。
び３において説明した各製造方法を用いて作製した電池
電極の評価結果を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３の電池電極の製造方法に
用いる塗布装置の概略構成図である。
用いる塗布装置の概略構成図である。
１ ノズル ２ ノズル ３ セパレータ層の塗料 ４ セパレータ層 ５ 集電体 ６ 活物質層 ７ ノズル ８ ノズル ９ 活物質層の塗料 １０ ノズル １１ ノズル １２ 負極の活物質層ａの塗料 １３ 正極の活物質層ｂの塗料 １４ 負極の活物質層ａ １５ 正極の活物質層ｂ １６ ロール １７ 基材 １０１、１０３、１０５、１１１、１１３、１１５、２
０１、７０１、７０３、８０１、８０４ マニホールド １０２、１０４、１０６、１１２、１１４、１１６、２
０２、７０２、７０４、８０２、８０３ スリット
０１、７０１、７０３、８０１、８０４ マニホールド １０２、１０４、１０６、１１２、１１４、１１６、２
０２、７０２、７０４、８０２、８０３ スリット
Claims (16)
- 【請求項１】 正極の活物質層と負極の活物質層とを有
し、かつそれら２つの活物質層間にセパレータ層を有す
る電池電極の製造方法であって、前記セパレータ層の塗
料と、前記正極の活物質層の塗料および／または前記負
極の活物質層の塗料とを、いずれの塗料も実質上乾燥さ
せずに、前記正極の活物質層、前記セパレータ層、前記
負極の活物質層の順に、または前記負極の活物質層、前
記セパレータ層、前記正極の活物質層の順に、所定の基
材の上に塗布することを特徴とする電池電極の製造方
法。 - 【請求項２】 前記セパレータ層の塗料と、前記正極の
活物質層の塗料および／または前記負極の活物質層の塗
料とを、同一のノズルの異なるスリットから吐出させ
て、実質上同時に塗布することを特徴とする請求項１記
載の電池電極の製造方法。 - 【請求項３】 前記正極の活物質層の塗料、前記負極の
活物質層の塗料および前記セパレータ層の塗料の粘度
は、少なくともせん断速度１（１／ｓｅｃ）において１
０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であってかつ、せん
断速度１００（１／ｓｅｃ）において１００（Ｐｏｉｓ
ｅ）以下であることを特徴とする請求項１または２記載
の電池電極の製造方法。 - 【請求項４】 前記活物質層の塗料の粘度をＡ、前記セ
パレータ層の塗料の粘度をＢとしたとき、前記Ａおよび
前記Ｂは０．１≦Ａ／Ｂ≦８０の関係を満たすことを特
徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電池電極の
製造方法。 - 【請求項５】 前記セパレータ層と、前記正極の活物質
層および／または前記負極の活物質層とを前記基材の上
に塗布した後、 前記セパレータ層と、前記正極の活物質層および／また
は前記負極の活物質層と、前記基材とを、乾燥後の前記
セパレータ層の厚みをｔ１、前記活物質層の厚みをｔ２
としたとき、前記ｔ１および前記ｔ２が０．０５≦ｔ１
／ｔ２≦１の関係を満たし、かつ、前記ｔ１≧５μｍ、
前記ｔ２≧２０μｍを満たすように乾燥することを特徴
とする請求項１から４のいずれかに記載の電池電極の製
造方法。 - 【請求項６】 前記セパレータ層と、前記正極の活物質
層および／または前記負極の活物質層とを前記基材の上
に塗布した後、 前記セパレータ層と、前記正極の活物質層および／また
は前記負極の活物質層と、前記基材とを、乾燥後の前記
活物質層内の活物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ 3）以上
となるように乾燥することを特徴とする請求項１から５
のいずれかに記載の電池電極の製造方法。 - 【請求項７】 前記基材は集電体であることを特徴とす
る請求項１から６のいずれかに記載の電池電極の製造方
法。 - 【請求項８】 前記基材の上に塗布された層は、前記正
極の活物質層、前記セパレータ層および前記負極の活物
質層の３層であって、 前記３層を前記基材の上に塗布した後、前記３層および
前記基材を乾燥し、その乾燥の後に前記基材を前記３層
から剥離し、さらに所定の集電体に前記３層を密着させ
ることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の
電池電極の製造方法。 - 【請求項９】 前記３層を前記集電体の両面に密着さ
せ、さらに両外面に前記集電体とは別の第２の集電体を
密着させせることを特徴とする請求項８記載の電池電極
の製造方法。 - 【請求項１０】 前記集電体は前記３層の両面に密着さ
せるものであって、前記３層のうちの対向する層に応じ
て異なる種類の集電体を密着させることを特徴とする請
求項８記載の電池電極の製造方法。 - 【請求項１１】 正極の活物質層と負極の活物質層とを
有し、かつそれら２つの活物質層間にセパレータ層を有
する電池電極の製造方法であって、 所定の基材の上に予め前記正極もしくは前記負極の活物
質層または前記セパレータ層が設けられた積層材の、前
記活物質層または前記セパレータ層の上に、 前記予め設けられた層が前記正極もしくは前記負極の活
物質層である場合には、前記セパレータ層の塗料を塗布
し、 前記予め設けられた層が前記セパレータ層である場合に
は、前記正極もしくは前記負極の活物質層の塗料を塗布
することを特徴とする電池電極の製造方法。 - 【請求項１２】 前記塗布するセパレータ層の塗料の粘
度または、前記塗布する正極もしくは負極の活物質層の
塗料の粘度は、少なくともせん断速度１（１／ｓｅｃ）
において１０〜１０００（Ｐｏｉｓｅ）の範囲であって
且つ、せん断速度１００（１／ｓｅｃ）において１００
（Ｐｏｉｓｅ）以下であることを特徴とする請求項１１
記載の電池電極の製造方法。 - 【請求項１３】 前記セパレータ層の塗料または、前記
正極もしくは前記負極の活物質層の塗料を塗布する前
に、 前記積層材の前記予め設けられた層の上に、前記セパレ
ータ層の塗料または前記セパレータ層に含まれる溶媒、
もしくは可塑剤もしくは樹脂のうちの少なくとも一種類
を塗布した後、 前記セパレータ層の塗料または、前記正極もしくは前記
負極の活物質層の塗料を塗布することを特徴とする請求
項１１または１２記載の電池電極の製造方法。 - 【請求項１４】 前記予め設けられた層は前記正極もし
くは前記負極の活物質層であって、前記活物質層内の活
物質の密度が１．２（ｇ／ｃｍ3）以上であることを特
徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の電池電
極の製造方法。 - 【請求項１５】 前記予め設けられた層は前記セパレー
タ層であって、前記正極もしくは前記負極の活物質層の
塗料を塗布した後、前記積層材および前記塗布した層
を、乾燥後の前記活物質層内の活物質の密度が１．２
（ｇ／ｃｍ3）以上となるように乾燥することを特徴と
する請求項１１から１３のいずれかに記載の電池電極の
製造方法。 - 【請求項１６】 前記積層材の前記予め設けられた層が
前記正極もしくは負極の活物質層である場合、前記塗布
した前記セパレータ層の上に、前記予め設けられていた
正極もしくは負極の相手方の活物質層の塗料を塗布し、 前記積層材の前記予め設けられた層が前記セパレータ層
である場合、前記積層材および、前記塗布した前記正極
もしくは負極の活物質層を乾燥した後、前記積層材の前
記基材を剥離し、前記セパレータ層の前記基材が設けら
れていた側に、前記塗布した正極もしくは負極の相手方
の活物質層の塗料を塗布することを特徴とする請求項１
１から１５のいずれかに記載の電池電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11133609A JP2000323129A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 電池電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11133609A JP2000323129A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 電池電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323129A true JP2000323129A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15108815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11133609A Ceased JP2000323129A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 電池電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323129A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005267952A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池用電極の製造方法 |
| JP2010113819A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Konica Minolta Holdings Inc | 二次電池、その製造方法、及びラミネート型二次電池 |
| WO2010122601A1 (ja) * | 2009-04-22 | 2010-10-28 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用電極の製造方法及びそれに用いる塗工ダイ |
| JP2010534397A (ja) * | 2007-07-25 | 2010-11-04 | エルジー・ケム・リミテッド | 電気化学素子及びその製造方法 |
| JP2011243345A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Konica Minolta Holdings Inc | リチウムイオン電池用電極とその製造方法 |
| WO2013088824A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 株式会社日立製作所 | リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| JP2015130352A (ja) * | 2009-05-26 | 2015-07-16 | オプトドット コーポレイション | ナノ多孔性セパレータ層を利用するリチウム電池の製造方法 |
| JP2018055968A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 三洋化成工業株式会社 | リチウムイオン電池及びその製造方法 |
| US10381623B2 (en) | 2015-07-09 | 2019-08-13 | Optodot Corporation | Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods |
| US10505168B2 (en) | 2006-02-15 | 2019-12-10 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
| US10833307B2 (en) | 2010-07-19 | 2020-11-10 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
| US10879513B2 (en) | 2013-04-29 | 2020-12-29 | Optodot Corporation | Nanoporous composite separators with increased thermal conductivity |
-
1999
- 1999-05-14 JP JP11133609A patent/JP2000323129A/ja not_active Ceased
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4514484B2 (ja) * | 2004-03-17 | 2010-07-28 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質電池用電極の製造方法及び非水電解質電池 |
| JP2005267952A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池用電極の製造方法 |
| US10505168B2 (en) | 2006-02-15 | 2019-12-10 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
| US11522252B2 (en) | 2006-02-15 | 2022-12-06 | Lg Energy Solution, Ltd. | Separators for electrochemical cells |
| US11264676B2 (en) | 2006-02-15 | 2022-03-01 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
| US11121432B2 (en) | 2006-02-15 | 2021-09-14 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
| US10797288B2 (en) | 2006-02-15 | 2020-10-06 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
| JP2010534397A (ja) * | 2007-07-25 | 2010-11-04 | エルジー・ケム・リミテッド | 電気化学素子及びその製造方法 |
| JP2010113819A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Konica Minolta Holdings Inc | 二次電池、その製造方法、及びラミネート型二次電池 |
| JP5348244B2 (ja) * | 2009-04-22 | 2013-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用電極の製造方法及びそれに用いる塗工ダイ |
| US8962098B2 (en) | 2009-04-22 | 2015-02-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing battery electrode and coating die for use therein |
| WO2010122601A1 (ja) * | 2009-04-22 | 2010-10-28 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用電極の製造方法及びそれに用いる塗工ダイ |
| US11335976B2 (en) | 2009-05-26 | 2022-05-17 | Optodot Corporation | Batteries utilizing anode coatings directly on nanoporous separators |
| US11283137B2 (en) | 2009-05-26 | 2022-03-22 | Optodot Corporation | Methods of producing batteries utilizing anode coatings directly on nanoporous separators |
| US11870097B2 (en) | 2009-05-26 | 2024-01-09 | Meta Materials Inc. | Methods of producing batteries utilizing anode coatings directly on nanoporous separators |
| US10403874B2 (en) | 2009-05-26 | 2019-09-03 | Optodot Corporation | Methods of producing batteries utilizing anode metal depositions directly on nanoporous separators |
| US11621459B2 (en) | 2009-05-26 | 2023-04-04 | Meta Materials Inc. | Batteries utilizing anode coatings directly on nanoporous separators |
| US10651444B2 (en) | 2009-05-26 | 2020-05-12 | Optodot Corporation | Lithium batteries utilizing nanoporous separator layers |
| US11605862B2 (en) | 2009-05-26 | 2023-03-14 | Meta Materials Inc. | Batteries utilizing anode coatings directly on nanoporous separators |
| JP2015130352A (ja) * | 2009-05-26 | 2015-07-16 | オプトドット コーポレイション | ナノ多孔性セパレータ層を利用するリチウム電池の製造方法 |
| US11387523B2 (en) | 2009-05-26 | 2022-07-12 | Optodot Corporation | Batteries utilizing cathode coatings directly on nanoporous separators |
| US9660297B2 (en) | 2009-05-26 | 2017-05-23 | Optodot Corporation | Methods of producing batteries utilizing anode coatings directly on nanoporous separators |
| JP2011243345A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Konica Minolta Holdings Inc | リチウムイオン電池用電極とその製造方法 |
| US10833307B2 (en) | 2010-07-19 | 2020-11-10 | Optodot Corporation | Separators for electrochemical cells |
| US11728544B2 (en) | 2010-07-19 | 2023-08-15 | Lg Energy Solution, Ltd. | Separators for electrochemical cells |
| WO2013088824A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 株式会社日立製作所 | リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| JP2013127857A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Hitachi Ltd | リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| CN103999268A (zh) * | 2011-12-16 | 2014-08-20 | 株式会社日立制作所 | 锂离子电池及其制造方法 |
| US11217859B2 (en) | 2013-04-29 | 2022-01-04 | Optodot Corporation | Nanoporous composite separators with increased thermal conductivity |
| US10879513B2 (en) | 2013-04-29 | 2020-12-29 | Optodot Corporation | Nanoporous composite separators with increased thermal conductivity |
| US11387521B2 (en) | 2013-04-29 | 2022-07-12 | Optodot Corporation | Nanoporous composite separators with increased thermal conductivity |
| US10381623B2 (en) | 2015-07-09 | 2019-08-13 | Optodot Corporation | Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods |
| JP2018055968A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 三洋化成工業株式会社 | リチウムイオン電池及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100763090B1 (ko) | 리튬이온 2차전지의 제조법 | |
| US8852787B2 (en) | Batteries having inorganic/organic porous films | |
| TWI520416B (zh) | 供鋰離子電池所用之整合複合隔離物 | |
| US8697290B2 (en) | Laminated battery cell comprising multilayer composite separator and methods for creating the same | |
| JP2001351616A (ja) | 電極の製造方法 | |
| US20110070479A1 (en) | Battery manufacturing method and battery | |
| KR100336395B1 (ko) | 리튬 이차 전지의 제조방법 | |
| US20120082884A1 (en) | Electrospinning for integrated separator for lithium-ion batteries | |
| US20150372286A1 (en) | Apparatus for material spray deposition of high solid percentage slurries for battery active material manufacture applications | |
| KR20140037783A (ko) | 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법 | |
| CN105556711B (zh) | 制造非水电解质二次电池的方法 | |
| JP2000323129A (ja) | 電池電極の製造方法 | |
| US11133560B2 (en) | Insulating tape and li-ion battery adopting the same | |
| JP4643780B2 (ja) | 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法 | |
| JP2022506188A (ja) | エネルギー貯蔵装置用の断続的コーティング乾式電極及びその製造方法 | |
| US10727464B1 (en) | Electrode with integrated ceramic separator | |
| US4816357A (en) | Intensification of ion exchange in lithium batteries | |
| CN102782903B (zh) | 电池用电极的制造方法 | |
| JP3082766B1 (ja) | 電池電極の製造方法 | |
| JPH10340727A (ja) | 電池電極の製造方法及び電池 | |
| JP3774980B2 (ja) | 非水電解質二次電池用電極の製造方法 | |
| JP3893731B2 (ja) | 間欠塗布装置 | |
| WO2021172143A1 (ja) | 検査方法、並びに二次電池用積層体の製造方法及び二次電池の製造方法 | |
| JPH08250110A (ja) | 非水電解液二次電池用電極板の製造方法 | |
| US20200266418A1 (en) | Gap section multilayer electrode profile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060501 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090527 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090728 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090728 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090818 |
|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20091222 |