JP2002124299A - Manufacturing method for nonaqueous electrolyte secondary battery having polymer electrolyte - Google Patents

Manufacturing method for nonaqueous electrolyte secondary battery having polymer electrolyte

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JP2002124299A
JP2002124299A JP2000317325A JP2000317325A JP2002124299A JP 2002124299 A JP2002124299 A JP 2002124299A JP 2000317325 A JP2000317325 A JP 2000317325A JP 2000317325 A JP2000317325 A JP 2000317325A JP 2002124299 A JP2002124299 A JP 2002124299A
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mixture layer
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Japanese (ja)
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Katsuya Shichimoto
克哉 七元
Takeshi Usumi
羽隅  毅
Yoshihiro Kuwabara
義弘 桑原
Koichi Imai
宏一 今井
Kazunori Tagawa
和紀 田川
Naoto Matsueda
直人 松枝
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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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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a nonaqueous electrolyte secondary battery using a polymer electrolyte having high capacity and little dispersion. SOLUTION: An electrode sheet provided with a mix layer on both surfaces of a band-like collector is turned around an impregnating roll provided with holes in a cylinder part installed in a polymer impregnating tank storing a polymer solution prepared by dissolving a polymer in a solvent.

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】非水電解質二次電池は、高エネルギー密
度という特徴を生かして、小型・携帯用電子機器の電源
として、広く利用されている。また、近い将来、電気自
動車への応用も期待されている。
2. Description of the Related Art A non-aqueous electrolyte secondary battery is widely used as a power source for small and portable electronic devices, taking advantage of its high energy density. In addition, application to electric vehicles is expected in the near future.

【0003】非水電解質二次電池は、正極活物質および
負極活物質にリチウムを吸蔵・放出可能な材料を使用し
ている。具体的には、正極活物質としてコバルト酸リチ
ウム等の遷移金属の複合酸化物を、負極活物質にグラフ
ァイト等の炭素質材料を用いる。非水電解質二次電池の
反応は、充電では正極活物質から放出されたリチウムが
負極活物質に吸蔵され、放電では負極活物質に吸蔵され
ているリチウムが放出されて正極活物質に吸蔵される。
A nonaqueous electrolyte secondary battery uses a material capable of inserting and extracting lithium as a positive electrode active material and a negative electrode active material. Specifically, a transition metal composite oxide such as lithium cobalt oxide is used as the positive electrode active material, and a carbonaceous material such as graphite is used as the negative electrode active material. In the reaction of the nonaqueous electrolyte secondary battery, lithium released from the positive electrode active material is inserted into the negative electrode active material during charging, and lithium stored in the negative electrode active material is released into the positive electrode active material during discharging. .

【0004】また、非水電解質二次電池の電解液として
は、エチレンカーボネートやエチルメチルカーボネート
等の各種炭酸エステルを含む混合有機溶媒にLiPF
6、LiBF4等のリチウム塩を溶解させた非水電解液
を使用している。
As an electrolytic solution for a non-aqueous electrolyte secondary battery, LiPF is mixed with a mixed organic solvent containing various carbonates such as ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate.
6. A non-aqueous electrolyte in which a lithium salt such as LiBF4 is dissolved is used.

【0005】非水電解質二次電池の発電要素の形状は、
正極活物質を含む正極合剤を集電体に塗布したシート状
正極板と、負極活物質を含む負極合剤を集電体に塗布し
たシート状負極板とを、ポリエチレン又はポリプロピレ
ン等のポリオレフィン系の微細孔を持つセパレータを介
して巻回した巻回型や、シート状正極板とシート状負極
板とをセパレータを介して折りたたんで互いに積層した
折りたたみ型、平板状正極板と平板状負極板とをセパレ
ータを挟んで互いに積層したスタック型などがある。
The shape of the power generating element of the non-aqueous electrolyte secondary battery is as follows:
A sheet-like positive electrode plate in which a positive electrode mixture containing a positive electrode active material is applied to a current collector, and a sheet-like negative electrode plate in which a negative electrode mixture containing a negative electrode active material is applied to a current collector are made of a polyolefin-based material such as polyethylene or polypropylene. A winding type wound through a separator having fine pores, a folding type in which a sheet-like positive electrode plate and a sheet-like negative electrode plate are folded through a separator and laminated together, a plate-like positive plate and a plate-like negative plate, Are stacked on each other with a separator interposed therebetween.

【0006】このような非水電解質二次電池において
は、前述のように非水電解液を使用しているため、過充
電時や内部短絡による電解液の分解を防止するために、
各種保護回路が必要であった。
In such a non-aqueous electrolyte secondary battery, since the non-aqueous electrolyte is used as described above, in order to prevent decomposition of the electrolyte due to overcharging or internal short circuit,
Various protection circuits were required.

【0007】非水電解質二次電池において、遊離電解液
量を低減して電池の安全性を向上させるために、非水電
解液に代えてポリマー電解質を使用する試みがなされて
いる。ポリマー電解質としては、ポリマーと電解質塩か
らなる全固体型、ポリマーを非水電解液で膨潤させたゲ
ル状電解質などが検討されてきたが、最近、有孔性ポリ
マーのポリマー部分を非水電解液で膨潤させるとともに
孔部分に非水電解液を保持させた有孔性ポリマー電解質
が有望視されている。
In non-aqueous electrolyte secondary batteries, attempts have been made to use polymer electrolytes instead of non-aqueous electrolytes in order to reduce the amount of free electrolyte and improve battery safety. As the polymer electrolyte, an all-solid electrolyte composed of a polymer and an electrolyte salt and a gel electrolyte obtained by swelling the polymer with a non-aqueous electrolyte have been studied. A porous polymer electrolyte which swells with a non-aqueous electrolyte solution in the pores and is held to be promising.

【0008】従来の有孔性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、活物質と導電
助剤と結着剤とを含んだ合剤層を塗布して乾燥させた電
極シートを製造する。
An example of a conventional method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a porous polymer electrolyte is as follows. First, an electrode sheet is manufactured in which a mixture layer containing an active material, a conductive auxiliary agent and a binder is applied to both surfaces of a current collector made of a strip-shaped metal foil and dried.

【0009】次に、ポリマーを第1の溶媒に溶解させた
ポリマー溶液を貯留したポリマー含浸槽を準備し、電極
シートをポリマー含浸槽中のポリマー溶液を通過させ
て、合剤層内にポリマー溶液を含浸させる(ポリマー含
浸工程)。
Next, a polymer impregnation tank storing a polymer solution in which a polymer is dissolved in a first solvent is prepared, and the electrode sheet is passed through the polymer solution in the polymer impregnation tank, so that the polymer solution is contained in the mixture layer. (Polymer impregnation step).

【0010】この後、この電極シートを、第1の溶媒と
相溶性がありかつポリマーを溶解しない第2の溶媒中に
浸漬し、ポリマー溶液中の第1の溶媒を第2の溶媒で抽
出し、(溶媒抽出工程)、第1の溶媒を第2の溶媒で置
換する。その後電極シートを乾燥し、第2の溶媒を除去
する。すると、ポリマー溶液中の第2の溶媒が抜けた後
に微細孔が形成され、合剤層に有孔性ポリマーを備えた
電極シートが得られる。
After that, the electrode sheet is immersed in a second solvent which is compatible with the first solvent and does not dissolve the polymer, and the first solvent in the polymer solution is extracted with the second solvent. , (Solvent extraction step), the first solvent is replaced with a second solvent. After that, the electrode sheet is dried to remove the second solvent. Then, micropores are formed after the second solvent in the polymer solution has escaped, and an electrode sheet having a porous polymer in the mixture layer is obtained.

【0011】そこで、この電極シートを非水電解液中に
浸漬することにより、有孔性ポリマーの孔部分に非水電
解液を保持し同時にポリマー部分も非水電解液で膨潤し
た有孔性ポリマー電解質を、合剤層中に備えた電極シー
トが得られる(電解液含浸工程)。そして、その電極シ
ートを所要の長さ・幅に切断し、相手極の電極シート及
び隔離体とともに巻回することで、電池が構成される。
Therefore, by immersing the electrode sheet in a non-aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte is retained in the pores of the porous polymer, and at the same time the polymer is swollen with the non-aqueous electrolyte. An electrode sheet including the electrolyte in the mixture layer is obtained (electrolyte impregnation step). Then, the electrode sheet is cut into a required length and width, and wound together with the electrode sheet of the counter electrode and the separator, thereby forming a battery.

【0012】あるいは、合剤層に有孔性ポリマーを備え
た電極シートを所要の長さ・幅に切断し、相手極の電極
シート及び隔離体とともに巻回して発電要素とし、電池
ケースに収納した後、非水電解液を注液することで、有
孔性ポリマー電解質を電極合剤層中に備えた電池が得ら
れる。
Alternatively, an electrode sheet provided with a porous polymer in a mixture layer is cut into a required length and width, wound together with an electrode sheet of a counter electrode and a separator to form a power generating element, and stored in a battery case. Thereafter, by pouring the non-aqueous electrolyte, a battery having the porous polymer electrolyte in the electrode mixture layer is obtained.

【0013】上述のポリマー含浸工程の、従来の方法を
さらに詳しく説明する。まず、帯状集電体の両面に合剤
層を備えた電極シートを、ポリマーを第1の溶媒に溶解
させたポリマー溶液を貯留したポリマー含浸槽内に設け
られた含浸ロールを周回させることにより、電極シート
の合剤層にポリマー溶液を含浸させた。さらにこの電極
シートを、ポリマー含浸槽外部に設けられた挟圧ロール
を通すことにより、合剤層表面の過剰なポリマー溶液を
除去し、さらにその後、この電極シートの表面に電極シ
ートの幅方向に延びるノズルから空気を吹き付けること
によって、過剰のポリマー溶液を吹き飛ばして除去して
いた。
The conventional method of the above-mentioned polymer impregnation step will be described in more detail. First, an electrode sheet having a mixture layer on both surfaces of a belt-shaped current collector is rotated around an impregnation roll provided in a polymer impregnation tank storing a polymer solution in which a polymer is dissolved in a first solvent. The mixture layer of the electrode sheet was impregnated with the polymer solution. Further, by passing the electrode sheet through a pressure roll provided outside the polymer impregnation tank, excess polymer solution on the surface of the mixture layer is removed. Excess polymer solution was blown away by blowing air from an extending nozzle.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来のポリマー含浸工
程を、図面を参照して説明する。図2は、正極シートへ
のポリマー含浸装置の概略を示したものである。なお、
負極シートの場合も同様である。
A conventional polymer impregnation step will be described with reference to the drawings. FIG. 2 schematically shows an apparatus for impregnating a positive electrode sheet with a polymer. In addition,
The same applies to the case of the negative electrode sheet.

【0015】図2において、10は電極シート、11は
ポリマー溶液、21はポリマー含浸槽、22は含浸ロー
ル、23はガイドロール、24は一対の絞りロール、2
5は第1ロール、26は中間ロール、27は第2ロー
ル、28はノズル、29はカバー、30は軸、31はハ
ンドルである。
In FIG. 2, 10 is an electrode sheet, 11 is a polymer solution, 21 is a polymer impregnating tank, 22 is an impregnating roll, 23 is a guide roll, 24 is a pair of squeezing rolls,
5 is a first roll, 26 is an intermediate roll, 27 is a second roll, 28 is a nozzle, 29 is a cover, 30 is a shaft, and 31 is a handle.

【0016】このポリマー含浸装置において、電極シー
ト10が図中右側のA方向から供給され、左側に向かっ
て走行し、図中左側のB方向から次の溶媒抽出工程に送
られる。電極シート10は帯状のアルミニウム箔に正極
合剤層を塗布して形成されたもので、両面に合剤層が塗
布されると共に、所定の間隔毎に合剤を塗らない非塗布
部(図示せず)が形成されている。電極シート10は連
続して本装置に供給されて連続的に処理されるが、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
塗布部にリードが溶接されて負極及び隔離体と共に巻回
され、これがケース内に収容されて電解液が注入される
(電解液含浸工程)。
In this polymer impregnating apparatus, the electrode sheet 10 is supplied from the right direction A in the drawing, travels to the left, and is sent to the next solvent extraction step from the left direction B in the drawing. The electrode sheet 10 is formed by applying a positive electrode mixture layer to a strip-shaped aluminum foil. The mixture layer is applied to both sides, and a non-application portion (not shown) in which the mixture is not applied at predetermined intervals. Are formed. The electrode sheet 10 is continuously supplied to the present apparatus and continuously processed. However, at the final stage, the electrode sheet 10 is cut at the non-applied portion, and a lead is welded to the non-applied portion to be wound together with the negative electrode and the separator. It is turned and accommodated in the case, and the electrolyte is injected (electrolyte impregnation step).

【0017】図2に示すように、ポリマー含浸槽21内
にはポリマー溶液11が貯留され、その中に含浸ロール
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がポリマー含浸槽21内に
連続的に供給され、電極シート10が含浸ロール22を
周回して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11が電極シート10の合剤層内に
含浸される。
As shown in FIG. 2, a polymer solution 11 is stored in a polymer impregnating tank 21, in which an impregnating roll 22 is rotatably disposed, and the electrode sheet 10 guided by a guide roll 23 is impregnated with the polymer. The polymer solution 11 stored in the impregnation tank 21 is continuously supplied into the tank 21 while the electrode sheet 10 is turned upward around the impregnating rolls 22, into the mixture layer of the electrode sheet 10. Impregnated.

【0018】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の間を通り、第
1ロール25、中間ロール26及び第2ロール27を順
に走行する。
The electrode sheet 10 turned upward from the impregnating roll 22 passes between a pair of squeezing rolls 24 and sequentially travels on a first roll 25, an intermediate roll 26, and a second roll 27.

【0019】含浸槽21の上方には一対の絞りロール2
4が配置され、これにて電極シート10の表面に過剰に
付着したポリマー溶液10を絞り落としている。
Above the impregnation tank 21, a pair of squeezing rolls 2
4 are arranged, and the polymer solution 10 excessively attached to the surface of the electrode sheet 10 is squeezed out.

【0020】第1ロール25の上方には、電極シート1
0の幅方向に延びるスリット(図示せず)を有するノズ
ル28が設けられており、ここに図示しないコンプレッ
サからの圧縮空気が供給される。この圧縮空気は加熱せ
ず、必要なら冷却して常温にしてある。これにより、ノ
ズル28のスリットから吹き出される空気が電極シート
10の表面の合剤層に膜状に吹き付けられ、電極シート
10の表面に残っている過剰なポリマー溶液10が吹き
飛ばされる。
Above the first roll 25, the electrode sheet 1
A nozzle 28 having a slit (not shown) extending in the width direction of 0 is provided, to which compressed air from a compressor not shown is supplied. The compressed air is not heated, but is cooled to room temperature if necessary. As a result, the air blown out from the slit of the nozzle 28 is sprayed in a film form on the mixture layer on the surface of the electrode sheet 10, and the excess polymer solution 10 remaining on the surface of the electrode sheet 10 is blown off.

【0021】また、ノズル28は第1ロール25と軸方
向を並べた軸30によって旋回自在に保持されると共
に、ハンドル31が設けられており、ハンドル31をに
ぎって操作することによりノズル28から吹き出される
圧縮空気の吹き出し方向を調節可能であり、電極シート
1に対するノズル28の角度および距離を変えることが
できる。
Further, the nozzle 28 is rotatably held by a shaft 30 arranged in the axial direction with the first roll 25, and a handle 31 is provided. The direction in which the compressed air is blown out can be adjusted, and the angle and distance of the nozzle 28 with respect to the electrode sheet 1 can be changed.

【0022】さらに、上記ノズル28の周囲には吸気口
を有するカバー29が設けられ、電極シート10の表面
から吹き飛ばされたポリマー溶液10がカバー29内に
捕集されるようになっている。
Further, a cover 29 having an air inlet is provided around the nozzle 28 so that the polymer solution 10 blown off from the surface of the electrode sheet 10 is collected in the cover 29.

【0023】なお、このノズル28およびカバー29は
上部にももう一組設けられており(図2に同一部分に同
一符号を付して詳細を示す)、これにて電極シート10
の両面について過剰なポリマー溶液10を吹き飛ばすこ
とができる。
The nozzle 28 and the cover 29 are provided in a further upper part (the same parts are denoted by the same reference numerals in FIG. 2 and are shown in detail in FIG. 2).
The excess polymer solution 10 can be blown off on both sides of the substrate.

【0024】図3は、従来のポリマー含浸工程におけ
る、電極シートと含浸ロールの関係を示す拡大図であ
る。図3において、1は電極シート、2は含浸ロール、
3は含浸ロールのシリンダー部、4は含浸ロールのシリ
ンダー部に接する合剤層、5は含浸ロールのシリンダー
部に接しない合剤層、6は合剤層未塗布部、7および8
はポリマー溶液の液面である。
FIG. 3 is an enlarged view showing the relationship between the electrode sheet and the impregnation roll in the conventional polymer impregnation step. In FIG. 3, 1 is an electrode sheet, 2 is an impregnating roll,
Reference numeral 3 denotes a cylinder part of the impregnation roll, 4 denotes a mixture layer in contact with the cylinder part of the impregnation roll, 5 denotes a mixture layer not in contact with the cylinder part of the impregnation roll, 6 denotes a part where the mixture layer is not applied, and 7 and 8
Is the level of the polymer solution.

【0025】電極シート1はA方向からB方向へと走行
し、7からポリマー溶液に入り、含浸ロール2を周回し
て、8から出てくる。また、電極シート1は、XとYの
間は含浸ロールのシリンダー部3と接触している。
The electrode sheet 1 travels from the direction A to the direction B, enters the polymer solution from 7, goes around the impregnating roll 2, and emerges from 8. The electrode sheet 1 is in contact with the cylinder portion 3 of the impregnating roll between X and Y.

【0026】従来のポリマー含浸工程においては、通常
の含浸ロール2はそのシリンダー部分に孔がないため
に、両面に合剤層を両面に備えた電極シート1が含浸ロ
ール2を周回する場合、シリンダー部に接触しない合剤
層5の表面は、7から8の間常にポリマー溶液と接触し
ているが、シリンダー部に接触する合剤層4は、7から
X間およびYから8間はポリマー溶液と接触している
が、XからY間はポリマー溶液と接触しない。
In the conventional polymer impregnation step, since the ordinary impregnation roll 2 has no holes in the cylinder portion, when the electrode sheet 1 provided with the mixture layer on both sides goes around the impregnation roll 2, The surface of the mixture layer 5 not in contact with the cylinder part is always in contact with the polymer solution for 7 to 8, but the mixture layer 4 in contact with the cylinder part is in the polymer solution between 7 and X and between Y and 8 But does not come into contact with the polymer solution between X and Y.

【0027】その結果、含浸ロールのシリンダー部3に
接触する合剤層4のポリマー溶液含浸量は、シリンダー
部に接触しない合剤層5のポリマー溶液含浸量よりも少
なくなった。すなわち、両面の合剤層のポリマー溶液含
浸量が異なるという問題があった。通常、電極シート1
は鋭角的には曲がらないため、含浸ロールのシリンダー
部3の直径が大きく、両面の合剤層のポリマー溶液含浸
量が大きく異なる場合が多かった。
As a result, the amount of the polymer solution impregnated in the mixture layer 4 in contact with the cylinder portion 3 of the impregnation roll was smaller than the amount of the polymer solution impregnated in the mixture layer 5 not in contact with the cylinder portion. That is, there is a problem that the polymer solution impregnation amounts of the mixture layers on both surfaces are different. Normally, electrode sheet 1
Since the resin did not bend at an acute angle, the diameter of the cylinder portion 3 of the impregnation roll was large, and the amount of the polymer solution impregnated in the mixture layer on both surfaces was often significantly different.

【0028】また、従来のポリマー含浸槽を長時間使用
した場合、ポリマー溶液の温度が上昇して、合剤層がや
わらかくなり、電極シートから合剤層が剥離し、脱落す
るという問題があった。
Further, when the conventional polymer impregnation tank is used for a long time, there is a problem that the temperature of the polymer solution rises, the mixture layer becomes soft, and the mixture layer peels off from the electrode sheet and falls off. .

【0029】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ポリマー含浸工程において、電極シー
トの両面の合剤層へのポリマー溶液含浸量の差をなく
し、さらにポリマー含浸工程における合剤層の剥離・脱
落を防止することにより、電池の高容量でしかもばらつ
きの小さい非水電解質二次電池の製造方法を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to eliminate the difference in the amount of the polymer solution impregnated into the mixture layers on both surfaces of the electrode sheet in the polymer impregnation step, and to further reduce the polymer impregnation step. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high capacity and a small variation in the battery by preventing the mixture layer from peeling and falling off.

【0030】[0030]

【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、正極また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
解質二次電池の製造方法であって、ポリマーを溶媒に溶
解させたポリマー溶液を貯留したポリマー含浸槽内に含
浸ロールが設けられ、帯状集電体の両面に合剤層を備え
た電極シートを前記含浸ロールの周囲を周回させること
により、前記電極シートの合剤層にポリマー溶液を含浸
させる工程を含み、前記含浸ロールのシリンダー部に接
する合剤層表面が前記ポリマー溶液と接触していること
を特徴とする。
To solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 provides a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery in which at least one of a positive electrode and a negative electrode holds a polymer electrolyte. Then, an impregnation roll is provided in a polymer impregnation tank storing a polymer solution in which a polymer is dissolved in a solvent, and an electrode sheet provided with a mixture layer on both surfaces of a belt-shaped current collector orbits around the impregnation roll. The method further includes a step of impregnating the mixture layer of the electrode sheet with a polymer solution, wherein a surface of the mixture layer in contact with a cylinder portion of the impregnation roll is in contact with the polymer solution.

【0031】請求項1の発明によれば、ポリマー含浸工
程において、電極シートの両面の合剤層のポリマー溶液
含浸量の差をなくすことができ、電池の高容量化及びば
らつきの小さい非水電解質二次電池の製造方法を提供す
ることができる。
According to the first aspect of the present invention, in the polymer impregnation step, the difference in the amount of the polymer solution impregnated between the mixture layers on both surfaces of the electrode sheet can be eliminated, and the nonaqueous electrolyte having a high capacity and small variation in the battery A method for manufacturing a secondary battery can be provided.

【0032】また、請求項2の発明は、上記請求項1の
発明において、含浸ロールのシリンダー部に孔を設けた
ことを特徴とする。
Further, the invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1 described above, a hole is provided in a cylinder portion of the impregnating roll.

【0033】請求項2の発明によれば、含浸ロールのシ
リンダー部に接する合剤層表面とポリマー溶液とを十分
に接触させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the surface of the mixture layer in contact with the cylinder portion of the impregnation roll can be brought into sufficient contact with the polymer solution.

【0034】さらに、請求項3の発明は、上記請求項1
の発明において、含浸ロールのシリンダー部表面に凹凸
を設けたことを特徴とする。
Further, the invention of claim 3 provides the above-mentioned claim 1.
The present invention is characterized in that irregularities are provided on the surface of the cylinder portion of the impregnation roll.

【0035】請求項3の発明によっても、含浸ロールの
シリンダー部に接する合剤層表面とポリマー溶液とを十
分に接触させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the surface of the mixture layer in contact with the cylinder portion of the impregnation roll can be brought into sufficient contact with the polymer solution.

【0036】また、請求項4の発明は、上記非水電解質
二次電池の製造方法において、ポリマー含浸槽内のポリ
マー溶液の温度調節が可能であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a nonaqueous electrolyte secondary battery, the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank can be adjusted.

【0037】請求項4の発明によれば、ポリマー含浸槽
内のポリマー溶液の温度上昇を防止し、ポリマー溶液の
温度を最適値に保つことにより、電極シートからの合剤
層の剥離や脱落を防止することができ、高容量の非水電
解質二次電池の製造方法を提供することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature rise of the polymer solution in the polymer impregnation tank is prevented, and the temperature of the polymer solution is kept at an optimum value, thereby preventing the mixture layer from peeling or falling off from the electrode sheet. Thus, a method for manufacturing a high-capacity non-aqueous electrolyte secondary battery can be provided.

【0038】そして、請求項5の発明は、上記非水電解
質二次電池の製造方法において、ポリマー含浸槽が昇降
可能であることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a nonaqueous electrolyte secondary battery, the polymer impregnation tank can be moved up and down.

【0039】請求項5の発明によれば、ポリマー含浸工
程を停止した場合、ポリマー含浸槽や含浸ロールの洗浄
が容易となる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the polymer impregnation step is stopped, it becomes easy to clean the polymer impregnation tank and the impregnation roll.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、リチウム
イオン二次電池の製造に適用した例にもとづき、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、帯
状の正極と帯状の負極とを、例えばポリオレフィン系の
多孔質フィルムからなる隔離体を挟んで巻回してなる発
電要素を備えたもので、負極は例えば銅箔の両面に活物
質としてのグラファイト等を含む合剤層を塗布してな
り、正極は例えばアルミニウム箔の両面に活物質として
のLiCoO2等を含む合剤層を塗布してなり、この合
剤層に有孔性ポリマー電解質を備えたものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings based on an example applied to the manufacture of a lithium ion secondary battery. This lithium ion secondary battery includes a power generating element formed by winding a band-shaped positive electrode and a band-shaped negative electrode with, for example, a separator made of a polyolefin-based porous film interposed therebetween, and the negative electrode is, for example, a copper foil. On both surfaces, a mixture layer containing graphite or the like as an active material is applied, and for the positive electrode, for example, a mixture layer containing LiCoO 2 or the like as an active material is applied on both surfaces of an aluminum foil. It is provided with a porous polymer electrolyte.

【0041】本発明になる電極シートへのポリマー含浸
工程に用いる装置の概略は、図2に示したのとほぼ同一
である。ただし、図2におけるポリマー含浸槽21内の
ポリマー溶液11は温度調節可能とし、さらにポリマー
含浸槽21は昇降可能としている。
The outline of the apparatus used in the step of impregnating the electrode sheet with the polymer according to the present invention is substantially the same as that shown in FIG. However, the temperature of the polymer solution 11 in the polymer impregnation tank 21 in FIG. 2 can be adjusted, and the polymer impregnation tank 21 can be moved up and down.

【0042】本発明のポリマー含浸槽の、詳細縦断面の
一例を図1に示す。図1において、記号10、11、2
1および22は図2と同じものを示し、12は含浸ロー
ル22のシリンダー部、13は集電体、14はシリンダ
ー部12に接触する合剤層、15はシリンダー部12に
接触しない合剤層、16はシリンダー部12に設けた
孔、17はシリンダー部12の内部のポリマー溶液であ
る。
FIG. 1 shows an example of a detailed vertical cross section of the polymer impregnation tank of the present invention. In FIG. 1, symbols 10, 11, 2
1 and 22 are the same as those in FIG. 2; 12 is a cylinder portion of the impregnating roll 22, 13 is a current collector, 14 is a mixture layer that contacts the cylinder portion 12, and 15 is a mixture layer that does not contact the cylinder portion 12. , 16 are holes provided in the cylinder portion 12, and 17 is a polymer solution in the cylinder portion 12.

【0043】図1に示すように、両面に合剤層を備えた
電極シート10が、Aの方向からB方向に走行する。こ
の時、電極シート10がポリマー溶液11の中を走行し
ている間に、ポリマー含浸槽21内に貯留されたポリマ
ー溶液11が電極シート10の合剤層内に含浸される。
この場合、シリンダー部12に接触しない合剤層15に
は、常にポリマー溶液11が黒矢印の方向から供給さ
れ、また、シリンダー部12に接触する合剤層14に
は、シリンダー内部に入ったポリマー溶液17が、シリ
ンダー部12に設けられた孔16から白矢印の方向のよ
うに、供給され、その結果、シリンダー部12に接触す
る合剤層14とシリンダー部12に接触しない合剤層1
5の、ポリマー溶液含浸量の差がなくなるものである。
As shown in FIG. 1, an electrode sheet 10 having a mixture layer on both sides runs from the direction A to the direction B. At this time, the polymer solution 11 stored in the polymer impregnation tank 21 is impregnated in the mixture layer of the electrode sheet 10 while the electrode sheet 10 is traveling in the polymer solution 11.
In this case, the polymer solution 11 is always supplied from the direction of the black arrow to the mixture layer 15 not in contact with the cylinder portion 12, and the polymer solution The solution 17 is supplied from the hole 16 provided in the cylinder portion 12 in the direction of the white arrow, and as a result, the mixture layer 14 in contact with the cylinder portion 12 and the mixture layer 1 not in contact with the cylinder portion 12
In No. 5, there is no difference in the amount of the polymer solution impregnated.

【0044】なお、シリンダー部12に設けられた孔1
6の大きさ、形状、数は、白矢印の方向からポリマー溶
液が供給されやすいように、適宜選択することができ、
場合によっては、シリンダー部12そのものを多孔体と
してもよい。
The hole 1 provided in the cylinder 12
The size, shape, and number of 6 can be appropriately selected so that the polymer solution is easily supplied from the direction of the white arrow.
In some cases, the cylinder 12 itself may be a porous body.

【0045】本発明のポリマー含浸槽の、詳細縦断面の
他の例を図4に示す。図4において、記号10〜22は
図1と同じものを示し、23は含浸ロール22のシリン
ダー部表面に設けた凹凸である。
FIG. 4 shows another example of the detailed vertical cross section of the polymer impregnation tank of the present invention. In FIG. 4, symbols 10 to 22 indicate the same as those in FIG.

【0046】この場合、シリンダー部12に接触しない
合剤層15には、常にポリマー溶液11が黒矢印の方向
から供給され、また、シリンダー部表面に凹凸が設けら
れているため、シリンダー部12に接触する合剤層14
には、シリンダー部表面の凹凸の間からポリマー溶液1
1が供給され、その結果、シリンダー部12に接触する
合剤層14とシリンダー部12に接触しない合剤層15
の、ポリマー溶液含浸量の差がなくなるものである。
In this case, the polymer solution 11 is always supplied to the mixture layer 15 not in contact with the cylinder portion 12 in the direction indicated by the black arrow, and the cylinder portion 12 has irregularities on its surface. Contacting mixture layer 14
The polymer solution 1 between the irregularities on the cylinder surface
1 is supplied, and as a result, the mixture layer 14 that contacts the cylinder portion 12 and the mixture layer 15 that does not contact the cylinder portion 12
This eliminates the difference in the amount of polymer solution impregnated.

【0047】なお、シリンダー部12の表面に設けた凹
凸23の大きさ、形状、数は、ポリマー溶液が供給され
やすいように、適宜選択することができる。
The size, shape and number of the irregularities 23 provided on the surface of the cylinder portion 12 can be appropriately selected so that the polymer solution can be easily supplied.

【0048】以上の説明では、正極の合剤層にポリマー
溶液を含浸する場合について説明したが、本発明は、負
極の合剤層にポリマー溶液を含浸する場合についても適
用可能である。
In the above description, the case where the polymer solution is impregnated in the mixture layer of the positive electrode has been described. However, the present invention is also applicable to the case where the polymer solution is impregnated in the mixture layer of the negative electrode.

【0049】電極シートを長時間ポリマー含浸槽の中を
通過させると、ポリマー含浸槽内のポリマー溶液の温度
が上昇して、電極シートの合剤層が剥離して脱落しやす
くなる。これを防止するためには、ポリマー溶液の温度
を下げる必要がある。また、含浸を開始する際、季節に
よってはポリマー含浸槽内のポリマー溶液の温度が低く
く、ポリマー溶液の粘度が高くなって、含浸が困難とな
る場合があり、この場合にはポリマー溶液の温度を上げ
る必要がある。
When the electrode sheet is passed through the polymer impregnation tank for a long time, the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank rises, and the mixture layer of the electrode sheet is easily peeled off. To prevent this, it is necessary to lower the temperature of the polymer solution. In addition, when starting the impregnation, depending on the season, the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank may be low, the viscosity of the polymer solution may be high, and impregnation may be difficult. Need to be raised.

【0050】これらを解決して、ポリマー含浸槽内のポ
リマー溶液の温度を、常に最適値に保つために、本発明
は、ポリマー含浸槽内のポリマー溶液の温度調節が可能
とするものである。その手段としては、ポリマー含浸槽
全体を恒温室の中に入れたり、ポリマー含浸槽の槽の外
側に温度調節装置を取り付けたり、あるいは、ポリマー
溶液をいったんポリマー含浸槽の外部に導き、温度調節
装置を通して温度調整した後、ポリマー含浸槽に戻すな
どの手段を使用することができる。
In order to solve these problems and to keep the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank always at the optimum value, the present invention makes it possible to control the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank. As a means, the entire polymer impregnation tank is placed in a constant temperature chamber, a temperature control device is attached to the outside of the polymer impregnation tank, or the polymer solution is once guided to the outside of the polymer impregnation tank, and the temperature control device is controlled. After the temperature has been adjusted through the process, a means such as returning to the polymer impregnation tank can be used.

【0051】さらに、ポリマー含浸工程が終了した場
合、ポリマー含浸槽や含浸ロールを洗浄する必要がある
が、本発明のように、ポリマー含浸槽が昇降可能として
おけば、洗浄時にはポリマー含浸槽を下げて、ポリマー
含浸槽と含浸ロールを別々に洗浄することができて、洗
浄作業が容易となる。また、ポリマー含浸槽が昇降可能
であれば、装置の保守・点検も便利である。
Further, when the polymer impregnation step is completed, it is necessary to wash the polymer impregnation tank and the impregnation roll. However, if the polymer impregnation tank can be raised and lowered as in the present invention, the polymer impregnation tank is lowered during cleaning. As a result, the polymer impregnating tank and the impregnating roll can be washed separately, which facilitates the washing operation. If the polymer impregnation tank can be moved up and down, maintenance and inspection of the device is also convenient.

【0052】ポリマー含浸工程終了後、溶媒抽出工程と
乾燥工程を経ることにより、電極シートの合剤層に有孔
性ポリマーを備えることができ、溶媒抽出工程を経ずに
乾燥工程のみを経ることにより、電極シートの合剤層に
孔をもたないポリマーを備えることができる。
After the completion of the polymer impregnation step, the mixture layer of the electrode sheet can be provided with a porous polymer by passing through the solvent extraction step and the drying step. Thereby, a polymer having no pores in the mixture layer of the electrode sheet can be provided.

【0053】本発明で使用するポリマーとしては、フッ
化ビニリデン(VdF)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、その他のポリマーを使用してもよい。ま
た、これらポリマーの重量平均分子量は、10万〜10
0万が好ましい。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 polymer used in the present invention is preferably a copolymer of vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoropropylene (HFP), but is not limited thereto.
For example, other polymers such as polyacrylonitrile (PAN) and polymethyl methacrylate (PMMA), or a mixture or copolymer thereof may be used. The weight average molecular weight of these polymers is 100,000 to 10
100,000 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, and it is difficult to impregnate the electrode. Therefore, neither is preferable.

【0054】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、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、ジメチルカーボネート、酢酸
エチル、酢酸ブチル等が使用できる。
As the organic solvent for dissolving or dispersing the above polymer, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, tetrahydrofuran, acetone, acetonitrile, dimethyl carbonate, ethyl acetate, butyl acetate Etc. can be used.

【0055】正極活物質としては、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、無
機化合物として、組成式LixMO2、又はLiyM2O
4(ただし、Mは遷移金属、0≦x≦1、0≦y≦2)
で表される、複合酸化物、トンネル状の空孔を有する酸
化物、層状構造の金属カルコゲン化物を用いることがで
きる。その具体例としては、LiCoO2、LiNiO
2、LiMn2O4、Li2Mn2O4、MnO2、FeO
OH、FeO2、V2O5、V6O13、TiO2、TiS
2、オキシ水酸化ニッケル等が挙げられる。また、有機
化合物としては、例えばポリアニリン等の導電性有機高
分子等が挙げられる。さらに、無機化合物、有機化合物
を問わず、前記各種活物質を混合して用いてもよい。
As the positive electrode active material, it is preferable to use an oxide or the like capable of inserting and extracting lithium ions, and as the inorganic compound, a composition formula of Li x MO 2 or Li y M 2 O
4 (where M is a transition metal, 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 2)
Embedded image, an oxide having tunnel-like vacancies, and a metal chalcogenide having a layered structure. Specific examples thereof include LiCoO2, LiNiO
2, LiMn2O4, Li2Mn2O4, MnO2, FeO
OH, FeO2, V2O5, V6O13, TiO2, TiS
2 , nickel oxyhydroxide and the like. Examples of the organic compound include a conductive organic polymer such as polyaniline. Furthermore, regardless of an inorganic compound or an organic compound, the above-mentioned various active materials may be mixed and used.

【0056】また、負極活物質としては、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。
As the negative electrode active material, 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.

【0057】本発明の電池においては、非水電解液の溶
媒としては、、エチレンカーボネート(EC)、プロピ
レンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(D
MC)、ジエチルカーボネート(DEC)、γ−ブチロ
ールクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセ
トニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシ
エタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロ
フラン、ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶
媒、もしくはこれらの混合物を使用してもよい。
In the battery of the present invention, the solvent of the non-aqueous electrolyte is ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (D
MC), diethyl carbonate (DEC), γ-butyrol ctone, sulfolane, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, A polar solvent such as dioxolan, methyl acetate, or a mixture thereof may be used.

【0058】さらに非水電解液に含有させる塩として
は、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO
4、LiSCN、LiI、LiCF3SO3、LiCl、
LiBr、LiCF3CO2等のリチウム塩、もしくは
これらの混合物を用いてもよい。
The salts contained in the non-aqueous electrolyte include LiPF6, LiBF4, LiAsF6, LiClO
4, LiSCN, LiI, LiCF3SO3, LiCl,
A lithium salt such as LiBr and LiCF3CO2, or a mixture thereof may be used.

【0059】本発明の電池において、隔離体としては、
従来の微細孔をもったポリエチレンやポリプロピレン等
のポリオレフィン系セパレータを用いることができる
し、これらのセパレータと高分子固体電解質と組み合せ
て使用してもよい。場合によってはポリオレフィン系セ
パレータを使用せずに、有機電解液を含んだ高分子固体
電解質のみを使用してもよい。この有機電解液を含んだ
高分子固体電解質としては、ゲル系高分子固体電解質や
有孔性高分子固体電解質などを用いることができる。
In the battery of the present invention, the separator is
Conventional polyolefin separators such as polyethylene and polypropylene having micropores can be used, or these separators may be used in combination with a solid polymer electrolyte. In some cases, only a polymer solid electrolyte containing an organic electrolyte may be used without using a polyolefin-based separator. As the polymer solid electrolyte containing the organic electrolyte, a gel polymer solid electrolyte, a porous polymer solid electrolyte, or the like can be used.

【0060】また、電池の形状としては、角型、円筒
型、長円筒型など、あらゆる形状の電池を使用すること
ができる。
As the shape of the battery, batteries having any shape such as a square type, a cylindrical type, and a long cylindrical type can be used.

【0061】[0061]

【実施例】以下、本発明を、好適な実施例を用いて説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below using preferred embodiments.

【0062】正極シートは、活物質としてのコバルト酸
リチウム(LiCoO2)80wt%と導電助剤として
のアセチレンブラック8wt%と結着剤としてのポリフ
ッ化ビニリデン(PVdF)12wt%とを混合し、N
−メチルピロリドン(NMP)を加えてペースト状に調
製し、これを幅42mm、長さ480mm、厚さ20μ
mのアルミニウム箔集電体の両面に塗布し、100℃で
乾燥してNMPを蒸発させて作製した。得られた正極シ
ートは厚さ180μmで、集電体の両面に合剤層を備え
たものである。
The positive electrode sheet was prepared by mixing 80 wt% of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) as an active material, 8 wt% of acetylene black as a conductive aid, and 12 wt% of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder.
-Methylpyrrolidone (NMP) was added to prepare a paste, which was 42 mm wide, 480 mm long and 20 μm thick
m of an aluminum foil current collector was applied to both sides, dried at 100 ° C., and NMP was evaporated to produce the same. The obtained positive electrode sheet has a thickness of 180 μm and has a mixture layer on both surfaces of the current collector.

【0063】この正極シートを、図1で示したポリマー
含浸槽を通過させて、合剤層にポリマー溶液を含浸させ
た。ここでは、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)を溶解させたポリマー溶液
(ポリマー濃度5wt%)を使用した。
The positive electrode sheet was passed through the polymer impregnation tank shown in FIG. 1 to impregnate the mixture layer with the polymer solution. Here, a polymer solution (polymer concentration of 5 wt%) in which a polymer (copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene) was dissolved in NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) as a solvent was used.

【0064】この含浸工程で、従来のシリンダー部に孔
のない含浸ロールを使用した正極シートをa、本発明の
シリンダー部に孔を設けた含浸ロールを使用した正極シ
ートをAとした。
In this impregnation step, the conventional positive electrode sheet using the impregnation roll having no holes in the cylinder portion was designated as a, and the positive electrode sheet using the impregnation roll having holes in the cylinder portion of the present invention was designated as A.

【0065】負極シートは、活物質としてのグラファイ
ト(黒鉛)92wt%と結着剤としてのポリフッ化ビニ
リデン8wt%とを混合し、N−メチルピロリドン(N
MP)を加えてペースト状に調製し、これを幅45m
m、長さ480mm、厚さ15μmの銅箔の両面に塗付
し、100℃で乾燥してNMPを蒸発させて作製した。
得られた負極シートは厚さ170μmで、集電体の両面
に合剤層を備えたものである。
The negative electrode sheet was prepared by mixing 92% by weight of graphite (graphite) as an active material and 8% by weight of polyvinylidene fluoride as a binder, and mixing N-methylpyrrolidone (N
MP) to prepare a paste, which is then
m, a length of 480 mm and a thickness of 15 μm were applied to both sides of a copper foil, dried at 100 ° C., and evaporated to produce NMP.
The obtained negative electrode sheet had a thickness of 170 μm and provided a mixture layer on both surfaces of the current collector.

【0066】負極シートにも、正極シートと同様の条件
で、合剤層にポリマー溶液を含浸させた。この含浸工程
で、従来のシリンダー部に孔のない含浸ロールを使用し
た負極シートをb、本発明のシリンダー部に孔を設けた
含浸ロールを使用した負極シートをBとした。
On the negative electrode sheet, the mixture layer was impregnated with the polymer solution under the same conditions as the positive electrode sheet. In this impregnation step, the negative electrode sheet using a conventional impregnation roll having no holes in the cylinder portion was designated as b, and the negative electrode sheet using the impregnation roll having holes in the cylinder portion of the present invention was designated as B.

【0067】つぎの溶媒抽出工程で、合剤層にポリマー
溶液を含浸した正極シートおよび負極シートを、水中を
通過させると、ポリマー溶液中のNMPが抽出されて、
ポリマーの微細孔中に水が代わりに浸透する。
In the next solvent extraction step, when the positive electrode sheet and the negative electrode sheet impregnated with the polymer solution in the mixture layer are passed through water, NMP in the polymer solution is extracted,
Water instead penetrates into the micropores of the polymer.

【0068】さらに次の乾燥工程で、これらの正極シー
トおよび負極シートを、120℃の乾燥炉中を約10分
間通過させることにより、ポリマーの微細孔中の水が除
去されて、合剤層中に有孔性ポリマーを含んだ電極シー
トが得られた。
In the next drying step, the positive electrode sheet and the negative electrode sheet are passed through a drying oven at 120 ° C. for about 10 minutes, whereby water in the fine pores of the polymer is removed, and Thus, an electrode sheet containing a porous polymer was obtained.

【0069】得られた正極板及び負極板の端部にそれぞ
れリード端子を溶接した。正極リード端子には厚み10
0μmのアルミニウム片を用い、負極リード端子には厚
み100μmのニッケル片を用いた。また、隔離体とし
ては、幅46mm、厚さ25μmのポリエチレン微多孔
膜を使用した。
Lead terminals were welded to the ends of the obtained positive electrode plate and negative electrode plate, respectively. 10 thickness for positive lead terminal
A 0 μm aluminum piece was used, and a 100 μm thick nickel piece was used for the negative electrode lead terminal. As the separator, a microporous polyethylene membrane having a width of 46 mm and a thickness of 25 μm was used.

【0070】そして、正極リード端子と負極リード端子
がともに巻きはじめ部となるようにし、正極板、隔離
体、負極板および隔離体がこの順序で交互に重なり合う
ようにし、ポリエチレンの長方形状の巻芯を中心とし
て、長辺が発電要素の巻回中心軸と平行になるよう、そ
の周囲に長円渦状に巻回して、46×35×4mmの大
きさの巻回型発電要素とした。
Then, the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal are both formed as a winding start portion, and the positive electrode plate, the separator, the negative electrode plate and the separator are alternately overlapped in this order, and a polyethylene rectangular core is provided. Is wound around the power generation element in an elliptical spiral shape so that the long side is parallel to the winding center axis of the power generation element, to obtain a wound power generation element having a size of 46 × 35 × 4 mm.

【0071】この巻回型発電要素を、高さ47.0m
m、幅22.2mm、厚さ6.4mmのステンレスケー
ス中に挿入して、角形電池を組み立てた。そして、エチ
レンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(D
EC)とを体積比率1:1で混合し、1mol/lのL
iPF6を加えた電解液を真空注液した。
This wound type power generating element is 47.0 m in height.
m, a width of 22.2 mm and a thickness of 6.4 mm were inserted into a stainless steel case to assemble a prismatic battery. And ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (D
EC) at a volume ratio of 1: 1 and 1 mol / l of L
The electrolyte to which iPF6 was added was injected in vacuum.

【0072】一定時間経過後、電池の蓋とケースを密封
溶着して、公称容量400mAhの電池を製作した。な
お、正極シートAと負極シートbを組み合せた電池を実
施例1、正極シートaと負極シートBを組み合せた電池
を実施例2、正極シートAと負極シートBを組み合せた
電池を実施例3、正極シートaと負極シートbを組み合
せた電池を比較例1とした。
After a certain period of time, the battery lid and the case were sealed and welded to produce a battery having a nominal capacity of 400 mAh. In addition, the battery combining the positive electrode sheet A and the negative electrode sheet b in Example 1, the battery combining the positive electrode sheet a and the negative electrode sheet B in Example 2, and the battery combining the positive electrode sheet A and the negative electrode sheet B in Example 3, A battery in which the positive electrode sheet a and the negative electrode sheet b were combined was designated as Comparative Example 1.

【0073】これらの電池を20個づつ用意し、25℃
において、400mA/4.1Vの定電流/定電圧で3
時間充電し、400mAで2.75Vまで放電した。こ
こで、各電池の放電容量の比較をおこなった。その結果
を表1にまとめた。
Each of these batteries was prepared at a temperature of 25 ° C.
At a constant current / constant voltage of 400 mA / 4.1 V
The battery was charged for 400 hours and discharged to 2.75 V at 400 mA. Here, the discharge capacity of each battery was compared. Table 1 summarizes the results.

【0074】[0074]

【表1】 [Table 1]

【0075】表1の結果から、従来の含浸ロールを使用
して作製した電極シートを使用した比較例1の電池で
は、放電容量は小さく、しかもばらつきが大きかったの
に対し、本発明の含浸ロールを使用して作製した電極シ
ートを使用した実施例1〜3の電池では、放電容量は大
きく、ばらつきも小さく、高容量の電池が得られること
が示された。
From the results in Table 1, it was found that the battery of Comparative Example 1 using the electrode sheet manufactured using the conventional impregnated roll had a small discharge capacity and a large variation, whereas the battery of the present invention had a large variation. It was shown that the batteries of Examples 1 to 3 using the electrode sheets manufactured by using No. 1 had a large discharge capacity, a small variation, and a high capacity battery.

【0076】つぎに、実施例3の電池を用いて、含浸工
程におけるポリマー溶液の温度の影響を検討した。ここ
では、ポリマー溶液の温度を変えて作製した電極シート
を用いて、それぞれ20個の電池を作製し、前記条件で
容量確認をおこない、各電池の放電容量の比較をおこな
った。その結果を表2にまとめた。
Next, using the battery of Example 3, the influence of the temperature of the polymer solution in the impregnation step was examined. Here, 20 batteries were each manufactured using the electrode sheet manufactured by changing the temperature of the polymer solution, the capacity was confirmed under the above conditions, and the discharge capacity of each battery was compared. Table 2 summarizes the results.

【0077】[0077]

【表2】 [Table 2]

【0078】表2の結果から、含浸工程におけるポリマ
ー溶液の最適温度は約0〜60℃の範囲であり、温度が
この範囲より高くても、低くても放電容量は小さく、し
かも小さくなることが示された。
From the results shown in Table 2, the optimum temperature of the polymer solution in the impregnation step is in the range of about 0 to 60 ° C., and the discharge capacity is small even if the temperature is higher or lower than this range. Indicated.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明は、正極または負極の少なくとも
いずれか一方の電極にポリマーを保持させてなる非水電
解質二次電池の製造方法であって、ポリマーを溶媒に溶
解させたポリマー溶液を貯留したポリマー含浸槽内に含
浸ロールが設けられ、帯状集電体の両面に合剤層を備え
た電極シートを含浸ロールの周囲を周回させることによ
り、前記電極シートの合剤層にポリマー溶液を含浸させ
る工程を含み、含浸ロールのシリンダー部に接する合剤
層表面がポリマー溶液と接触していることを特徴とする
ものであり、この製造方法により、ポリマー含浸工程に
おいて、電極シートの両面の合剤層のポリマー溶液含浸
量の差をなくすことができ、電池の高容量化及びばらつ
きの小さい非水電解質二次電池の製造方法を提供するこ
とができる。
According to the present invention, there is provided a method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery in which a polymer is retained on at least one of a positive electrode and a negative electrode, wherein a polymer solution having a polymer dissolved in a solvent is stored. Impregnated rolls are provided in the polymer impregnated tank, and the electrode sheet provided with the mixture layer on both sides of the belt-shaped current collector is circulated around the impregnation rolls, thereby impregnating the mixture layer of the electrode sheet with the polymer solution. Wherein the mixture layer surface in contact with the cylinder portion of the impregnation roll is in contact with the polymer solution. The difference in the amount of the polymer solution impregnated in the layers can be eliminated, and a method for producing a nonaqueous electrolyte secondary battery having a high capacity and small variation in the battery can be provided.

【0080】また本発明は、上記の製造方法において、
ポリマー含浸槽内のポリマー溶液の温度調節が可能であ
ることを特徴とし、このことにより、ポリマー含浸槽内
のポリマー溶液の温度上昇を防止し、ポリマー溶液の温
度を最適値に保つことにより、電極シートからの合剤層
の剥離を防止することができる。
The present invention also relates to the above-mentioned production method,
It is characterized in that the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank can be adjusted, thereby preventing the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank from rising and maintaining the temperature of the polymer solution at an optimum value. Separation of the mixture layer from the sheet can be prevented.

【0081】さらに本発明は、上記の製造方法におい
て、ポリマー含浸槽が昇降可能であることを特徴とす
し、このことにより、ポリマー含浸工程を停止した場
合、ポリマー含浸槽や含浸ロールの洗浄が容易となる。
Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned production method, the polymer impregnation tank can be raised and lowered, so that when the polymer impregnation step is stopped, the polymer impregnation tank and the impregnation roll can be easily washed. Becomes

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

【図1】 本発明のポリマー含浸槽の、詳細縦断面の一
例を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a detailed vertical cross section of a polymer impregnation tank of the present invention.

【図2】 従来のポリマー含浸工程を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a conventional polymer impregnation step.

【図3】 従来のポリマー含浸工程における、電極シー
トと含浸ロールの関係を示す拡大図。
FIG. 3 is an enlarged view showing a relationship between an electrode sheet and an impregnation roll in a conventional polymer impregnation step.

【図4】 本発明のポリマー含浸槽の、詳細縦断面の他
の例を示す図。
FIG. 4 is a view showing another example of a detailed vertical cross section of the polymer impregnation tank of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電極シート 2含浸ロール 3 含浸ロールのシリンダー部 4 含浸ロールのシリンダー部に接する合剤層 5 含浸ロールのシリンダー部に接しない合剤層 6 合剤層未塗布部 7、8 ポリマー溶液の液面 10 正極用電極シート 11 ポリマー溶液 12 含浸ロール22のシリンダー部 13 正極集電体 14 シリンダー部12に接触する合剤層 15 シリンダー部12に接触しない合剤層 16 シリンダー部12に設けられた孔 17 シリンダー部12の内部のポリマー溶液 21 ポリマー含浸槽 22 含浸ロール 23 ガイドロール 24 一対の絞りロール 25 第1ロール 26 中間ロール 27 第2ロール 28 ノズル 29 カバー 30 軸 31 ハンドル REFERENCE SIGNS LIST 1 electrode sheet 2 impregnating roll 3 cylinder section of impregnating roll 4 mixture layer in contact with cylinder section of impregnating roll 5 mixture layer not in contact with cylinder section of impregnation roll DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrode sheet for positive electrodes 11 Polymer solution 12 Cylinder part of impregnation roll 22 13 Positive electrode current collector 14 Mixture layer which contacts cylinder part 12 15 Mixture layer which does not contact cylinder part 12 16 Hole provided in cylinder part 17 Polymer solution inside cylinder part 21 Polymer impregnation tank 22 Impregnation roll 23 Guide roll 24 A pair of squeezing rolls 25 First roll 26 Intermediate roll 27 Second roll 28 Nozzle 29 Cover 30 Shaft 31 Handle

フロントページの続き (72)発明者 桑原 義弘 京都府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 今井 宏一 京都市南区吉祥院新田壱ノ段町5番地 ジ −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 −エス・メルコテック株式会社内 (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 −エス・メルコテック株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ14 AK03 AL06 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ22 CJ23 CJ30 DJ09 EJ12 HJ12 HJ14 5H050 AA19 BA17 CA08 CB07 CB12 GA22 GA23 GA29 HA12 HA14Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiro Kuwahara No. 1 Nishinosho Inonoba-cho, Kichijoin, Minami-ku, Kyoto, Kyoto Prefecture Inside Nippon Battery Co., Ltd. No. 5 Inside S-Melcotech Co., Ltd. (72) Inventor Kazunori Tagawa No. 5 inside Kichijoin Nitta Ichidantancho, Minami-ku, Kyoto-shi Inside S-Melcotech Co., Ltd. (72) Inventor Naoto Matsueda Kyoto Minami 5F 0-29 AJ14 AK03 AL06 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ22 CJ23 CJ30 DJ09 EJ12 HJ12 HJ14 5H050 AA19 BA17 CA08 CB07 CB12 GA22 GA23 GA29 HA12 HA14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極また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
二次電池の製造方法であって、ポリマーを溶媒に溶解さ
せたポリマー溶液を貯留したポリマー含浸槽内に含浸ロ
ールが設けられ、帯状集電体の両面に合剤層を備えた電
極シートを前記含浸ロールの周囲を周回させることによ
り、前記電極シートの合剤層にポリマー溶液を含浸させ
る工程を含み、前記含浸ロールのシリンダー部に接する
合剤層表面が前記ポリマー溶液と接触していることを特
徴と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, the method comprising: impregnating a polymer in which a polymer solution obtained by dissolving a polymer in a solvent is stored. A step of impregnating the polymer solution into the mixture layer of the electrode sheet by providing an impregnating roll in the tank and rotating an electrode sheet having a mixture layer on both sides of the belt-shaped current collector around the impregnation roll; Wherein the surface of the mixture layer in contact with the cylinder portion of the impregnating roll is in contact with the polymer solution.
【請求項2】 含浸ロールのシリンダー部に孔を設けた
ことを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池の
製造方法。
2. The method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein holes are provided in a cylinder portion of the impregnation roll.
【請求項3】 含浸ロールのシリンダー部表面に凹凸を
設けたことを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次
電池の製造方法。
3. The method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein irregularities are provided on the surface of the cylinder portion of the impregnation roll.
【請求項4】 ポリマー含浸槽内のポリマー溶液の温度
調節が可能であることを特徴とする請求項1、2または
3記載の非水電解質二次電池の製造方法。
4. The method for producing a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the temperature of the polymer solution in the polymer impregnation tank can be adjusted.
【請求項5】 ポリマー含浸槽が昇降可能であることを
特徴とする請求項1、2、3または4記載の非水電解質
二次電池の製造方法。
5. The method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the polymer impregnation tank is movable up and down.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006114939A1 (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrode mixture paste coating method and coater
DE102017206969A1 (en) 2017-04-26 2018-10-31 Robert Bosch Gmbh Process for producing an electrode film and electrode

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