JP2002231228A - 電池用コンポーネントの製造装置及び方法 - Google Patents
電池用コンポーネントの製造装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電極間の粘着力を高めることにより、電池の内
部抵抗を減少させ、収率を高めることのできる製造装
置、及び製造方法を提供する。 【解決手段】予備浸漬タンク、ベーキングボックス、主
浸漬装置、浸漬装置、乾燥塔、及び圧密化装置を含む、
電池用電気化学セルコンポーネントの製造装置である。
電極材料を金属製の電流コレクタウエブ又はカーボン製
（又はグラス製）のファイバーファブリックウエブ上に
塗布し、その後、浸漬、高温乾燥及び圧密化ステップを
行うことにより、電池製造の後続の工程で使用するため
の種々の電池用電気化学セルコンポーネント（例えば、
カソード、アノード、及びセパレータ）を作る。
部抵抗を減少させ、収率を高めることのできる製造装
置、及び製造方法を提供する。 【解決手段】予備浸漬タンク、ベーキングボックス、主
浸漬装置、浸漬装置、乾燥塔、及び圧密化装置を含む、
電池用電気化学セルコンポーネントの製造装置である。
電極材料を金属製の電流コレクタウエブ又はカーボン製
（又はグラス製）のファイバーファブリックウエブ上に
塗布し、その後、浸漬、高温乾燥及び圧密化ステップを
行うことにより、電池製造の後続の工程で使用するため
の種々の電池用電気化学セルコンポーネント（例えば、
カソード、アノード、及びセパレータ）を作る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池用コンポーネン
トを製造するための装置及び方法、より詳細には、二次
電池の電気化学セルコンポーネントを製造するための装
置及び方法に関する。
トを製造するための装置及び方法、より詳細には、二次
電池の電気化学セルコンポーネントを製造するための装
置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路技術の急速な発展に伴って、ポ
ータブル電子製品（移動電話、ノートパソコン等）は、
高い性能を有し、軽量で薄く、小型で種々の形を有する
ことが要求される。それ故に、電源の価格、電気エネル
ギーの密度（電源の寸法）及び電源の安定性は用途の開
発に於ける主たる研究課題である。電気エネルギー、電
圧及び環境保護の見地から、伝統的な電池（例えば、炭
素亜鉛電池、アルカリ電池、水銀電池、或いはリチウム
電池）は、長時間給電が可能で、繰り返し充電可能な二
次電池によって徐々に取って代わられている。更に、い
くつかの適用の分野、例えば、電池駆動式車輌、航空
機、超小型電子装置及びワイヤレス電源のような分野で
は、二次電池は将来においてより広範囲な発展を提供す
る。
ータブル電子製品（移動電話、ノートパソコン等）は、
高い性能を有し、軽量で薄く、小型で種々の形を有する
ことが要求される。それ故に、電源の価格、電気エネル
ギーの密度（電源の寸法）及び電源の安定性は用途の開
発に於ける主たる研究課題である。電気エネルギー、電
圧及び環境保護の見地から、伝統的な電池（例えば、炭
素亜鉛電池、アルカリ電池、水銀電池、或いはリチウム
電池）は、長時間給電が可能で、繰り返し充電可能な二
次電池によって徐々に取って代わられている。更に、い
くつかの適用の分野、例えば、電池駆動式車輌、航空
機、超小型電子装置及びワイヤレス電源のような分野で
は、二次電池は将来においてより広範囲な発展を提供す
る。
【０００３】一般に、電池の電気化学セルコンポーネン
トは以下の部品を含む。即ち、アノード電流コレクタウ
エブ、アノード、ダイアフラム、カソード及びカソード
電流コレクタウエブである。従来、電池のセルコンポー
ネントを産業的に製造する際には、電極或いはセパレー
タを形成するために基材（或いはファブリックウエブ）
に目的とする材料が水平に塗布される。しかしながら、
水平にコーティングする場合には、塗布された材料（例
えば、ポリマー二次電池における高密度金属酸化物）は
加熱乾燥工程の間に沈降するであろう。換言すれば、塗
布された材料中においては、表面層近傍に比べ、基材近
傍により多くの固体粒子が存在し、そのため、基材近傍
の固体粒子はコーティング後に剥がれるであろう。更
に、粒子の量が多く且つ接着剤が比較的に不十分なの
で、電池製造の圧縮工程の際に、電極とセパレータとを
互いによく結合できない。更に、加熱乾燥工程の際に、
溶剤は基材の側面からのみ蒸発でき、蒸発が起こった表
面には被膜が形成され更なる蒸発が防止されるであろ
う。加熱乾燥温度が高すぎる場合には、表面にひびが入
りやすい。加熱乾燥温度が低すぎる場合には、十分に乾
燥させるために生産速度が低下し、塗布材料中の粒子は
長い加熱乾燥期間のために沈降するであろう。
トは以下の部品を含む。即ち、アノード電流コレクタウ
エブ、アノード、ダイアフラム、カソード及びカソード
電流コレクタウエブである。従来、電池のセルコンポー
ネントを産業的に製造する際には、電極或いはセパレー
タを形成するために基材（或いはファブリックウエブ）
に目的とする材料が水平に塗布される。しかしながら、
水平にコーティングする場合には、塗布された材料（例
えば、ポリマー二次電池における高密度金属酸化物）は
加熱乾燥工程の間に沈降するであろう。換言すれば、塗
布された材料中においては、表面層近傍に比べ、基材近
傍により多くの固体粒子が存在し、そのため、基材近傍
の固体粒子はコーティング後に剥がれるであろう。更
に、粒子の量が多く且つ接着剤が比較的に不十分なの
で、電池製造の圧縮工程の際に、電極とセパレータとを
互いによく結合できない。更に、加熱乾燥工程の際に、
溶剤は基材の側面からのみ蒸発でき、蒸発が起こった表
面には被膜が形成され更なる蒸発が防止されるであろ
う。加熱乾燥温度が高すぎる場合には、表面にひびが入
りやすい。加熱乾燥温度が低すぎる場合には、十分に乾
燥させるために生産速度が低下し、塗布材料中の粒子は
長い加熱乾燥期間のために沈降するであろう。
【０００４】垂直浸漬法使用により、湿りの問題を改善
し、これにより接着剤と基材との間の粘着力を増大でき
たが、収率はいまだに不十分である。その結果、産業が
直面している問題、即ち、収率が低い或いは電極間粘着
力が弱いことに起因して内部電気抵抗が高いという問題
を解決するために、電池の電気化学セルコンポーネント
のための改良された製造装置と方法に対するニーズが依
然として存在する。
し、これにより接着剤と基材との間の粘着力を増大でき
たが、収率はいまだに不十分である。その結果、産業が
直面している問題、即ち、収率が低い或いは電極間粘着
力が弱いことに起因して内部電気抵抗が高いという問題
を解決するために、電池の電気化学セルコンポーネント
のための改良された製造装置と方法に対するニーズが依
然として存在する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は電池の電気化学
セルコンポーネントを製造するための装置を提供する。
該製造装置では、電極又は非電導性ポリマー製セパレー
タを基材と接合する場合に生じる問題を充分に解決する
ために改良された幾つかの装置が統合されている。又、
本発明は電池の電気化学セルコンポーネントの製造方法
を提供する。即ち、加湿、清浄化及び／又は接着剤の塗
布等の前処理、垂直層流を有する乾燥装置の特別な設計
及びそれに続く加熱及び圧密化装置を用いることによ
り、電池の電気化学セルコンポーネントの生産信頼性を
全体的に向上させ、これにより収率を増大させる。本発
明によれば、製造方法の複雑さは簡単化できる。例え
ば、単一の浸漬タンク中の溶液又は複数の浸漬タンクの
中の溶液を変えることにより、アノード、カソード、又
はセパレータ等の異なった製品を同一の製造装置によっ
て作ることができる。本発明によれば、所定長さの基材
から成る電気化学セルコンポーネントを製造する装置は
以下のものを含む。即ち、繰り出し装置に設けられた複
数のスプールと、基材表面の清浄化及び／又は基材表面
に接着剤を塗布するための液体材料を収容する予備浸漬
タンクと、予備浸漬タンク中の液体材料を通して基材を
搬送するために基材と接触する複数のローラーを含む第
一の被覆装置と、浸漬により被覆された基材を乾燥する
ためのベーキングボックスと、カソード、アノード又は
セパレータ用の溶質を含む溶液を収容する主浸漬タンク
と、液体材料を通して移動する基材と接触する複数のロ
ーラーを含む第二の被覆装置と、溶液を攪拌するための
攪拌ブレード及び落下物体による損傷から攪拌ブレード
を保護するためにローラーと攪拌ブレードとの間に配置
される遮蔽板と、溶液中の被覆材料を基材に密着させ、
被覆の厚さを均一に分布させるための複数のスクイズロ
ーラーと、好ましくは複数の部分に分かれた放射加熱素
子を有する加熱装置、高温空気入口及び高温空気出口を
含む縦形乾燥装置と、一対の加熱ローラーを備え縦形乾
燥装置から搬出される基材を圧延し圧密化するための圧
密化装置と、溶質で被覆された電気化学セルコンポーネ
ントを電池を作る後続の工程のためにスプールの周りに
回収するためのファブリックコレクタとを含む。
セルコンポーネントを製造するための装置を提供する。
該製造装置では、電極又は非電導性ポリマー製セパレー
タを基材と接合する場合に生じる問題を充分に解決する
ために改良された幾つかの装置が統合されている。又、
本発明は電池の電気化学セルコンポーネントの製造方法
を提供する。即ち、加湿、清浄化及び／又は接着剤の塗
布等の前処理、垂直層流を有する乾燥装置の特別な設計
及びそれに続く加熱及び圧密化装置を用いることによ
り、電池の電気化学セルコンポーネントの生産信頼性を
全体的に向上させ、これにより収率を増大させる。本発
明によれば、製造方法の複雑さは簡単化できる。例え
ば、単一の浸漬タンク中の溶液又は複数の浸漬タンクの
中の溶液を変えることにより、アノード、カソード、又
はセパレータ等の異なった製品を同一の製造装置によっ
て作ることができる。本発明によれば、所定長さの基材
から成る電気化学セルコンポーネントを製造する装置は
以下のものを含む。即ち、繰り出し装置に設けられた複
数のスプールと、基材表面の清浄化及び／又は基材表面
に接着剤を塗布するための液体材料を収容する予備浸漬
タンクと、予備浸漬タンク中の液体材料を通して基材を
搬送するために基材と接触する複数のローラーを含む第
一の被覆装置と、浸漬により被覆された基材を乾燥する
ためのベーキングボックスと、カソード、アノード又は
セパレータ用の溶質を含む溶液を収容する主浸漬タンク
と、液体材料を通して移動する基材と接触する複数のロ
ーラーを含む第二の被覆装置と、溶液を攪拌するための
攪拌ブレード及び落下物体による損傷から攪拌ブレード
を保護するためにローラーと攪拌ブレードとの間に配置
される遮蔽板と、溶液中の被覆材料を基材に密着させ、
被覆の厚さを均一に分布させるための複数のスクイズロ
ーラーと、好ましくは複数の部分に分かれた放射加熱素
子を有する加熱装置、高温空気入口及び高温空気出口を
含む縦形乾燥装置と、一対の加熱ローラーを備え縦形乾
燥装置から搬出される基材を圧延し圧密化するための圧
密化装置と、溶質で被覆された電気化学セルコンポーネ
ントを電池を作る後続の工程のためにスプールの周りに
回収するためのファブリックコレクタとを含む。
【０００６】上記の及び他の目的、特徴、及び利点は以
下の好ましい実施形態のより詳細な記載に明示される。
本発明の特定の実施形態について図示し記載したが、当
業者であれば更なる変形及び改良は容易に想到できる。
それ故に、本発明は例示した特定の形態に限定されるの
ものでなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない全ての
変形例は添付の請求項に包含される。
下の好ましい実施形態のより詳細な記載に明示される。
本発明の特定の実施形態について図示し記載したが、当
業者であれば更なる変形及び改良は容易に想到できる。
それ故に、本発明は例示した特定の形態に限定されるの
ものでなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない全ての
変形例は添付の請求項に包含される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は電池の電気化学セルコン
ポーネントのための製造装置及び方法を提供する。本発
明の目的は、従来の製造方法において効率よく収率を増
大できない要因となっている欠点を除去し、且つコンポ
ーネントを接合する上での前記の問題点及び好ましくな
い結果を上首尾に解消することである。
ポーネントのための製造装置及び方法を提供する。本発
明の目的は、従来の製造方法において効率よく収率を増
大できない要因となっている欠点を除去し、且つコンポ
ーネントを接合する上での前記の問題点及び好ましくな
い結果を上首尾に解消することである。
【０００８】図１は本発明によって組立てられた、電池
用電気化学セルコンポーネントの製造装置の概略図であ
る。繰り出し装置１００は原料基材１０を供給するため
の複数のスプール１０１を含む。ファブリック貯蔵装置
１０２は生産ラインでの原料基材１０の搬送を中断せず
に原料基材１０を貯蔵するためのスプール１０１を交換
できるように設計されている。前処理装置２００は一以
上の予備浸漬タンク２０２とベーキングボックス２０４
を含む。次いで、主浸漬装置３００を用いて電極材料或
いは非導電性ポリマーが原料基材１０の上に塗布され
る。その後、電極材料（或いは非導電性材料）で被覆さ
れた基材２０は縦形乾燥塔４００内に垂直に運ばれる。
送風炉６００からの熱い空気は塔４００の底から塔４０
０内に入り、乾燥塔４００全体を通って塔４００の頂上
から出ていく。乾燥塔４００の頂上から搬出される被覆
された基材２０はその後、密閉された圧密化装置５００
に入り、その結果、被覆材料は基材２０と密接に接合さ
れる。その後、被覆された基材２０で作られたセルコン
ポーネント３０は巻取機７００の中のスプール７０１に
巻き取られその後の処理を容易にする。その後、得られ
た電池のセルコンポーネントは、従来の高温圧延処理に
より、或いは本発明者の先の台湾特許出願第８９，１０
５，８１１号に開示されている高温加圧成形工程によ
り、電池の中間製品に加工できる。上記台湾特許出願の
高温加圧成形工程は、セルコンポーネントを適切な寸法
に切断して、切断によって得られたコンポーネントを積
層加圧することを含む。
用電気化学セルコンポーネントの製造装置の概略図であ
る。繰り出し装置１００は原料基材１０を供給するため
の複数のスプール１０１を含む。ファブリック貯蔵装置
１０２は生産ラインでの原料基材１０の搬送を中断せず
に原料基材１０を貯蔵するためのスプール１０１を交換
できるように設計されている。前処理装置２００は一以
上の予備浸漬タンク２０２とベーキングボックス２０４
を含む。次いで、主浸漬装置３００を用いて電極材料或
いは非導電性ポリマーが原料基材１０の上に塗布され
る。その後、電極材料（或いは非導電性材料）で被覆さ
れた基材２０は縦形乾燥塔４００内に垂直に運ばれる。
送風炉６００からの熱い空気は塔４００の底から塔４０
０内に入り、乾燥塔４００全体を通って塔４００の頂上
から出ていく。乾燥塔４００の頂上から搬出される被覆
された基材２０はその後、密閉された圧密化装置５００
に入り、その結果、被覆材料は基材２０と密接に接合さ
れる。その後、被覆された基材２０で作られたセルコン
ポーネント３０は巻取機７００の中のスプール７０１に
巻き取られその後の処理を容易にする。その後、得られ
た電池のセルコンポーネントは、従来の高温圧延処理に
より、或いは本発明者の先の台湾特許出願第８９，１０
５，８１１号に開示されている高温加圧成形工程によ
り、電池の中間製品に加工できる。上記台湾特許出願の
高温加圧成形工程は、セルコンポーネントを適切な寸法
に切断して、切断によって得られたコンポーネントを積
層加圧することを含む。
【０００９】図２は原料基材１０の前処理装置２００を
示す。装置２００は少なくとも一つの予備浸漬タンク２
０２、ベーキングボックス２０４及び複数のローラー２
０５、２０６、２０７、２０８を含む。予備浸漬タンク
２０２の機能は、貯蔵或いは搬送中に原料基材１０（不
織ファブリック或いは金属ウエブ）表面上の油による汚
染或いは酸化層を取り除くことである。これらの有害物
質は原料基材１０への被覆材料の接着力の低下、又は電
池の内部電気抵抗の増加を引き起こす。更に、一以上の
予備浸漬タンク２０２ａを追加して原料基材１０に接着
剤を塗布し、その後に被覆する電極材料の被覆一様性と
接着力を高めるようにしてもよい。予備浸漬段階の後、
原料基材１０はベーキングボックス２０４の中で加熱乾
燥される。
示す。装置２００は少なくとも一つの予備浸漬タンク２
０２、ベーキングボックス２０４及び複数のローラー２
０５、２０６、２０７、２０８を含む。予備浸漬タンク
２０２の機能は、貯蔵或いは搬送中に原料基材１０（不
織ファブリック或いは金属ウエブ）表面上の油による汚
染或いは酸化層を取り除くことである。これらの有害物
質は原料基材１０への被覆材料の接着力の低下、又は電
池の内部電気抵抗の増加を引き起こす。更に、一以上の
予備浸漬タンク２０２ａを追加して原料基材１０に接着
剤を塗布し、その後に被覆する電極材料の被覆一様性と
接着力を高めるようにしてもよい。予備浸漬段階の後、
原料基材１０はベーキングボックス２０４の中で加熱乾
燥される。
【００１０】図３は本発明の主浸漬装置３００の概略図
を示す。乾燥された原料基材１０はその後主被覆工程の
ための主浸漬タンク３０９に搬送される。主浸漬タンク
３０９は基材の移動方向を変更するための複数のローラ
ー３０２、３０４、３０６及び３０８を含む。主浸漬タ
ンク３０９は、被覆すべきカソード、アノード或いはセ
パレータ材料を含む溶液３１０、及び溶液３１０を攪拌
するための攪拌ブレード３１１を含む。溶液３１０を攪
拌する目的は、比重が高い溶質が溶液３１０の中で沈殿
することを防止するとともに、原料基材１０が不均一に
被覆されることを防止することである。溶媒より重い物
体（溶質、基材の破片など）がブレード３１１上に落下
して生産工程が中断されるのを避けるために、遮蔽板３
１２が攪拌ブレード３１１と原料基材１０との間に設け
られている。浸漬の後、溶液３１０中の溶質（電極材料
など）を一様且つ緻密に原料基材１０上に被覆するため
に、原料基材１０は一対のスクイーズローラー３１６を
通して運ばれる。
を示す。乾燥された原料基材１０はその後主被覆工程の
ための主浸漬タンク３０９に搬送される。主浸漬タンク
３０９は基材の移動方向を変更するための複数のローラ
ー３０２、３０４、３０６及び３０８を含む。主浸漬タ
ンク３０９は、被覆すべきカソード、アノード或いはセ
パレータ材料を含む溶液３１０、及び溶液３１０を攪拌
するための攪拌ブレード３１１を含む。溶液３１０を攪
拌する目的は、比重が高い溶質が溶液３１０の中で沈殿
することを防止するとともに、原料基材１０が不均一に
被覆されることを防止することである。溶媒より重い物
体（溶質、基材の破片など）がブレード３１１上に落下
して生産工程が中断されるのを避けるために、遮蔽板３
１２が攪拌ブレード３１１と原料基材１０との間に設け
られている。浸漬の後、溶液３１０中の溶質（電極材料
など）を一様且つ緻密に原料基材１０上に被覆するため
に、原料基材１０は一対のスクイーズローラー３１６を
通して運ばれる。
【００１１】図４に示されるように、被覆された基材２
０は縦形乾燥塔４００内に上方へ移動する。乾燥塔４０
０は加熱装置４０２（好ましくは放射加熱源）を含み、
この加熱源は加熱効率を最適化するために複数の加熱領
域に分割されている。加熱装置４０２が設けられている
他、送風炉６００からの高温空気が乾燥塔４００に供給
される。すなわち、被覆された基材２０のために、入り
口４０４を通して送風炉６００からの高温空気が導入さ
れ、高温空気パイプ４０６から排出される。高温空気を
導入する目的は、乾燥塔４００内に伝熱媒体としての層
流を形成すると共に、蒸発した溶媒を取り去り再利用す
ることである。被覆された基材２０の走行方向が重力方
向と逆であるため、従来技術に於ける基材上での析出の
問題を避けることができ、電池の品質を安定化する目的
が達成される。更に、ベーキングボックスは両面加熱乾
燥が可能であるので、基材２０の両面に塗布された溶液
中の溶媒を一様に蒸発させることができる。蒸発面積は
水平式機械の場合の二倍であるので、生産速度が増大す
る。
０は縦形乾燥塔４００内に上方へ移動する。乾燥塔４０
０は加熱装置４０２（好ましくは放射加熱源）を含み、
この加熱源は加熱効率を最適化するために複数の加熱領
域に分割されている。加熱装置４０２が設けられている
他、送風炉６００からの高温空気が乾燥塔４００に供給
される。すなわち、被覆された基材２０のために、入り
口４０４を通して送風炉６００からの高温空気が導入さ
れ、高温空気パイプ４０６から排出される。高温空気を
導入する目的は、乾燥塔４００内に伝熱媒体としての層
流を形成すると共に、蒸発した溶媒を取り去り再利用す
ることである。被覆された基材２０の走行方向が重力方
向と逆であるため、従来技術に於ける基材上での析出の
問題を避けることができ、電池の品質を安定化する目的
が達成される。更に、ベーキングボックスは両面加熱乾
燥が可能であるので、基材２０の両面に塗布された溶液
中の溶媒を一様に蒸発させることができる。蒸発面積は
水平式機械の場合の二倍であるので、生産速度が増大す
る。
【００１２】図５は一対の加熱可能なスクイーズローラ
ー５０２及び排気パイプ５０４、５０６を含む圧密化装
置５００を示す。密閉されたチャンバ内において、溶質
（例えば、電極材料）を基板上に一様に分布させて、セ
ルコンポーネント３０を形成できる。この時、加熱可能
なスクイーズローラー５０２からの熱エネルギー、乾燥
塔４００から排気される高温空気の熱エネルギー及び被
覆された基材２０に保持されている熱が利用される。圧
密化装置５００を乾燥塔４００の頂部上に配置する理由
は、高温空気をうまく利用すると共に、冷える前に被覆
された基材２０を圧延することにより、エネルギーを節
約しコストを下げることができるからである。
ー５０２及び排気パイプ５０４、５０６を含む圧密化装
置５００を示す。密閉されたチャンバ内において、溶質
（例えば、電極材料）を基板上に一様に分布させて、セ
ルコンポーネント３０を形成できる。この時、加熱可能
なスクイーズローラー５０２からの熱エネルギー、乾燥
塔４００から排気される高温空気の熱エネルギー及び被
覆された基材２０に保持されている熱が利用される。圧
密化装置５００を乾燥塔４００の頂部上に配置する理由
は、高温空気をうまく利用すると共に、冷える前に被覆
された基材２０を圧延することにより、エネルギーを節
約しコストを下げることができるからである。
【００１３】最後に、形成されたセルコンポーネント３
０は、後の工程のために、ファブリック巻取機７００に
よってファブリックスプール７０１に巻き取られる。
０は、後の工程のために、ファブリック巻取機７００に
よってファブリックスプール７０１に巻き取られる。
【００１４】本発明による電池の電気化学セルコンポー
ネント製造装置の効果は以下の通りである。
ネント製造装置の効果は以下の通りである。
【００１５】Ｉ．前処理装置の導入 前処理装置は、例えば銅或いはアルミニュームの金属ウ
エブ等の基材を清浄にし、基材を油等の汚染物質から守
るために用いられる。接着剤の溶液が浸漬タンクにおい
て基材上に塗布されるが、この時、汚染があると接着剤
の不均一な分布をもたらす。更に、予備浸漬タンクは銅
或いはアルミニュームの金属ウエブの表面の前処理に使
用され得る。もし必要であれば、ウエブの表面の接着力
を高めるために銅或いはアルミニュームの金属ウエブを
プライマーの層で覆うようにしてもよい。上記の本発明
の目的を達成するために、複数の浸漬タンクを直列に配
置してもよい。
エブ等の基材を清浄にし、基材を油等の汚染物質から守
るために用いられる。接着剤の溶液が浸漬タンクにおい
て基材上に塗布されるが、この時、汚染があると接着剤
の不均一な分布をもたらす。更に、予備浸漬タンクは銅
或いはアルミニュームの金属ウエブの表面の前処理に使
用され得る。もし必要であれば、ウエブの表面の接着力
を高めるために銅或いはアルミニュームの金属ウエブを
プライマーの層で覆うようにしてもよい。上記の本発明
の目的を達成するために、複数の浸漬タンクを直列に配
置してもよい。
【００１６】II．縦形ベーキングボックスの均一温度制
御の改善 放射加熱素子を用いることが好ましく、この場合、加熱
素子の表面からの熱エネルギーを放射により乾燥対象に
伝達できる。同時に、溶媒を除去し溶質（例えば、電極
材料）を残存させるために、高温空気がベーキングボッ
クスに導入される。又、高温空気の導入により、乾燥の
ための熱エネルギーを効率的に提供するための熱伝達媒
体として作用する層流を形成できる。被覆上に高温によ
る悪影響を及ぼすことなしに、基材上の溶液を充分に蒸
発させ、基材上の対象とする溶質を硬化するために、導
入する高温空気の流量は前もって計算される。更に、ベ
ーキングボックス内の加熱素子は複数の部分に分割で
き、その各部分が独立に乾燥温度を制御して加熱乾燥効
率を増大させる。均一に温度を分布させる或いは均一に
乾燥させる目的を達成するために上記設計を組み合わせ
て適用でき、これによりスループットを増大させ得る。
御の改善 放射加熱素子を用いることが好ましく、この場合、加熱
素子の表面からの熱エネルギーを放射により乾燥対象に
伝達できる。同時に、溶媒を除去し溶質（例えば、電極
材料）を残存させるために、高温空気がベーキングボッ
クスに導入される。又、高温空気の導入により、乾燥の
ための熱エネルギーを効率的に提供するための熱伝達媒
体として作用する層流を形成できる。被覆上に高温によ
る悪影響を及ぼすことなしに、基材上の溶液を充分に蒸
発させ、基材上の対象とする溶質を硬化するために、導
入する高温空気の流量は前もって計算される。更に、ベ
ーキングボックス内の加熱素子は複数の部分に分割で
き、その各部分が独立に乾燥温度を制御して加熱乾燥効
率を増大させる。均一に温度を分布させる或いは均一に
乾燥させる目的を達成するために上記設計を組み合わせ
て適用でき、これによりスループットを増大させ得る。
【００１７】III．主浸漬タンク内での攪拌 攪拌の目的は比重が高い溶質の沈殿を防ぎ、主浸漬タン
クの溶液中に溶質を均一に分散させることである。更
に、遮蔽板が攪拌ブレードの上に保護のために設けられ
る。
クの溶液中に溶質を均一に分散させることである。更
に、遮蔽板が攪拌ブレードの上に保護のために設けられ
る。
【００１８】IV．圧密化工程 圧密化に於いては、スクイーズローラーによって基材に
圧力を加え、また基材を加熱することが必要である。本
発明によれば、密閉されたチャンバ内のベーキングボッ
クスから消散する熱エネルギーを有効に再利用し、これ
により電池製品のコストを削減するために、圧密化装置
はベーキングボックスの頂上に置かれている。
圧力を加え、また基材を加熱することが必要である。本
発明によれば、密閉されたチャンバ内のベーキングボッ
クスから消散する熱エネルギーを有効に再利用し、これ
により電池製品のコストを削減するために、圧密化装置
はベーキングボックスの頂上に置かれている。
【００１９】Ｖ．生産設備での投資の削減 本発明によれば、電流コレクタウエブ或いはカーボンフ
ァイバー不織ファブリックウエブ等の導電性の基材はカ
ソード材或いはアノード材のような材料で直接被覆で
き、或いは基材はセパレータ膜としてのポリエチレン或
いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の材料で
被覆できる。その結果、剥離膜のような被覆保持体が不
要となりコストが削減できる。更に、浸漬タンク中の被
覆溶液を変更するだけで、電流コレクタウエブを含む電
極又はセパレータを同一の製造装置を用いて生産でき
る。
ァイバー不織ファブリックウエブ等の導電性の基材はカ
ソード材或いはアノード材のような材料で直接被覆で
き、或いは基材はセパレータ膜としてのポリエチレン或
いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の材料で
被覆できる。その結果、剥離膜のような被覆保持体が不
要となりコストが削減できる。更に、浸漬タンク中の被
覆溶液を変更するだけで、電流コレクタウエブを含む電
極又はセパレータを同一の製造装置を用いて生産でき
る。
【００２０】上記記載によって、本発明を具体化した種
々の工程が開示されている。しかしながら、本発明の範
囲から逸脱することなしに種々の変更及び置換が可能で
ある。それゆえ、上記の例は本発明を開示することを目
的とするものであって、その範囲を限定するものではな
い。
々の工程が開示されている。しかしながら、本発明の範
囲から逸脱することなしに種々の変更及び置換が可能で
ある。それゆえ、上記の例は本発明を開示することを目
的とするものであって、その範囲を限定するものではな
い。
【図１】本発明による電気化学セルコンポーネント製造
装置の概略図である。
装置の概略図である。
【図２】予備浸漬タンクとベーキングボックスを示す。
【図３】主浸漬装置の概略図である。
【図４】乾燥塔内における搬送ラインと熱層流の概略図
である。
である。
【図５】密閉されたチャンバ内に設けられた圧密化装置
の概略図である。
の概略図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 7/00 Ｂ０５Ｄ 7/00 Ｂ Ｈ０１Ｍ 2/14 Ｈ０１Ｍ 2/14 (71)出願人 501128069 11，ＩＮＤＵＳＴＲＹ ５ＴＨ ＲＤ．, ＫＵＡＮ−ＹＩＮ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＤＩＳＴＲＩＣＴ，ＴＡＯ−ＹＵＡＮ, ＴＡＩＷＡＮ，Ｒ．Ｏ．Ｃ. (72)発明者 シュー ホー ジェン 台湾，タイペイ シェン，タン スイ，パ シ アールディー．，エスイーシー．１, エヌオー．153 Ｆターム(参考） 4D075 AB02 AB32 AB36 AB38 AE16 BB05Z BB16Y BB24Y BB24Z BB33Z BB37Z BB38Z BB65X CA12 DA04 DB06 DB07 DB11 DB13 DB20 DC19 EA07 EA35 EB13 EB35 4F040 AA22 AB01 AC02 AC04 BA50 CC03 CC19 DB10 DB13 DB14 DB27 DB30 4F042 AA22 AB01 CA06 DA08 DB02 DB18 DB36 DB37 DD09 DD11 ED02 5H021 BB01 BB12 BB13 BB15 BB19 CC02 5H050 AA12 AA19 DA04 DA19 EA02 EA08 EA13 GA02 GA10 GA22 GA23 GA27 GA29 GA30
Claims (14)
- 【請求項１】 所定長さの基材から成る電気化学セルコ
ンポーネントを製造する製造装置であって、 前記基材が巻かれた少なくとも一つのスプールを含む繰
り出し装置と、 前記基材の表面の清浄化及び／又は前記基材の表面に接
着剤を塗布するための第一の溶液を収容する予備浸漬タ
ンクと、 前記予備浸漬タンク中の前記第一の溶液を通して前記基
材を移動させるために前記基材と接触するローラーを含
む第一の被覆装置と、 予備浸漬された基材を加熱乾燥するためのベーキングボ
ックスと、 カソード、アノード又はセパレータの材料を含む第二の
溶液を収容する主浸漬タンクと、 前記第二の溶液を通して前記基材を移動させるために前
記基材と接触する少なくとも一つのローラー、前記第二
の溶液を攪拌するための攪拌ブレード、及び落下物体に
よる損傷から前記攪拌ブレードを保護するために前記ロ
ーラーと前記攪拌ブレードとの間に配置された遮蔽板を
含む第二の被覆装置と、 前記第二の溶液中の前記材料を圧密化して前記材料を前
記基材上に均等に分布させる一対のスクイズローラー
と、 加熱装置、高温空気入口及び高温空気出口を有し、被覆
された基材を加熱乾燥する縦形乾燥装置と、 加熱可能なスクイズローラーを備え、前記縦形乾燥装置
から搬出される被覆された基材を加熱・圧密化して電池
の電気化学セルコンポーネントを形成する圧密化装置と
を含む電気化学セルコンポーネント製造装置。 - 【請求項２】 前記縦形乾燥装置内の前記加熱装置が複
数の部分に分かれている加熱装置である、請求項１記載
の製造装置。 - 【請求項３】 前記縦形乾燥装置内の前記加熱装置が複
数の部分に分かれている放射加熱装置である、請求項２
記載の製造装置。 - 【請求項４】 スプールの取り換え時に前記基材の搬送
を維持するためのファブリック蓄積装置と、 電池製造の後続の工程で使用するために前記電気化学セ
ルコンポーネントを巻き取るためのスプールを少なくと
も一つ含む巻取機とを更に含む、請求項１記載の製造装
置。 - 【請求項５】 前記高温空気入口と前記高温空気出口が
前記乾燥装置の第一及び第二の端部に各々配置されてい
る、請求項１記載の製造装置。 - 【請求項６】 熱エネルギーを節約するために前記圧密
化装置が密閉されたチャンバ内に設けられている、請求
項１記載の製造装置。 - 【請求項７】 前記電気化学セルコンポーネントがカソ
ード、アノード、又はセパレータである、請求項１記載
の製造装置。 - 【請求項８】 前記基材は、金属製電流コレクタウエ
ブ、カーボンファイバー製不織ファブリックウエブ又は
グラスファイバー製不織ファブリックウエブである、請
求項１記載の製造装置。 - 【請求項９】 電気化学セルコンポーネントの製造方法
であって、 前処理として基材を第一の溶液中へ浸漬するステップ
と、 前記基材を乾燥するステップと、 前記基材を第二の溶液中へ浸漬して材料の層を基材上に
塗布するステップと、 前記被覆された基材を圧延するステップと、 前記基材を乾燥装置中へ反重力方向に搬送し、前記基材
を加熱乾燥するステップと、 前記乾燥装置からの前記基材を圧密化するステップとを
含む製造方法。 - 【請求項１０】 前記加熱乾燥ステップが放射熱で行わ
れる、請求項９記載の製造方法。 - 【請求項１１】 前記加熱乾燥ステップが、前記基材を
高温空気で乾燥することを更に含む、請求項９記載の製
造方法。 - 【請求項１２】 前記圧密化ステップが、密閉したチャ
ンバ内で基材を加熱し圧延するステップを含む、請求項
９記載の製造方法。 - 【請求項１３】 前記第一の溶液が、清浄用溶液、接着
用溶液、又は清浄／接着用溶液である、請求項９記載の
製造方法。 - 【請求項１４】 前記基材の表面を被覆するための前記
第二の溶液中の前記材料は、カソード材料、アノード材
料、又は非導電性高分子材料である、請求項９記載の製
造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW089126586A TW459413B (en) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | Manufacturing apparatus of battery component and its manufacturing method |
| TW89126586 | 2000-12-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231228A true JP2002231228A (ja) | 2002-08-16 |
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ID=21662295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001379872A Pending JP2002231228A (ja) | 2000-12-13 | 2001-12-13 | 電池用コンポーネントの製造装置及び方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020071913A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002231228A (ja) |
| TW (1) | TW459413B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103238248A (zh) * | 2010-12-02 | 2013-08-07 | 株式会社Lg化学 | 用于层叠的新颖装置和使用该装置制造的二次电池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100728108B1 (ko) * | 2001-04-02 | 2007-06-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 및 그의 제조 방법 |
| JP4911909B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2012-04-04 | 三洋電機株式会社 | リチウム二次電池用電極の製造方法 |
| CN101420021B (zh) * | 2007-10-26 | 2011-07-27 | 清华大学 | 锂离子电池正极及其制备方法 |
| KR101534642B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2015-07-07 | 주식회사 엘지화학 | 딥핑 배스 |
| CN103531744A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电池极板以及电极的制作方法 |
| US10283808B2 (en) * | 2013-06-27 | 2019-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing electrode for lithium ion batteries |
| US9923196B2 (en) * | 2013-10-03 | 2018-03-20 | Johns Manville | Conductive mat for battery electrode plate reinforcement and methods of use therefor |
| JP6027214B1 (ja) * | 2015-06-11 | 2016-11-16 | 住友化学株式会社 | フィルム製造方法 |
| CN114392888A (zh) * | 2021-06-07 | 2022-04-26 | 东莞庆泰电线电缆有限公司 | 线缆的涂层工艺与涂层系统和制备的线缆 |
| CN113644286B (zh) * | 2021-07-28 | 2023-09-19 | 深圳市诚捷智能装备股份有限公司 | 浸液卷绕设备及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2102812A (en) * | 1934-08-14 | 1937-12-21 | Union Carbide & Carbon Corp | Method of and apparatus for making welding rods |
| US4934306A (en) * | 1987-10-15 | 1990-06-19 | Wilson Greatbatch Ltd. | Anode coating for lithium cell |
-
2000
- 2000-12-13 TW TW089126586A patent/TW459413B/zh not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001379872A patent/JP2002231228A/ja active Pending
- 2001-12-13 US US10/013,472 patent/US20020071913A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103238248A (zh) * | 2010-12-02 | 2013-08-07 | 株式会社Lg化学 | 用于层叠的新颖装置和使用该装置制造的二次电池 |
| JP2013545244A (ja) * | 2010-12-02 | 2013-12-19 | エルジー・ケム・リミテッド | 積層するための新規装置およびそれを使用することによって作製される二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020071913A1 (en) | 2002-06-13 |
| TW459413B (en) | 2001-10-11 |
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