JP2002008637A - Manufacturing method of nonaqueous electrolyte secondary battery using polyelectrolyte - Google Patents

Manufacturing method of nonaqueous electrolyte secondary battery using polyelectrolyte

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JP2002008637A
JP2002008637A JP2000182133A JP2000182133A JP2002008637A JP 2002008637 A JP2002008637 A JP 2002008637A JP 2000182133 A JP2000182133 A JP 2000182133A JP 2000182133 A JP2000182133 A JP 2000182133A JP 2002008637 A JP2002008637 A JP 2002008637A
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polymer
electrode sheet
sheet
electrode
secondary battery
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JP2000182133A
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Japanese (ja)
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Katsuya Shichimoto
克哉 七元
Yoshihiro Kuwabara
義弘 桑原
Takeshi Usumi
羽隅  毅
Naoto Matsueda
直人 松枝
Koichi Imai
宏一 今井
Kazunori Tagawa
和紀 田川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
GS Melcotec Co Ltd
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce lead welding insufficiency of an electrode sheet in a nonaqueous electrolyte secondary battery using polyelectrolyte. SOLUTION: In a manufacturing method of the nonaqueous electrolyte secondary battery wherein an electrode sheet 10 that is coated with a mixture while intermittently forming non-coating parts at a current collector is made to pass in a polymer solution, and after removal of a solvent an electrolytic solution is made to be retained by a polymer in the electrode sheet, a part corresponding to a non-coated part of the electrode sheet 10 that has been made to pass in a polymer solution is wiped out by nonwoven fabric sheet 75. By this, a polymer layer which has adhered to a current collector surface of the non-coated part is wiped out, which prevents obstruction at the time of welding of the lead.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー電解質を
有する非水電解質二次電池の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a polymer electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、非水電解質二次電池にあっては、
遊離電解液量を低減して電池の安全性を向上させる等の
目的のために、従来の液状電解質に代えて、ポリマー電
解質を使用することが注目されつつある。このポリマー
電解質は、固体あるいはゲル状の網目構造を有するポリ
マーに、イオン伝導性を有する電解質塩あるいは電解液
を相溶・保持させた構成のものである。
2. Description of the Related Art In recent years, in non-aqueous electrolyte secondary batteries,
For the purpose of reducing the amount of free electrolyte and improving the safety of a battery, the use of a polymer electrolyte instead of a conventional liquid electrolyte is attracting attention. This polymer electrolyte has a structure in which an electrolyte salt having ionic conductivity or an electrolyte is compatible with and held by a polymer having a solid or gel network structure.

【0003】従来のポリマー電解質を有する非水電解質
二次電池の製造方法の一例は次のようである。まず、帯
状金属箔からなる集電体の両面に合剤を塗布して乾燥さ
せた電極シートを連続製造し、これをポリマーを溶媒に
溶解させたポリマー溶液中に通過させて合剤層内にポリ
マー溶液を含浸させる。なお、合剤は活物質と導電助剤
と結着剤とを含んでいる。この後、この電極シートを例
えば水中に浸漬し、ポリマー中の溶媒を水中に溶出させ
ることで、溶媒と水とを交換し、これを乾燥させる。す
ると、ポリマー中の水分が抜けた後が微細な空孔とな
り、ポリマーが多孔質の網目構造となる。
An example of a conventional method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a polymer electrolyte is as follows. First, a mixture is applied to both sides of a current collector made of a strip-shaped metal foil, and a dried electrode sheet is continuously manufactured, and this is passed through a polymer solution obtained by dissolving a polymer in a solvent to form a mixture in the mixture layer. Impregnate the polymer solution. Note that the mixture contains an active material, a conductive assistant, and a binder. Thereafter, the electrode sheet is immersed in, for example, water, and the solvent in the polymer is eluted in water, whereby the solvent and water are exchanged and dried. Then, fine holes are formed after moisture in the polymer is released, and the polymer has a porous network structure.

【0004】上記電極シートには、所定長さ毎に間欠的
に非塗布部が形成されるように合剤を塗布してあり、そ
の非塗布部では集電体が露出している。そこで、この電
極シートを非塗布部において切断し、ここにリードを溶
接した上で、相手極の電極シート及びセパレータととも
に巻回して電池を構成し、ついでケースに収容して電解
液を注入すれば、ポリマーの網目構造中に電解液が浸透
し、合剤中に電解液がポリマーによって保持された状態
となる。
The electrode sheet is coated with a mixture so that a non-coated portion is formed intermittently at a predetermined length, and the current collector is exposed in the non-coated portion. Therefore, if this electrode sheet is cut at the non-applied part, the lead is welded to this, then wound together with the electrode sheet and the separator of the counter electrode to form a battery, then housed in the case and injected with the electrolyte Then, the electrolyte penetrates into the network structure of the polymer, and the electrolyte is held in the mixture by the polymer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の非水
電解質二次電池の製造方法では、電極シートを切断して
集電体の露出部にリードを溶接する際、リード付けの不
良が発生しやすいという問題があった。その原因は、電
極シートを連続してポリマー溶液に浸漬するため、合剤
の非塗布部にもポリマー溶液が付着し、これがリード溶
接不良を引き起こすものと考えられる。
However, in the above-described method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery, when the electrode sheet is cut and the lead is welded to the exposed portion of the current collector, defective lead attachment occurs. There was a problem that it was easy. The cause is considered to be that the electrode sheet is continuously immersed in the polymer solution, so that the polymer solution also adheres to the non-applied portion of the mixture, which causes poor lead welding.

【0006】そこで、本発明は、集電体へのリード溶接
の不良を防止することができるポリマー電解質を有する
非水電解質二次電池の製造方法を提供することを目的と
する。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a polymer electrolyte, which can prevent lead welding failure to a current collector.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1の発明は、正極又は負極の少なくともいずれか
一方の電極にポリマー電解質を保持させてなる非水電解
質二次電池を製造する方法であって、帯状の集電体に間
欠的に非塗布部を形成しつつ合剤を塗布した電極シート
を、ポリマーを溶媒に溶解させたポリマー溶液中に通過
させてその電極シートの合剤層内にポリマー溶液を含浸
させ、溶媒を除去した後、電極シート内のポリマーに電
解液を含浸させるようにしたものにおいて、ポリマー溶
液中を通過させた電極シートのうち合剤の非塗布部に対
応する部分を払拭部材を接触させることにより集電体に
付着したポリマーを除去するところに特徴を有する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery in which at least one of a positive electrode and a negative electrode holds a polymer electrolyte. The electrode sheet coated with the mixture while intermittently forming a non-coated portion on the belt-shaped current collector is passed through a polymer solution in which a polymer is dissolved in a solvent to form a mixture layer of the electrode sheet. After the polymer solution is impregnated in the inside and the solvent is removed, the polymer in the electrode sheet is impregnated with the electrolytic solution. The present invention is characterized in that the polymer adhering to the current collector is removed by bringing the wiping member into contact with the portion to be cleaned.

【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記払拭部材は、互いに接近・離反する方向に移動
可能とされた押圧ロール間に走行可能に設けられた不織
布シートにより構成され、その不織布シートと電極シー
トとは互いに逆方向に走行されると共に電極シートの近
傍には電極シートの非塗布部を検出する光学センサが設
けられ、その光学センサによる非塗布部の検出タイミン
グに基づき前記押圧ロールを移動させて前記電極シート
の非塗布部に前記不織布シートを接触させる構成とした
ところに特徴を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the wiping member is constituted by a nonwoven fabric sheet movably provided between pressing rolls movable in directions approaching and separating from each other, The nonwoven fabric sheet and the electrode sheet run in opposite directions to each other, and an optical sensor is provided near the electrode sheet to detect a non-coated portion of the electrode sheet. It is characterized in that the non-woven fabric sheet is brought into contact with the non-coated portion of the electrode sheet by moving a pressing roll.

【0009】[0009]

【発明の作用および効果】請求項1の発明によれば、電
極シートがポリマー溶液中を通過することにより、電極
シートの合剤層内にポリマー溶液が含浸される。このと
き、合剤を塗布していない非塗布部にもポリマー溶液が
付着し、その部分の集電体の表面にポリマー層が形成さ
れる。しかし、このポリマー層はその後、払拭部材によ
り払拭されるから、リードの溶接時にその障害となるこ
とはない。請求項2の発明によれば、不織布シートを適
切なタイミングで電極シートに宛うことができ自動化が
可能である。
According to the first aspect of the present invention, the polymer solution is impregnated in the mixture layer of the electrode sheet by passing the electrode sheet through the polymer solution. At this time, the polymer solution also adheres to the uncoated portion where the mixture has not been applied, and a polymer layer is formed on the surface of the current collector in that portion. However, since the polymer layer is thereafter wiped by the wiping member, there is no obstacle to welding the lead. According to the invention of claim 2, the nonwoven fabric sheet can be addressed to the electrode sheet at an appropriate timing, and automation can be performed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明をリチウムイオン二
次電池の製造に適用した一実施形態について図面を参照
して説明する。このリチウムイオン二次電池は、詳細に
は図示はしないが、共に帯状の正極と、負極とを、例え
ばポリオレフィン系の多孔質フィルムからなるセパレー
タを挟んで巻回してなる周知構造であり、負極は例えば
銅箔の両面にグラファイト等を塗布してなり、正極は例
えばアルミニウム箔の両面に活物質としてLiCoO
等を含む合剤を塗布してなり、この合剤層に電解液を保
持したポリマーが後述するようにして含浸されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to the manufacture of a lithium ion secondary battery will be described below with reference to the drawings. Although not shown in detail, the lithium ion secondary battery has a well-known structure in which both a band-shaped positive electrode and a negative electrode are wound around a separator made of, for example, a polyolefin-based porous film. For example, graphite or the like is applied to both sides of a copper foil, and the positive electrode is made of, for example, LiCoO 2 as an active material on both sides of an aluminum foil.
A mixture containing an electrolyte solution is impregnated in the mixture layer as described later.

【0011】さて、正極にポリマーを含浸するための装
置は全体構造を示すと図1の通りである。ここで、正極
用の電極シート10が図中右側から供給され、左側に向
かって走行する。この電極シート10は図2に示すよう
に帯状のアルミニウム箔からなる集電体11に前記合剤
12を塗布して形成されたもので、両面に合剤12が塗
布されると共に、所定の間隔L毎に合剤を塗らない非塗
布部13が形成され、ここで集電体11が露出してい
る。電極シート10は連続して本装置に供給されて処理
されるが、最終段階で上記非塗布部において切断される
と共にその非塗布部13にリード(図示せず)が溶接さ
れて負極及びセパレータと共に巻回され、これがケース
に収容されて電解液が注入される。
FIG. 1 shows an overall structure of an apparatus for impregnating a positive electrode with a polymer. Here, the electrode sheet 10 for the positive electrode is supplied from the right side in the figure, and runs toward the left side. As shown in FIG. 2, the electrode sheet 10 is formed by applying the mixture 12 to a current collector 11 made of a band-shaped aluminum foil. A non-coating portion 13 where no mixture is applied is formed for each L, and the current collector 11 is exposed here. The electrode sheet 10 is continuously supplied to the apparatus and processed. However, in the final stage, the electrode sheet 10 is cut at the non-applied section, and a lead (not shown) is welded to the non-applied section 13 together with the negative electrode and the separator. It is wound, and this is accommodated in a case and an electrolyte is injected.

【0012】さて、本装置は、ポリマー含浸ステージ2
0、溶媒抽出ステージ40、ポリマー払拭ステージ60
及び乾燥ステージ80を順に備える。ポリマー含浸ステ
ージ20には、ポリマー溶液を貯留した含浸槽21が設
けられてポリマー含浸工程が実行される。含浸槽21内
には含浸ロール22が回転可能に配置され、ガイドロー
ル23によってガイドされた電極シート10が含浸槽2
1内に連続的に供給され、含浸ロール22により上向き
に転向される間に含浸槽21内に貯留されたポリマー溶
液が電極シート10の全体に付着して合剤層内に含浸さ
れる。この含浸ロール22から上方に転向した電極シー
ト10は一対の絞りロール24の間を通った後に溶媒抽
出ステージ40側に案内される。
Now, the present apparatus comprises a polymer impregnation stage 2
0, solvent extraction stage 40, polymer wiping stage 60
And a drying stage 80 in order. The polymer impregnation stage 20 is provided with an impregnation tank 21 storing a polymer solution, and a polymer impregnation step is performed. An impregnating roll 22 is rotatably arranged in the impregnating tank 21, and the electrode sheet 10 guided by the guide roll 23 is placed in the impregnating tank 2.
1, the polymer solution stored in the impregnation tank 21 while being turned upward by the impregnation roll 22 adheres to the entire electrode sheet 10 and is impregnated in the mixture layer. The electrode sheet 10 turned upward from the impregnation roll 22 is guided to the solvent extraction stage 40 side after passing between the pair of squeezing rolls 24.

【0013】なお、この実施形態ではポリマー溶液とし
て、溶媒のNMP(Nメチル2ピロリドン)にポリマー
(フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共
重合体)を溶解させた溶液(濃度2〜10重量%)を使
用している。
In this embodiment, a polymer solution is prepared by dissolving a polymer (copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene) in NMP (N methyl 2-pyrrolidone) as a solvent (concentration: 2 to 10% by weight). ).

【0014】溶媒抽出ステージ40では、2つの水槽4
1、42が順に並べられ、これらの水槽41,42に貯
留された水中を電極シート10が蛇行状に走行する。こ
れにて電極シート10の合剤層内に含浸されたポリマー
溶液の溶媒分が水中に溶け出し、ポリマーの網目構造中
に水が代わりに浸透する(溶媒抽出工程)。そして、後
段の水槽42内を通過した電極シート10は上方に引き
出され、転向ロール44,45及び出口装置46を介し
て次段のポリマー払拭ステージ60に送られる。
In the solvent extraction stage 40, two water tanks 4
The electrode sheets 10 run in a meandering manner in the water stored in the water tanks 41 and 42. As a result, the solvent of the polymer solution impregnated in the mixture layer of the electrode sheet 10 dissolves into water, and water permeates into the polymer network instead (solvent extraction step). Then, the electrode sheet 10 that has passed through the water tank 42 at the subsequent stage is drawn upward, and is sent to the next polymer wiping stage 60 via the turning rollers 44 and 45 and the outlet device 46.

【0015】このポリマー払拭ステージ60では後に詳
述するように電極シート10の表裏両面に付着した余分
なポリマー溶液が払拭され(払拭工程)、この後、電極
シート10が乾燥ステージ80に導入されて乾燥炉81
内を走行する。これにてポリマーの網目構造中に浸透し
ていた水が完全に除去され、ポリマーは多孔質の網目構
造となる。なお、ポリマーは必ずしも多孔質である必要
はないが、ポリマー層に多量の電解液を保持することが
でき、電導度が高くなって高率放電特性に優れた電池が
得られることから、多孔質であることが好ましい。ま
た、図示はしないが、この後、電極シート10はリール
に巻き取られて電池の巻回装置に送られる。この巻回装
置において、電極シート10が所定長さL毎(図2参
照)に切断されると共に合剤の非塗布部13の集電体1
1にリードが溶接され、負極用の電極シート及びセパレ
ータと共に渦巻き状に巻回される。そして、これがケー
ス内に収容され、ケースに電解液が注入されると、その
電解液が正極の合剤内に含浸しているポリマーの網目構
造中に浸透してポリマーに保持された形態となる。
In the polymer wiping stage 60, as will be described in detail later, excess polymer solution adhering to the front and back surfaces of the electrode sheet 10 is wiped (wiping step). Thereafter, the electrode sheet 10 is introduced into the drying stage 80. Drying oven 81
Drive inside. This completely removes water that has penetrated into the polymer network, and the polymer becomes a porous network. The polymer is not necessarily required to be porous. However, since the polymer layer can hold a large amount of electrolyte, the conductivity is increased, and a battery having excellent high-rate discharge characteristics is obtained. It is preferred that Although not shown, the electrode sheet 10 is thereafter wound up on a reel and sent to a battery winding device. In this winding device, the electrode sheet 10 is cut at every predetermined length L (see FIG. 2), and the current collector 1 of the non-application portion 13 of the mixture is cut.
A lead is welded to 1 and spirally wound together with an electrode sheet for a negative electrode and a separator. Then, this is accommodated in the case, and when the electrolytic solution is injected into the case, the electrolytic solution permeates into the network structure of the polymer impregnated in the mixture of the positive electrode to be held in the polymer. .

【0016】さて、本発明の特徴は前記ポリマー払拭ス
テージ60にあり、これについて更に詳述する。図1に
示すように、ポリマー払拭ステージ60には第1及び第
2の払拭装置61,62が上下に設けられており、まず
第1払拭装置61について図3を参照して説明する。ベ
ースフレーム63に押圧ロール64が回転自在に設けら
れており、ここに電極シート10が掛け渡されて下向き
に走行方向を転向するようになっている。押圧ロール6
4の近傍(電極シート10の導入側)には一対の反射型
の光電センサ65が設けられ、この光電センサ65の間
を電極シート10が走行する。これにより、光電センサ
65によって電極シート10のうち合剤の非塗布部13
が押圧ロール64に接するタイミングをを検出すること
ができる。ベースフレーム63には、スライドフレーム
66がリニアガイド66Aによって左右方向にスライド
移動可能に支持され、これがベースフレーム63に固定
したエアシリンダ67により左右に駆動可能とされてい
る。そして、このスライドフレーム66には、前記押圧
ロール64の左側に並んで他方の押圧ロール68が回転
可能に設けられている。これにより、前記エアシリンダ
67を作動させることにより、押圧ロール68を左右に
移動させて押圧ロール64に押し付けた状態と、これか
ら離した状態とに切り換えることができる。
The feature of the present invention resides in the polymer wiping stage 60, which will be described in more detail. As shown in FIG. 1, first and second wiping devices 61 and 62 are provided on the polymer wiping stage 60 in the vertical direction. First, the first wiping device 61 will be described with reference to FIG. A pressing roll 64 is rotatably provided on the base frame 63, and the electrode sheet 10 is laid over the pressing roll 64 to turn the traveling direction downward. Press roll 6
A pair of reflection-type photoelectric sensors 65 is provided in the vicinity of 4 (the introduction side of the electrode sheet 10), and the electrode sheet 10 runs between the photoelectric sensors 65. As a result, the non-application portion 13 of the mixture in the electrode sheet 10 is detected by the photoelectric sensor 65.
Can be detected at the timing of contact with the pressing roll 64. A slide frame 66 is supported on the base frame 63 by a linear guide 66A so as to be slidable in the left-right direction, and can be driven left and right by an air cylinder 67 fixed to the base frame 63. The other pressing roll 68 is provided on the slide frame 66 so as to be rotatable along the left side of the pressing roll 64. Thus, by operating the air cylinder 67, the state can be switched between a state in which the pressing roll 68 is moved right and left and pressed against the pressing roll 64 and a state in which the pressing roll 68 is separated therefrom.

【0017】さらに、上記スライドフレーム66には、
サブフレーム69がリニアガイド69Aに案内されてス
ライドフレーム66に対して左右移動可能に設けられて
おり、これがスライドフレーム66に固定したエアシリ
ンダ70によって左右に駆動可能である。そして、この
サブフレーム69にはサブロール71が押圧ロール68
に並んで回転可能に取り付けられており、エアシリンダ
70を作動させることにより、サブロール71を左右に
移動させて押圧ロール68に押し付けた状態と、これか
ら離した状態とに切り換えることができる。
Further, the slide frame 66 includes
The sub frame 69 is provided so as to be movable left and right with respect to the slide frame 66 by being guided by the linear guide 69A, and can be driven left and right by an air cylinder 70 fixed to the slide frame 66. The sub-roll 71 is provided with a pressing roll 68 on the sub-frame 69.
The sub-roll 71 is moved left and right by operating the air cylinder 70 to switch between a state in which the sub-roll 71 is pressed to the pressing roll 68 and a state in which the sub-roll 71 is separated therefrom.

【0018】前記押圧ロール64の上方には複数本のガ
イドロール72群が設けられて電極シート10を上方に
案内し、これをベースフレーム63に設けた巻き取りリ
ール73に導いている。この巻き取りリール73の右側
には、不織布リール74が回転可能に設けられており、
ここに払拭部材に相当する不織布シート75が巻回され
ている。この不織布シート75は電極シート10とほぼ
等しい幅寸法を有するものであり、ガイドロール76に
よって下向きに案内され、前記押圧ロール68及びサブ
ロール71に巻き付けるように案内され、更にガイドロ
ール72群によって前述の巻き取りリール73に至る。
この巻き取りリール73は、図示しないモータによって
図中矢印方向に回転駆動され、押圧ロール64,68間
では不織布シート75と電極シート10とは逆方向に走
行する。
A plurality of guide rolls 72 are provided above the pressing roll 64 to guide the electrode sheet 10 upward, and to guide it to a take-up reel 73 provided on the base frame 63. On the right side of the take-up reel 73, a non-woven fabric reel 74 is rotatably provided.
Here, a nonwoven fabric sheet 75 corresponding to a wiping member is wound. The nonwoven fabric sheet 75 has a width substantially equal to the width of the electrode sheet 10, is guided downward by a guide roll 76, is guided so as to be wound around the pressing roll 68 and the sub roll 71, and is further guided by a group of guide rolls 72. The winding reel 73 is reached.
The take-up reel 73 is driven to rotate in the direction of the arrow by a motor (not shown), and the non-woven fabric sheet 75 and the electrode sheet 10 run in the opposite direction between the pressing rolls 64 and 68.

【0019】なお、不織布シート75の材質としては、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレンとポリ
エチレンとの混合体、ポリエチレンとポリエチレンテレ
フタレートとの混合体等が適しているが、要は、ポリマ
ーを保持できて、摩擦に強く、引っ張り強度が高い材質
のものを使用すればよい。
The material of the nonwoven fabric sheet 75 is as follows.
Polypropylene, polyethylene, a mixture of polypropylene and polyethylene, a mixture of polyethylene and polyethylene terephthalate, etc. are suitable, but the key is to use a material that can hold the polymer, is resistant to friction, and has high tensile strength. I just need.

【0020】また、前記第2の払拭装置62は図4に示
すが、上記第1の払拭装置61と同様な構成であり、同
一機能部分には同一符号を付して重複する説明を省略す
る。ここでは、電極シート10の走行方向が上から左方
向に抜けるようになっていると共に、不織布シート75
が押圧ロール68の部分で下から上へと抜けるようにな
っている。
Although the second wiping device 62 is shown in FIG. 4, it has the same configuration as that of the first wiping device 61, and the same functional portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. . Here, the running direction of the electrode sheet 10 is configured to pass from the top to the left, and the nonwoven sheet 75
At the portion of the pressing roll 68 from below to above.

【0021】上記構成によれば、ポリマー含浸ステージ
20においてポリマー溶液が含浸された電極シート10
が、溶媒抽出ステージ40に送られる。ここで、電極シ
ート10は第1水槽41及び第2水槽42を順に通過
し、その間にポリマー溶液中の溶媒が水中に溶け出す。
溶媒が水中にとけ込むことによりポリマーの網目構造中
に水が浸入して溶媒と水とが交換された状態になる。
According to the above configuration, the electrode sheet 10 impregnated with the polymer solution in the polymer impregnation stage 20
Is sent to the solvent extraction stage 40. Here, the electrode sheet 10 sequentially passes through the first water tank 41 and the second water tank 42, during which time the solvent in the polymer solution dissolves into water.
When the solvent dissolves in the water, the water penetrates into the network of the polymer, and the solvent and the water are exchanged.

【0022】第2水槽42内から引き出された電極シー
ト10は、まず第1の払拭装置61に送られる。なお、
ここで第1及び第2の払拭装置61,62では、予め不
織布シート75がセットされている。これを図5を参照
して説明すると、まずエアシリンダ70を作動させてサ
ブロール71を押圧ロール68から離す(図5
(A))。この状態で、不織布シート75を掛け渡し、
エアシリンダ70を作動させてサブロール71を押圧ロ
ール68側に移動させる。これにより不織布シート75
が両ロール68,71間に挟まれた状態となる(図5
(B)参照)。この状態では、押圧ロール68が押圧ロ
ール64から離れているから電極シート10は不織布シ
ート75に接触せずに走行する。従って、電極シート1
0表面の合剤層が不織布シート75によって擦られるこ
とはない。
The electrode sheet 10 pulled out of the second water tank 42 is first sent to a first wiping device 61. In addition,
Here, in the first and second wiping devices 61 and 62, the nonwoven fabric sheet 75 is set in advance. This will be described with reference to FIG. 5. First, the air cylinder 70 is operated to separate the sub-roll 71 from the pressing roll 68 (FIG. 5).
(A)). In this state, the nonwoven fabric sheet 75 is laid,
By operating the air cylinder 70, the sub-roll 71 is moved to the pressing roll 68 side. Thereby, the nonwoven fabric sheet 75
Is sandwiched between the rolls 68 and 71 (FIG. 5).
(B)). In this state, since the pressing roll 68 is separated from the pressing roll 64, the electrode sheet 10 travels without contacting the nonwoven fabric sheet 75. Therefore, the electrode sheet 1
The mixture layer on the zero surface is not rubbed by the nonwoven fabric sheet 75.

【0023】ところが、電極シート10が走行して合剤
の非塗布部13が光電センサ65に対向する状態となる
と、この部分は集電体11が露出していて光の反射率が
相違するから、これが光電センサ65により検出され
る。すると、その検出から所定タイミング遅れたところ
でエアシリンダ67が作動して押圧ロール68が押圧ロ
ール64側に押し付けられる。この結果、不織布シート
75が電極シート10表面のうち非塗布部13に押し付
けられ、その部分の集電体11が不織布シート75によ
って擦られる。この結果、非塗布部13の集電体11表
面に付着したポリマー溶液が不織布シート75により払
拭され、集電体11の金属表面が露出することになる。
なお、この払拭時、不織布シート75は電極シート10
とは逆方向に走行する。
However, when the electrode sheet 10 runs and the non-applied portion 13 of the mixture faces the photoelectric sensor 65, the current collector 11 is exposed at this portion and the light reflectance is different. This is detected by the photoelectric sensor 65. Then, the air cylinder 67 operates at a predetermined timing delay from the detection, and the pressing roll 68 is pressed against the pressing roll 64 side. As a result, the nonwoven fabric sheet 75 is pressed against the non-coating portion 13 of the surface of the electrode sheet 10, and the current collector 11 in that portion is rubbed by the nonwoven fabric sheet 75. As a result, the polymer solution attached to the surface of the current collector 11 of the non-applied portion 13 is wiped by the nonwoven fabric sheet 75, and the metal surface of the current collector 11 is exposed.
At the time of this wiping, the nonwoven fabric sheet 75 is
And run in the opposite direction.

【0024】上述のようにして電極シート10の一方の
面で非塗布部13のポリマー溶液が第1払拭装置61に
おいて払拭されると、次に、同様にして第2払拭装置6
2により反対面の非塗布部13のポリマー溶液が払拭さ
れ、電極シート10の表裏両面において非塗布部13の
集電体11が露出する。
When the polymer solution in the non-applied portion 13 is wiped by the first wiping device 61 on one surface of the electrode sheet 10 as described above, the second wiping device 6 is similarly operated.
By 2, the polymer solution in the non-coated portion 13 on the opposite surface is wiped, and the current collector 11 in the non-coated portion 13 is exposed on both the front and back surfaces of the electrode sheet 10.

【0025】従って、この後、この電極シート10が切
断されて非塗布部13の集電体11にリードが溶接され
る場合に、集電体11表面のポリマーによって溶接が阻
害されることを確実に防止することができる。なお、リ
ードの溶接は、超音波溶接でもスポット溶接でもいずれ
でも適用可能である。
Therefore, when the electrode sheet 10 is cut and the lead is welded to the current collector 11 of the non-coated portion 13 thereafter, it is ensured that the polymer on the surface of the current collector 11 inhibits the welding. Can be prevented. The welding of the lead can be applied by either ultrasonic welding or spot welding.

【0026】ちなみに、次表に、この実施形態において
ポリマー溶液の濃度を様々に異ならせたいくつかの実施
例と、同じ濃度で上記払拭工程を省略した比較例とにつ
いて、リード溶接不良率を測定した結果を示す。この測
定結果から、払拭工程を備えた本実施例ではリード溶接
不良率が大幅に低減することが明らかである。
Incidentally, in the following table, the lead welding defect rate was measured for several examples in which the concentration of the polymer solution was varied in this embodiment and a comparative example in which the wiping step was omitted at the same concentration. The results are shown. From this measurement result, it is apparent that the lead welding defect rate is significantly reduced in the present embodiment including the wiping step.

【0027】 ポリマー溶液濃度(%) 払拭工程 リード溶接不良率(%) 実施例1 2 あり 0.01 実施例2 5 あり 0.02 実施例3 10 あり 0.03 比較例1 2 なし 2.4 比較例2 5 なし 4.7 比較例3 10 なし 8.9Polymer solution concentration (%) Wiping step Lead welding defect rate (%) Example 12 Yes 0.01 Example 2 5 Yes 0.02 Example 3 10 Yes 0.03 Comparative Example 1 2 None 2.4 Comparative Example 2 5 None 4.7 Comparative Example 3 10 None 8.9

【0028】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば次のような実施の形態も本発明の
技術的範囲に属する。 (1)本発明で使用するポリマー電解質のポリマー成分
としては、フッ化ビニリデン(VF)とヘキサフルオ
ロプロピレン(HFP)との共重合体が好ましいが、こ
れに限らず、例えばポリアクリロニトリル(PAN)や
ポリメチルメタクリレート(PMMA)等、またはこれ
らの混合物や共重合体等、他のものを使用してもよい。
また、これらポリマーの重量平均分子量は、10万〜1
00万が好ましい。分子量が100万以上であると、溶
媒に溶かしたときに電解液の粘度が高くなり、電極に含
浸し難く、10万以下であると、溶媒に溶解してポリマ
ーの網目構造自体が崩れてしまうため、いずれも好まし
くない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the following embodiments also belong to the technical scope of the present invention. (1) Examples of the polymer components of the polymer electrolyte used in the present invention is a copolymer of vinylidene fluoride and (V d F) and hexafluoropropylene (HFP) are preferred, the invention is not limited to this, for example, polyacrylonitrile (PAN ), Polymethyl methacrylate (PMMA), or a mixture or copolymer thereof.
The weight average molecular weight of these polymers is 100,000 to 1
One million is preferred. When the molecular weight is 1,000,000 or more, the viscosity of the electrolytic solution becomes high when dissolved in a solvent, it is difficult to impregnate the electrode, and when the molecular weight is 100,000 or less, the polymer is dissolved in the solvent and the network structure itself of the polymer is broken. Therefore, neither is preferable.

【0029】(2)上記ポリマーを溶解または分散させ
る有機溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドンの
他、例えば、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、テ
トラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、ジメチ
ルカーボネイト、酢酸エチル、酢酸ブチル等が使用でき
る。
(2) As the organic solvent for dissolving or dispersing the above polymer, besides N-methyl-2-pyrrolidone, for example, dimethylformamide, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, tetrahydrofuran, acetone, acetonitrile, dimethyl Carbonate, ethyl acetate, butyl acetate and the like can be used.

【0030】(3)上記実施形態では、正極にポリマー
を含浸させるようにしているが、負極に含浸させてもよ
い。正極合剤としては、リチウムイオンが吸蔵・放出可
能な酸化物等を使用することが好ましく、このような酸
化物としては例えばLiCoO等のリチムコバルト酸
化物、LiMn等のリチウムマンガン酸化物、L
iNiO等のリチウムニッケル酸化物、LiV
等のリチウムバナジウム酸化物、これらの複合酸化物、
混合物等がある。また、負極合剤としては、炭素系材
料、リチウム金属、リチウム合金、あるいは酸化物材料
等が使用される。炭素系材料としては、例えば人造ある
いは天然黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭
素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイク
ロビーズ、活性炭、グラファイト、炭素繊維等が使用さ
れる。また酸化物としては、酸化スズを主体とする化合
物が使用される。これらは、粉末の状態で用いられる。
なお、セパレータとしては、例えば不織布、多孔質フィ
ルム等を使用することができる。さらに、本発明の非水
電解質電池は、円筒型、角型、シート状、積層型、コイ
ン型、ピン型等、いずれのものにも使用可能であり、形
状には特に制約はない。
(3) In the above embodiment, the polymer is impregnated in the positive electrode. However, the polymer may be impregnated in the negative electrode. As the positive electrode mixture, it is preferable to use an oxide or the like capable of storing and releasing lithium ions. Examples of such an oxide include a lithium cobalt oxide such as LiCoO 2 and a lithium manganese oxide such as LiMn 2 O 4 . , L
lithium nickel oxide such as iNiO 2, LiV 2 O 4
Such as lithium vanadium oxides, these composite oxides,
There are mixtures and the like. As the negative electrode mixture, a carbon-based material, a lithium metal, a lithium alloy, an oxide material, or the like is used. As the carbon-based material, for example, artificial or natural graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, fired bodies of organic polymer compounds, mesocarbon microbeads, activated carbon, graphite, carbon fibers, and the like are used. As the oxide, a compound mainly composed of tin oxide is used. These are used in a powder state.
In addition, as a separator, a nonwoven fabric, a porous film, etc. can be used, for example. Furthermore, the nonaqueous electrolyte battery of the present invention can be used in any of a cylindrical type, a square type, a sheet type, a stacked type, a coin type, a pin type, and the like, and the shape is not particularly limited.

【0031】(4)上記実施形態では、払拭工程を溶媒
抽出工程の後に実行するようにしたが、これに限られ
ず、ポリマー含浸工程と溶媒抽出工程との間又は乾燥工
程の後であってもよく、要するところ、ポリマー含浸工
程の後であってリード溶接工程の前であれば、どの段階
で行ってもよい。
(4) In the above embodiment, the wiping step is performed after the solvent extraction step. However, the present invention is not limited to this. Even if the wiping step is performed between the polymer impregnation step and the solvent extraction step or after the drying step. Of course, it may be performed at any stage after the polymer impregnation step and before the lead welding step.

【0032】(5)上記実施形態では、電極シート10
の両面について払拭するようにしているが、超音波溶接
によってリードを取り付けるものであるから、リード取
付面側のみを払拭するようにしてもよい。
(5) In the above embodiment, the electrode sheet 10
Although both sides are wiped, the lead is attached by ultrasonic welding, so that only the lead attachment surface side may be wiped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態を示す製造装置の概略的
側面図
FIG. 1 is a schematic side view of a manufacturing apparatus showing one embodiment of the present invention.

【図2】 電極シートの構造を示す一部破断拡大斜視図FIG. 2 is a partially broken enlarged perspective view showing the structure of an electrode sheet.

【図3】 第1の払拭装置を示す側面図FIG. 3 is a side view showing the first wiping device.

【図4】 第2の払拭装置を示す側面図FIG. 4 is a side view showing a second wiping device.

【図5】 押圧ロールの動作を示す拡大側面図FIG. 5 is an enlarged side view showing the operation of the pressing roll.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11……集電体 12……合剤 13……非塗布部 20……ポリマー含浸ステージ 40……溶媒抽出ステージ 60……ポリマー払拭ステージ 61……第1払拭装置 62……第2払拭装置 64……押圧ロール 65……光電センサ 68……押圧ロール 71……サブロール 75……不織布シート(払拭部材) 80……乾燥ステージ Reference Signs List 11 current collector 12 mixture 13 non-applied part 20 polymer impregnating stage 40 solvent extraction stage 60 polymer wiping stage 61 first wiping device 62 second wiping device 64 … Pressing roll 65… Photoelectric sensor 68… Pressing roll 71… Sub-roll 75… Non-woven fabric sheet (wiping member) 80… Drying stage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 義弘 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町1番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 羽隅 毅 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町1番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 松枝 直人 京都市南区吉祥院新田壱ノ段町5番地 ジ ーエス・メルコテック株式会社内 (72)発明者 今井 宏一 京都市南区吉祥院新田壱ノ段町5番地 ジ ーエス・メルコテック株式会社内 (72)発明者 田川 和紀 京都市南区吉祥院新田壱ノ段町5番地 ジ ーエス・メルコテック株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ14 AK03 AL02 AL06 AL07 AL08 AM00 AM16 BJ02 BJ03 BJ04 CJ22 CJ23 CJ30 5H050 AA19 BA16 BA17 CA07 CA08 CA09 CB02 CB07 CB08 CB09 CB12 DA13 EA24 EA28 GA22 GA23 GA29 GA30  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Yoshihiro Kuwahara 1st Kinoshoin Nishinosho Ino Babacho, Minami-ku, Kyoto Inside Nippon Battery Co., Ltd. No. 1, Nobabacho, Japan Battery Co., Ltd. (72) Naoto Matsueda, Inventor Naoto Matsueda, Kichijoin, Minato-ku, Kyoto 5 No.1, Nitta Ichidandan-cho, Japan Mercury Tech Co., Ltd. (72) Koichi Imai, Kichijoin, Minami-ku, Kyoto 5nd in Ichidandancho, Nitta, GS Melcotec Co., Ltd. (72) Inventor Kazuki Tagawa 5th in Ichidandan, Nitta, Kichijoin, Minami-ku, Kyoto F term in GS Mercotec Co., Ltd. 5H029 AJ14 AK03 AL02 AL06 AL07 AL08 AM00 AM16 BJ02 BJ03 BJ04 CJ22 CJ23 CJ30 5H050 AA19 BA16 BA17 CA07 CA08 CA09 CB02 CB07 CB08 CB09 CB12 DA13 EA24 EA28 GA22 GA23 GA29 GA3 0

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極又は負極の少なくともいずれか一方
の電極にポリマー電解質を保持させてなる非水電解質二
次電池を製造する方法であって、帯状の集電体に間欠的
に非塗布部を形成しつつ合剤を塗布した電極シートを、
前記ポリマーを溶媒に溶解させたポリマー溶液中に通過
させてその電極シートの合剤層内に前記ポリマー溶液を
含浸させ、前記溶媒を除去した後、前記電極シート内の
ポリマーに電解液を含浸させるようにしたものにおい
て、前記ポリマー溶液中を通過させた前記電極シートの
うち前記合剤の非塗布部に対応する部分に払拭部材を接
触させることにより前記集電体に付着した前記ポリマー
を除去することを特徴とするポリマー電解質を有する非
水電解質二次電池の製造方法。
1. A method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery in which a polymer electrolyte is held on at least one of a positive electrode and a negative electrode, wherein a non-coated portion is intermittently formed on a belt-shaped current collector. The electrode sheet coated with the mixture while forming,
The polymer is passed through a polymer solution dissolved in a solvent to impregnate the polymer solution in the mixture layer of the electrode sheet, and after removing the solvent, the polymer in the electrode sheet is impregnated with the electrolytic solution. In the above configuration, the polymer attached to the current collector is removed by bringing a wiping member into contact with a portion of the electrode sheet that has passed through the polymer solution, the portion corresponding to the non-application portion of the mixture. A method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a polymer electrolyte.
【請求項2】 前記払拭部材は、互いに接近・離反する
方向に移動可能とされた押圧ロール間に走行可能に設け
られた不織布シートにより構成され、その不織布シート
と前記電極シートとは互いに逆方向に走行されると共に
前記電極シートの近傍には電極シートの前記非塗布部を
検出する光学センサが設けられ、その光学センサによる
非塗布部の検出タイミングに基づき前記押圧ロールを移
動させて前記電極シートの非塗布部に前記不織布シート
を接触させることを特徴とする請求項1記載のポリマー
電解質を有する非水電解質二次電池の製造方法。
2. The wiping member is constituted by a nonwoven fabric sheet provided so as to be able to travel between pressing rolls movable in directions approaching and separating from each other, and the nonwoven fabric sheet and the electrode sheet are in opposite directions. An optical sensor is provided near the electrode sheet for detecting the non-applied portion of the electrode sheet, and the pressing roller is moved based on the detection timing of the non-applied portion by the optical sensor to move the electrode sheet. The method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a polymer electrolyte according to claim 1, wherein the non-woven fabric sheet is brought into contact with the non-coated portion of (1).
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