JP2001176503A - 電極用活物質の混合方法 - Google Patents
電極用活物質の混合方法Info
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- 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
Abstract
子12を水平盤14上に上から落下させて山15を築く
工程と、山15の裾16と水平盤14とのなす角度であ
る安息角θを測定する工程と、得られた安息角に対する
原料の混合時間を決める工程と、混合時間だけ活物質と
導電補助剤とを混合する工程と、からなる電極用活物質
の混合方法。 【効果】 混合時間を決める工程では、例えば安息角が
50°未満の場合、混合時間は1時間、安息角が50°
以上の場合、混合時間は2時間30分とするごとくに時
間を決定する。この様に混合時間を決めておけば混合不
足を避けることができると共に、混合時間過多による生
産性の低下を回避することができる。混合時間だけ活物
質と導電補助剤とを混合すると、塗工密度を高めること
ができる。
Description
方法に関する。
特開平7−161350号公報「リチウム電池用電極ス
ラリーの製造方法」に示されたものがある。同公報の段
落番号[0010]及び[0011]によれば、このリ
チウム電池用電極スラリーの製造方法は次の通りであ
る。ただし、以下の説明は原文を要約した。
O2)、導電剤(黒鉛及びアセチレンブラック)及び結
着剤(PVDF)を混合して粉体とする。 1回目の溶剤添加・混練工程:混合・粉体化工程で得た
粉体に、溶剤(N−メチル−2−ピロリジノン)を粉体
の20重量%加え60分間混練して粘度1500ポイズ
とする。 2回目の溶剤添加・混練工程:1回目の溶剤添加・混練
工程を経た混練物に、溶剤(N−メチル−2−ピロリジ
ノン)を粉体の40重量%加えて30分攪拌して粘度2
8ポイズの正極スラリーとする。 乾燥工程:得られたスラリーを乾燥させる。
回目の溶剤添加・混練工程では正極活物資、導電剤及び
結着剤は部分的に凝集することなく溶剤に均一に分散混
合され、この結果、2回目の溶剤添加・混練工程で加え
る溶剤は少量で済む。2回目に加える溶剤が少量である
ため、乾燥工程でのスラリー乾燥時間を短縮できる。
では、混合・粉体化工程(正極活物資、導電剤及び結着
剤を混合して粉体にする工程)での混合時間が規定され
ておらず、仮に混合時間が短過ぎると、完成した電極
(スラリー乾燥後)の塗工密度(g/cc)が低くなる
場合がある。
(導電補助剤)とを過不足なく混合することができ、塗
工密度を高めることができる電極用活物質の混合方法を
提供することにある。
に請求項1の電極用活物質の混合方法は、電極の集電体
に塗布する活物質の粒子を水平盤上に上から落下させて
山を築く工程と、山の裾と水平盤とのなす角度である安
息角を測定する工程と、得られた安息角に対する原料の
混合時間を決める工程と、混合時間だけ活物質と導電補
助剤とを混合する工程と、からなる。
工程では、活物質の粒子が形成する安息角を得る。安息
角を測定する工程では、安息角の数値を知ることで、活
物質の特性を把握するとともに、混合時間を決定するた
めの数値を得る。
安息角が50°未満の場合、混合時間は1時間とし、安
息角が50°以上の場合、混合時間は2時間30分とす
るごとくに時間を決定する。この様に混合時間を決めて
おけば混合不足を避けることができると共に、混合時間
過多による生産性の低下を回避することができる。
極の集電体に塗布する活物質の粒子を水平盤上に上から
落下させて山を築く工程と、山の裾と水平盤とのなす角
度である安息角を測定する工程と、得られた安息角に対
する原料の混合時間を決める工程と、混合時間だけ活物
質と導電補助剤とを混合する工程と、この混合物に更に
バインダーを加える工程と、バインダーを加えた混合物
を所定の粘度になるまで混練する工程と、からなる。
なるまで混練する工程では、混練の程度を粘度で定量的
に把握することで、より塗工密度を高める。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係る電極用活物質の混合方
法のフローチャートであり、ST××はステップ番号を
示す。 ST01:電極の集電体に塗布する活物質の粒子を水平
盤上に上から落下させて山を築く。 ST02:山の裾と水平盤とのなす角度を安息角とい
う。この安息角を測定する。 ST03:得られた安息角に対する原料の混合時間を決
める。 ST04:混合時間だけ活物質と導電補助剤とを混合す
る。 ST05:この混合物に更にバインダーを加える。 ST06:バインダーを加えた混合物を所定の粘度にな
るまで混練する。 次に、ST01〜ST06を具体的に説明する。
の安息角を測定する工程の説明図であり、(b)は
(a)のb矢視図である。 (a):まず、電極(正電極)の集電体に塗布する活物
質11としてマンガン酸リチウム(略号:LiMn
2O4)を用いる。所定量の活物質11の粒子12・・・(・
・・は複数を示す。以下同様。)を安息角測定器13の水
平盤14上に上から落下させて山15を築く。この山1
5の裾16が水平盤14となす角を安息角θという。
光を当て、スクリーン18上に影19を投影する。スク
リーン18は、表側21の影19を裏側22にも映すも
のであり、この映写から安息角θを簡単に測定すること
ができる。
から角度計24で安息角を測定する。具体的には、安息
角測定器13の定盤25に角度計24を置き、角度計2
4を影19が示す山の裾16に合せて安息角θを測定す
る。
程、並びに安息角を測定する工程では、安息角を測定す
ることで、活物質の粒子の流動性を把握することがで
き、且つ後工程の混合時間を決める因子の値を得ること
ができる。このようにして求めた安息角θに基づき、次
は、混合時間を決める。
る工程の説明図であり、安息角と混合時間との関係を示
すグラフである。このグラフは、横軸を活物質の安息角
とし、縦軸を混合時間としたものであり、安息角θが5
0°未満の場合、混合時間は1時間であり、安息角θが
50°以上の場合、混合時間は2時間30分であること
を示す。つまり、安息角を基準にして原料の混合時間を
決める。例えば、安息角θが30°の場合、混合時間t
1は1時間であり、安息角θが60°の場合、混合時間
t2は2時間30分である。
時間が1時間未満であれば、混ざり具合が足りず、分離
状態が残る。そのため、塗工密度が低くなる。塗工密度
が低いと、密着性が悪く、剥離しやすくなり、また、乾
燥後のプレス工程で、大きな圧力が必要になる。安息角
θが50°未満で、混合時間が1時間を超えると、必要
以上に混ぜることになり、むだな時間が発生し、生産効
率が低下する。
が2時間30分未満であれば、混ざり具合が足りず、分
離状態が残る。そのため、塗工密度が低くなる。安息角
θが50°以上で、混合時間が2時間30分を超える
と、必要以上に混ぜることになり、むだな時間が発生
し、生産効率が低下する。
不足なく原料を混合することができる。また、活物質の
安息角に基づいて混合時間を決定すると、粒子(微粒
子)の流動性が悪い活物質ほど時間が長くなるので、混
ざり難い活物質でもよく混ぜることができる。その結
果、塗布乾燥後の塗工密度を高めることができる。
ば、この混合時間だけ活物質と導電補助剤とを混合し、
粉体の混合物を得る。ここでは、導電補助剤としてアセ
チレンブラック(略号:AB)を用いた。
では、所定の混合時間だけ混合するので、活物質と導電
補助剤とを過不足なく混ぜ合わせることができる。ま
た、混合を時間で管理するので、途中の確認作業を省く
ことができるとともに、必要以上に混合するようなこと
はなく、生産効率の向上を図ることができる。
に更にバインダーを加える。バインダーは、溶媒で結着
剤を溶解したものであり、溶媒としてN−メチルピロリ
ドン(略号:NMP(N−メチル−2−ピロリドン))
を用い、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(略号:P
VDF)を用いたものである。
の粘度になるまで混練する。粘度の測定に際しては、回
転粘度計でチクソトロピー(JIS K 6800)の
値を測定するのが望ましい。チクソトロピーは、かくは
んすることによって粘度が低下し、次に放置することに
よって粘度が増大する性質であり、ヒステリシスが生じ
る。
リシスの説明図であり、横軸を回転粘度計の回転数と
し、縦軸を回転粘度計のトルクとしたものである。な
お、回転粘度計の一例を図5で説明する。回転数を増加
させたときのトルクを矢印ないしに沿って、各々プ
ロットし、回転数を減少させたときのトルクを矢印な
いしに沿って、各々プロットする。このとき、増加と
減少でトルクが同じ曲線上(P2→P1)をたどること
なく、異なった曲線(P2→P3)をたどり、一つの閉
曲線を描く。この現象をヒステリシスという。ヒステリ
シスの輪(閉曲線内の面積)の大きさでチクソトロピー
(閉曲線内の面積)を定量的に把握する。
チクソトロピー(ヒステリシス(閉曲線内の面積))は
大きく、混練が十分に行われた状態では、チクソトロピ
ーは小さい。つまり、所定の粘度とは、チクソトロピー
(ヒステリシス(閉曲線内の面積))の値を所定の値
(面積)になるまで減少させることである。
程では、粘度を管理することによって、粉体の混合物
(活物質と導電補助剤との混合)とバインダーとを十分
に混ぜ合わせることができ、塗布乾燥後の塗工密度をよ
り高めることができる。
回転粘度計は第1円板26と第2円板27との間に試料
28(混練物)を載せ、試料28に第2円板27を押し
付け、第2円板27のみを回転させるものである。第2
円板27のトルクを測定し、図4を作図する。
息角測定器13は一例であり、安息角を測定するものは
これに限定するものではなく、要は安息角を測定できる
ものであればよい。
する。請求項1では、活物質の粒子を水平盤上に上から
落下させて山を築き、山の裾と水平盤とのなす角度であ
る安息角を測定する。安息角を測定することで、活物質
の粒子の流動性などの特性を把握し、且つ後工程の混合
時間を決めるための因子の値を得ることができる。
例えば、安息角が50゜未満の場合は、1時間混合し、
安息角が50゜以上の場合は、2時間30分混合するよ
うに設定する。この様に混合時間を決めておけば混合不
足をなくすことができるとともに、余計に混合し過ぎる
ことなく生産効率の向上を図ることができる。
質と導電補助剤とを混合する工程では、十分に混ぜ合わ
せることができ、塗工密度を高めることができる。
合物に更にバインダーを加え、バインダーを加えた混合
物を所定の粘度になるまで混練する。活物質と導電補助
剤との混合物にバインダーを十分に混ぜ合わせることが
でき、より塗工密度を高めることができる。
チャート
説明図
明図
明図
16…裾、t1,t2…混合時間、θ…安息角。
Claims (2)
- 【請求項1】 電極の集電体に塗布する活物質の粒子を
水平盤上に上から落下させて山を築く工程と、 前記山の裾と水平盤とのなす角度である安息角を測定す
る工程と、 得られた安息角に対する原料の混合時間を決める工程
と、 前記混合時間だけ活物質と導電補助剤とを混合する工程
と、からなる電極用活物質の混合方法。 - 【請求項2】 電極の集電体に塗布する活物質の粒子を
水平盤上に上から落下させて山を築く工程と、 前記山の裾と水平盤とのなす角度である安息角を測定す
る工程と、 得られた安息角に対する原料の混合時間を決める工程
と、 前記混合時間だけ活物質と導電補助剤とを混合する工程
と、 この混合物に更にバインダーを加える工程と、 バインダーを加えた混合物を所定の粘度になるまで混練
する工程と、からなる電極用活物質の混合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35463899A JP2001176503A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 電極用活物質の混合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP35463899A JP2001176503A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 電極用活物質の混合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001176503A true JP2001176503A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18438911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35463899A Pending JP2001176503A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 電極用活物質の混合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001176503A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2020074305A (ja) * | 2012-09-14 | 2020-05-14 | 御国色素株式会社 | アセチレンブラック分散スラリーの製造方法 |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP35463899A patent/JP2001176503A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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