【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池用の集電体シートに電極活物質ペーストを塗布する電極塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｌｉイオン電池などの電極塗布方法では、バックアップローラ付きのスリットダイを用いてシートの一方の面にペーストを塗布した後に、別のスリットダイを用いてバックアップローラなしで未塗布面へのペーストの塗布が行われる。あるいは、他の電極塗布方法では、バックアップローラなしで、スリットダイを用いてシートの両面に同時にペーストの塗布が行われる。塗布されたペーストは、熱風の吹き付けにより乾燥され、乾燥時間の短縮が図られている。
【０００３】
たとえば、特開平１１−３３９７８１号公報、特開平１１−３２９４１６号公報は、集電体シートに電極活物質ペーストをダイコータにより塗布したのち、乾燥炉内で乾燥させる技術を開示する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３３９７８１号公報
【特許文献２】
特開平１１−３２９４１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
集電体シートの両面に電極活物質ペーストを塗布する場合には、ローラでサポートできないため、風圧により集電体シートを浮かせて搬送する必要がある。そのため、乾燥の初期においても集電体シートを浮かせるために必要な風を当てなければならない。
【０００６】
このため、ダイコーターによって塗布された電極活物質ペーストを急激に乾燥させると、塗膜中の水分が表面から急速に乾燥し、表層亀裂が発生したり、粒子同士を結合したり、集電体シートとの密着を確保する目的で混ぜているバインダーが表層に浮き上がる（マイグレーション）現像が発生し、界面の密着強度が低下し、後工程で剥離し性能低下をもたらすことがある。
【０００７】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電極塗布方法を提供することを目的とする。より具体的には、本発明は、電極活物質ペーストを集電体シートの両面に精度良く塗布することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の望ましい態様は、ダイコーターによって集電体シートに電極活物質ペーストを塗布するペースト塗布工程と、前記集電体シートに塗布された電極活物質ペーストを乾燥させるペースト乾燥工程と、を有する電極塗布方法であって、前記ペースト乾燥工程は、加湿された熱風を前記集電体シートに吹き付けた後、乾燥した熱風を前記集電体シートに吹き付けることを特徴とする
【０００９】
これによれば、集電体シートの表面の急激な乾燥が抑えられ、集電体シートの耐亀裂性、耐マイグレーション性が向上し、乾燥した熱風を吹き付けたときの、集電体シートにおける亀裂の発生やバインダーのマイグレーションによる密着強度の低下を防止することができ、ひいては、電極活物質ペーストを集電体シートの両面に精度良く塗布することが可能となる。
【００１０】
また、他の発明の望ましい態様は、上述の態様において、加湿された熱風の湿度は９０％ＲＨ以上であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、実施形態で用いられるダイコーティング装置１０を示す概略図である。
【００１２】
集電体シート２０は、巻出し部３０から繰り出され、バックローラ４０により部分的に巻回されて走行する。タンク４２には電極活物質ペーストが収容され、ポンプ４４によって吸引された電極活物質ペーストがスリットダイ５０に供給される。スリットダイ５０は、吐出口が集電体シート２０を挟んでバックローラ４０と所定の間隔で対向した形で設けられている。スリットダイ５０によって、走行する集電体シート２０の一方の面（以下、便宜的に表面という）に、電極活物質ペーストが塗工される。
【００１３】
表面に電極活物質ペーストが塗工された集電体シート２０は、ローラ５２によって部分的に巻回された後、スリットダイ６０に送られる。集電体シート２０は、所定の張力を受けながらスリットダイ６０上を走行する。集電体シート２０の走行スピードは、１０ｍ／ｓである。スリットダイ６０には、ポンプ４６によってタンク４２から吸引された電極活物質ペーストが供給される。スリットダイ６０により、集電体シート２０の裏面に電極活物質ペーストが塗工される。その後、集電体シート２０は乾燥炉７０内を走行する。
【００１４】
乾燥炉７０は、乾燥エリア７２，７４，７６を有し、各乾燥エリアには、それぞれ、集電体シート２０の両面に対向する複数の送風ノズル８０，８２，８４が設けられている。送風機などの送風手段を備えた給気部９０は、送風ノズル８０，８２，８４に連結されている。給気部９０からの送風量は、１５ｍ／ｓである。
【００１５】
送風ノズル８０に供給される空気は、ヒータ９２によって１００℃に加熱された後、加湿器１００から供給される蒸気によって９０％ＲＨ以上に加湿される。
【００１６】
また、送風ノズル８２，８４に供給される空気は、ヒータ９４，９６によってそれぞれ１２０，１５０℃に加熱される。
【００１７】
以上の構成により、乾燥炉７０内を走行する集電体シート２０は、乾燥エリア７２において、１００℃、９０％ＲＨ以上の熱風が吹き付けられた後、乾燥エリア７４において、１２０℃の熱風が吹き付けられ、さらに、乾燥エリア７４において、１５０℃の熱風が吹き付けらる。
【００１８】
乾燥炉７０によって塗布されたペーストが乾燥した集電体シート２０は、ローラ５４によって部分的に巻回された後、巻取り部５６により巻き取られる。
【００１９】
なお、集電体シートが正極の場合には、集電体シート２０には、たとえばアルミ箔が用いられ、電極活物質としては、たとえば、正極活物質、正極活物質に導電性を付与する導電材（カーボングラファイトなど）、およびこれらを結着させる結着剤（有機バインダーなど）を水もしくは有機溶剤に混合溶解させたものが用いられる。また、集電体シートが負極の場合には、集電体シート２０には、たとえば銅箔が用いられ、電極活物質としては、負極活物質（グラファイトなど）を水もしくは有機溶剤に溶かしたものなどが用いられる。
【００２０】
このように、乾燥炉７０の乾燥初期段階に位置する乾燥エリア７２において、加湿した熱風を集電体シート２０に吹き付けることにより、集電体シート２０の表面の急激な乾燥が抑えられ、集電体シート２０の耐亀裂性、耐マイグレーション性が向上し、乾燥エリア７４，７６において乾燥した熱風を吹き付けたときに、集電体シート２０における亀裂の発生やバインダーのマイグレーションによる密着強度の低下を防止することができる。
【００２１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００２２】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、電極活物質ペーストを集電体シートの両面に精度良く塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態で用いられるダイコーティング装置１０を示す概略図である。
【符号の説明】
１０ ダイコーティング装置、２０ 集電体シート、４４，４６ ポンプ、５０，６０ スリットダイ、７０乾燥炉。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrode coating method for coating an electrode active material paste on a current collector sheet for a battery.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrode coating method such as a Li-ion battery, a paste is applied to one surface of a sheet using a slit die with a backup roller, and then the paste is applied to an uncoated surface without a backup roller using another slit die. Is applied. Alternatively, in another electrode coating method, the paste is simultaneously applied to both sides of the sheet using a slit die without a backup roller. The applied paste is dried by blowing hot air to shorten the drying time.
[0003]
For example, JP-A-11-339781 and JP-A-11-329416 disclose a technique in which an electrode active material paste is applied to a current collector sheet by a die coater and then dried in a drying furnace.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-339781 [Patent Document 2]
JP-A-11-329416
[Problems to be solved by the invention]
When the electrode active material paste is applied to both sides of the current collector sheet, the current collector sheet needs to be lifted and conveyed by wind pressure because it cannot be supported by a roller. Therefore, even in the early stage of drying, it is necessary to blow a wind necessary to float the current collector sheet.
[0006]
For this reason, when the electrode active material paste applied by the die coater is rapidly dried, the moisture in the coating film rapidly dries from the surface, causing surface layer cracks, bonding particles, and current collector. The binder mixed for the purpose of ensuring the close contact with the sheet may cause development (migration) in which the binder is lifted up on the surface layer, and the adhesive strength at the interface may be reduced, and the binder may be peeled off in a later step to lower the performance.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electrode coating method that can solve the above-mentioned problems. More specifically, an object of the present invention is to accurately apply an electrode active material paste to both surfaces of a current collector sheet.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, a desirable embodiment of the present invention, a paste coating step of applying an electrode active material paste to the current collector sheet by a die coater, and a paste drying step of drying the electrode active material paste applied to the current collector sheet, Wherein the paste drying step comprises: spraying humidified hot air onto the current collector sheet, and then blowing dry hot air onto the current collector sheet.
According to this, rapid drying of the surface of the current collector sheet is suppressed, crack resistance and migration resistance of the current collector sheet are improved, and cracks in the current collector sheet when dry hot air is blown thereon. It is possible to prevent the occurrence of the adhesion and the decrease in the adhesion strength due to the migration of the binder, and thus, it is possible to apply the electrode active material paste to both surfaces of the current collector sheet with high accuracy.
[0010]
In another preferred aspect of the present invention, in the above-described aspect, the humidity of the humidified hot air is 90% RH or more.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram showing a die coating apparatus 10 used in the embodiment.
[0012]
The current collector sheet 20 is unreeled from the unwinding unit 30 and travels partially wound by the back roller 40. The electrode active material paste is stored in the tank 42, and the electrode active material paste sucked by the pump 44 is supplied to the slit die 50. The slit die 50 is provided such that the discharge port faces the back roller 40 at a predetermined interval with the current collector sheet 20 interposed therebetween. The electrode active material paste is applied to one surface (hereinafter, referred to as a surface for convenience) of the traveling current collector sheet 20 by the slit die 50.
[0013]
The current collector sheet 20 having the surface coated with the electrode active material paste is sent to the slit die 60 after being partially wound by the roller 52. The current collector sheet 20 travels on the slit die 60 while receiving a predetermined tension. The traveling speed of the current collector sheet 20 is 10 m / s. The electrode active material paste sucked from the tank 42 by the pump 46 is supplied to the slit die 60. The electrode active material paste is applied to the back surface of the current collector sheet 20 by the slit die 60. Thereafter, the current collector sheet 20 travels in the drying furnace 70.
[0014]
The drying furnace 70 has drying areas 72, 74, and 76, and each of the drying areas is provided with a plurality of blowing nozzles 80, 82, and 84 that face both surfaces of the current collector sheet 20, respectively. An air supply unit 90 provided with an air blowing means such as an air blower is connected to air blowing nozzles 80, 82, and 84. The amount of air blown from the air supply unit 90 is 15 m / s.
[0015]
After the air supplied to the blowing nozzle 80 is heated to 100 ° C. by the heater 92, it is humidified to 90% RH or more by the steam supplied from the humidifier 100.
[0016]
The air supplied to the blowing nozzles 82 and 84 is heated to 120 and 150 ° C. by heaters 94 and 96, respectively.
[0017]
With the above configuration, the current collector sheet 20 traveling in the drying oven 70 is blown with hot air of 100 ° C. and 90% RH or more in the drying area 72 and then blows 120 ° C. hot air in the drying area 74. Then, hot air of 150 ° C. is blown in the drying area 74.
[0018]
The current collector sheet 20 in which the paste applied by the drying furnace 70 is dried is partially wound by the rollers 54 and then wound by the winding unit 56.
[0019]
When the current collector sheet is a positive electrode, for example, an aluminum foil is used for the current collector sheet 20, and the electrode active material is, for example, a positive electrode active material, a conductive material for imparting conductivity to the positive electrode active material. A material obtained by mixing and dissolving a material (such as carbon graphite) and a binder (such as an organic binder) that binds them to water or an organic solvent is used. When the current collector sheet is a negative electrode, for example, a copper foil is used as the current collector sheet 20, and an electrode active material obtained by dissolving a negative electrode active material (such as graphite) in water or an organic solvent is used. Are used.
[0020]
As described above, by blowing humidified hot air onto the current collector sheet 20 in the drying area 72 located at the initial stage of drying of the drying furnace 70, rapid drying of the surface of the current collector sheet 20 is suppressed, and The crack resistance and migration resistance of the body sheet 20 are improved, and when hot dry air is blown in the drying areas 74 and 76, the occurrence of cracks in the current collector sheet 20 and a decrease in adhesion strength due to migration of the binder are prevented. can do.
[0021]
As described above, the present invention has been described using the embodiments, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[0022]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the electrode active material paste can be applied to both surfaces of the current collector sheet with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a die coating apparatus 10 used in an embodiment.
[Explanation of symbols]
10 die coating apparatus, 20 current collector sheets, 44, 46 pump, 50, 60 slit die, 70 drying oven.
