JP2006318672A - Manufacturing methods of electrode and battery, and manufacturing device of electrode - Google Patents

Manufacturing methods of electrode and battery, and manufacturing device of electrode Download PDF

Info

Publication number
JP2006318672A
JP2006318672A JP2005137523A JP2005137523A JP2006318672A JP 2006318672 A JP2006318672 A JP 2006318672A JP 2005137523 A JP2005137523 A JP 2005137523A JP 2005137523 A JP2005137523 A JP 2005137523A JP 2006318672 A JP2006318672 A JP 2006318672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roll
electrode
current collector
electrode layer
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005137523A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4752325B2 (en
Inventor
Tetsuya Kobayashi
徹也 小林
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2005137523A priority Critical patent/JP4752325B2/en
Publication of JP2006318672A publication Critical patent/JP2006318672A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4752325B2 publication Critical patent/JP4752325B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an electrode, a manufacturing method of a battery, and a manufacturing device of an electrode with reliability improved by preventing a protruded object such as an active material from penetrating a separator to cause physical short circuiting. <P>SOLUTION: An electrode layer 120 provided at a collector 110 is pressurized by a first roll 221. After that, an exposed area 100B where the collector layer 110 is exposed without the electrode layer 120 formed is pressurized by a second roll 231 with a smaller diameter than the first roll 221 at a pressure of 10 N/cm or more and 20 N/cm or less. The protruded object like the active material adhered to a non-pressurized area not pressurized by the first roll 221 is crushed without fail and a height of the protruded object is lowered. A slanted part with a tapered slope is desired to be put at either end in a width direction of the second roll 221. Pure water as an example as cooling liquid is desired to be sealed inside the second roll 221. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、集電体の一部に活物質を含む電極層を形成した電極の製造方法およびこの方法を用いた電池の製造方法、並びにこの方法に用いられる電極の製造装置に関する。   The present invention relates to an electrode manufacturing method in which an electrode layer containing an active material is formed on a part of a current collector, a battery manufacturing method using the method, and an electrode manufacturing apparatus used in the method.

近年、カメラ一体型VTR(ビデオテープレコーダ),携帯電話あるいはノートパソコンなどのポータブル電子機器が多く登場し、その小型軽量化が図られている。これらの電子機器のポータブル電源として用いられている電池、特に二次電池はキーデバイスとして、エネルギー密度の向上を図る研究開発が活発に進められている。中でも、非水電解質二次電池(例えば、リチウムイオン二次電池)は、従来の水系電解液二次電池である鉛電池、ニッケルカドミウム電池と比較して大きなエネルギー密度が得られるので、その改良に関する検討が各方面で行われている。   In recent years, many portable electronic devices such as a camera-integrated VTR (video tape recorder), a mobile phone, or a notebook computer have appeared, and their size and weight have been reduced. Batteries used as portable power sources for these electronic devices, particularly secondary batteries, are actively used as key devices for research and development aimed at improving energy density. Among them, non-aqueous electrolyte secondary batteries (for example, lithium ion secondary batteries) can provide a larger energy density than conventional lead batteries and nickel cadmium batteries, which are conventional aqueous electrolyte secondary batteries. Considerations are being made in various directions.

リチウムイオン二次電池は、集電体に活物質を含む電極層を形成した一対の電極を、セパレータを間にして積層または巻回して電極体を形成し、この電極体を缶などに封入することにより製造されており、円筒型や角型などの種々の形状のものがある。このようなリチウムイオン二次電池の製造工程においては、電極体の厚みが大きすぎると缶などに挿入する際に不良となってしまう場合がある。そのため、従来では、集電体の一部に電極層を形成したのちに、電極層をプレス設備により加熱・加圧し、電極層を圧縮して電極の厚みを低減させるようにしていた(例えば、特許文献1参照。)
特開平5−129020号公報
In a lithium ion secondary battery, a pair of electrodes in which an electrode layer containing an active material is formed on a current collector are stacked or wound with a separator in between to form an electrode body, and the electrode body is enclosed in a can or the like There are various shapes such as a cylindrical shape and a square shape. In the manufacturing process of such a lithium ion secondary battery, if the thickness of the electrode body is too large, it may become defective when inserted into a can or the like. Therefore, conventionally, after forming the electrode layer on a part of the current collector, the electrode layer is heated and pressurized by a press facility, and the electrode layer is compressed to reduce the thickness of the electrode (for example, (See Patent Document 1.)
JP-A-5-129020

しかしながら、従来のプレス設備では、図12に示したように、径が500mm以上の大きなロール431を用いていたので、集電体310上の電極層320の端の段差300Cから数mm程度の部分が加圧されず、未加圧領域300Dとなってしまっていた。その結果、未加圧領域300Dに付着した活物質などの突起物の高さが低減されないままになってしまい、電極体を構成したときにその突起物がセパレータを貫通して物理的ショートが発生してしまうという問題があった。   However, in the conventional press facility, as shown in FIG. 12, since a large roll 431 having a diameter of 500 mm or more is used, a portion about several mm from the step 300C at the end of the electrode layer 320 on the current collector 310 is used. Was not pressurized and was in an unpressurized region 300D. As a result, the height of protrusions such as active materials attached to the non-pressurized region 300D remains unreduced, and when the electrode body is constructed, the protrusions penetrate the separator and cause a physical short circuit. There was a problem of doing.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、活物質などの突起物がセパレータを貫通して物理的ショートを引き起こしてしまうことを防止し、信頼性を向上させることができる電極の製造方法および電池の製造方法、並びにこの方法に用いられる電極の製造装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to prevent protrusions such as an active material from penetrating the separator and causing a physical short circuit, thereby improving reliability. An electrode manufacturing method, a battery manufacturing method, and an electrode manufacturing apparatus used in the method are provided.

本発明による電極の製造方法は、集電体の一部に活物質を含む電極層を形成した電極を製造するものであって、集電体に設けられた電極層を第1ロールにより加圧する工程と、電極層を第1ロールにより加圧したのち、集電体のうち電極層が形成されずに露出している領域を、第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧する工程とを含むようにしたものである。   An electrode manufacturing method according to the present invention is for manufacturing an electrode in which an electrode layer containing an active material is formed on a part of a current collector, and the electrode layer provided on the current collector is pressurized by a first roll. After pressing the electrode layer with the first roll after the step, the region of the current collector that is exposed without the electrode layer being formed is 10 N / cm by the second roll having a smaller diameter than the first roll. And a step of pressurizing at a pressure of 20 N / cm or less.

本発明による電池の製造方法は、集電体の一部に活物質を含む電極層を形成した一対の電極を、セパレータを間にして配置した電池を製造するものであって、一対の電極の少なくとも一方を、集電体に設けられた電極層を第1ロールにより加圧したのち、集電体のうち電極層が形成されずに露出している領域を、第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧することにより形成するようにしたものである。   A method of manufacturing a battery according to the present invention is a method of manufacturing a battery in which a pair of electrodes in which an electrode layer containing an active material is formed on a part of a current collector is disposed with a separator interposed therebetween. After pressing at least one of the electrode layers provided on the current collector with the first roll, a region of the current collector that is exposed without the electrode layer being formed has a diameter smaller than that of the first roll. It is formed by pressurizing with a second roll having a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less.

本発明による電極の製造装置は、集電体の一部に活物質を含む電極層が形成された電極を製造するものであって、集電体に設けられた電極層を第1ロールにより加圧する第1加圧部と、第1加圧部により加圧した電極について、集電体のうち電極層が形成されずに露出している領域を、第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧する第2加圧部とを備えたものである。   An electrode manufacturing apparatus according to the present invention manufactures an electrode in which an electrode layer containing an active material is formed on a part of a current collector, and the electrode layer provided on the current collector is added by a first roll. The first pressurizing part to be pressed and the electrode pressed by the first pressurizing part, the region of the current collector that is exposed without forming the electrode layer is a second having a diameter smaller than that of the first roll. And a second pressurizing unit that pressurizes with a roll at a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less.

本発明の電極の製造方法では、集電体に設けられた電極層が第1ロールにより加圧されたのち、集電体のうち電極層が形成されずに露出している領域が、第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧される。   In the electrode manufacturing method of the present invention, after the electrode layer provided on the current collector is pressed by the first roll, the region of the current collector that is exposed without being formed is the first layer. The second roll having a smaller diameter than the roll is pressurized at a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less.

本発明の電池の製造方法では、一対の電極の少なくとも一方が、本発明の電極の製造方法により製造されたのち、一対の電極がセパレータを間にして配置される。   In the battery manufacturing method of the present invention, after at least one of the pair of electrodes is manufactured by the electrode manufacturing method of the present invention, the pair of electrodes are arranged with a separator in between.

本発明の電極の製造装置では、第1加圧部において、集電体に設けられた電極層が第1ロールにより加圧されたのち、第2加圧部において、第1加圧部により加圧した電極について、集電体のうち電極層が形成されずに露出している領域が、第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧される。   In the electrode manufacturing apparatus of the present invention, after the electrode layer provided on the current collector is pressed by the first roll in the first pressurizing unit, the second pressurizing unit applies the first pressurizing unit. About the pressed electrode, the area | region exposed without forming an electrode layer among electrical power collectors is pressurized by the pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less with the 2nd roll which has a diameter smaller than a 1st roll. Is done.

本発明の電極の製造方法あるいは本発明の電池の製造方法、または本発明の電池の製造装置によれば、集電体に設けられた電極層を第1ロールにより加圧したのち、集電体のうち電極層が形成されずに露出している領域を、第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧するようにしたので、第1ロールにより加圧されなかった領域に付着している活物質等の突起物を確実に潰し、突起物の高さを低減させることができる。よって、電極体を構成したときに突起物がセパレータを貫通して物理的ショートが発生してしまうことを防止し、信頼性を向上させることができる。   According to the method for manufacturing the electrode of the present invention, the method for manufacturing the battery of the present invention, or the apparatus for manufacturing the battery of the present invention, the electrode layer provided on the current collector is pressurized by the first roll, and then the current collector In the first roll, the region exposed without forming the electrode layer is pressed with a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less by a second roll having a smaller diameter than the first roll. Therefore, it is possible to reliably crush the protrusions such as the active material attached to the area that has not been pressurized, thereby reducing the height of the protrusions. Therefore, it is possible to prevent the protrusions from penetrating the separator and form a physical short when the electrode body is configured, thereby improving the reliability.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図において各構成要素は本発明が理解できる程度の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示したものであり、実寸とは異なっている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, each component schematically shows the shape, size, and arrangement relationship to the extent that the present invention can be understood, and is different from the actual size.

図1は、本発明の実施の形態に係る電極の製造装置によって製造される二次電池の断面構造を表すものである。この二次電池10は、いわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶11の内部に、電極体20を有している。電池缶11は、例えばニッケル(Ni)のめっきがされた鉄(Fe)により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶11の内部には、電極体20を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板12,13がそれぞれ配置されている。   FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a secondary battery manufactured by an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. The secondary battery 10 is a so-called cylindrical type, and has an electrode body 20 inside a battery can 11 having a substantially hollow cylindrical shape. The battery can 11 is made of, for example, iron (Fe) plated with nickel (Ni), and has one end closed and the other end open. Inside the battery can 11, a pair of insulating plates 12 and 13 are arranged perpendicular to the winding peripheral surface so as to sandwich the electrode body 20.

電池缶11の開放端部には、電池蓋14と、この電池蓋14の内側に設けられた安全弁機構15および熱感抵抗素子(Positive Temperature Coefficient;PTC素子)16とが、ガスケット17を介してかしめられることにより取り付けられており、電池缶11の内部は密閉されている。電池蓋14は、例えば、電池缶11と同様の材料により構成されている。安全弁機構15は、熱感抵抗素子16を介して電池蓋14と電気的に接続されており、内部短絡あるいは外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上となった場合にディスク板15Aが反転して電池蓋14と電極体20との電気的接続を切断するようになっている。熱感抵抗素子16は、温度が上昇すると抵抗値の増大により電流を制限し、大電流による異常な発熱を防止するものである。ガスケット17は、例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアスファルトが塗布されている。   At the open end of the battery can 11, a battery lid 14, a safety valve mechanism 15 provided inside the battery lid 14 and a heat sensitive resistance element (Positive Temperature Coefficient; PTC element) 16 are interposed via a gasket 17. It is attached by caulking, and the inside of the battery can 11 is sealed. The battery lid 14 is made of, for example, the same material as the battery can 11. The safety valve mechanism 15 is electrically connected to the battery lid 14 via the heat sensitive resistance element 16, and the disk plate 15A is reversed when the internal pressure of the battery exceeds a certain level due to an internal short circuit or external heating. Thus, the electrical connection between the battery lid 14 and the electrode body 20 is cut off. When the temperature rises, the heat sensitive resistance element 16 limits the current by increasing the resistance value and prevents abnormal heat generation due to a large current. The gasket 17 is made of, for example, an insulating material, and asphalt is applied to the surface.

電極体20は、正極21と負極22とをセパレータ23を介して積層し、巻回したものであり、中心にはステンレス鋼等よりなるセンターピン24が挿入されている。正極21は、例えば、アルミニウム箔等よりなる正極集電体にリチウム含有化合物等の正極活物質を含む電極層が設けられたものであり、負極22は、例えば、銅箔等よりなる負極集電体にリチウムを吸蔵・離脱可能な炭素材料等の負極活物質を含む電極層が設けられたものである。また、セパレータ23は、例えば、ポリプロピレン等の多孔質膜により構成されており、セパレータには、例えば、リチウム塩などの電解質塩を炭酸エステルなどの非水溶媒に溶解させた電解液が含浸されている。電極体20の正極21にはアルミニウム(Al)などよりなる正極リード25が接続されており、負極22にはニッケルなどよりなる負極リード26が接続されている。正極リード25は安全弁機構15に溶接されることにより電池蓋14と電気的に接続されており、負極リード26は電池缶11に溶接され電気的に接続されている。   The electrode body 20 is formed by laminating and winding a positive electrode 21 and a negative electrode 22 with a separator 23 interposed therebetween, and a center pin 24 made of stainless steel or the like is inserted in the center. The positive electrode 21 is a positive electrode current collector made of, for example, an aluminum foil, and an electrode layer containing a positive electrode active material such as a lithium-containing compound, and the negative electrode 22 is made of, for example, a negative electrode current collector made of copper foil or the like. The body is provided with an electrode layer containing a negative electrode active material such as a carbon material capable of inserting and extracting lithium. The separator 23 is made of, for example, a porous film such as polypropylene, and the separator is impregnated with an electrolytic solution in which an electrolyte salt such as a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent such as carbonate. Yes. A positive electrode lead 25 made of aluminum (Al) or the like is connected to the positive electrode 21 of the electrode body 20, and a negative electrode lead 26 made of nickel or the like is connected to the negative electrode 22. The positive electrode lead 25 is electrically connected to the battery lid 14 by being welded to the safety valve mechanism 15, and the negative electrode lead 26 is welded to and electrically connected to the battery can 11.

図2は図1に示した二次電池10の製造に用いられる電極の製造装置の全体構成を表したものである。この電極の製造装置は、正極21および負極22に対して加圧処理を行うためのものであり、例えば、巻出部210,第1加圧部220,第2加圧部230および巻取部240の4段階の経路に分かれている。なお、これらの各部には、図示しないガイドロールや支持部材などを設けてもよい。   FIG. 2 shows the overall configuration of an electrode manufacturing apparatus used for manufacturing the secondary battery 10 shown in FIG. This electrode manufacturing apparatus is for performing pressure treatment on the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and includes, for example, an unwinding section 210, a first pressure section 220, a second pressure section 230, and a winding section. It is divided into 240 four-stage routes. In addition, you may provide a guide roll, a support member, etc. which are not shown in these each part.

正極21および負極22は、図3に示したように、集電体110の一部に電極層120が間欠的に形成されたものである。すなわち、集電体110上には、電極層120が形成された複数の電極領域100Aが設けられており、これら複数の電極領域100Aの間の領域は、電極層120が形成されずに集電体110が露出している露出領域100Bとなっている。電極領域100Aと露出領域100Bとの境界線には、例えば高さが200μm程度の段差100Cが生じている。また、露出領域100Bには、活物質等の突起物130が付着している。   As shown in FIG. 3, the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are obtained by intermittently forming the electrode layer 120 on a part of the current collector 110. That is, a plurality of electrode regions 100A in which the electrode layer 120 is formed is provided on the current collector 110, and the region between the plurality of electrode regions 100A is not formed with the electrode layer 120 and is collected. It is an exposed region 100B where the body 110 is exposed. On the boundary line between the electrode region 100A and the exposed region 100B, a step 100C having a height of about 200 μm, for example, is generated. Further, a protrusion 130 such as an active material is attached to the exposed region 100B.

巻出部210は、電極層120が設けられた集電体110を巻出ロール211から巻き出すための経路である。   The unwinding section 210 is a path for unwinding the current collector 110 provided with the electrode layer 120 from the unwinding roll 211.

第1加圧部220は、集電体110に設けられた電極層120を第1ロール221により加圧するための経路である。第1ロール221は例えば2個上下に重ねて配置され、その間に、電極層120が設けられた集電体110を挟むことができるようになっている。   The first pressure unit 220 is a path for pressing the electrode layer 120 provided on the current collector 110 with the first roll 221. For example, two first rolls 221 are arranged one above the other so that the current collector 110 provided with the electrode layer 120 can be sandwiched therebetween.

なお、第1加圧部220は、第1ロール221の圧力制御により、電極層120のみを選択的に加圧するようにしてもよいし、電極層120が設けられた集電体110の全体を加圧するようにしてもよい。   Note that the first pressurizing unit 220 may selectively pressurize only the electrode layer 120 by controlling the pressure of the first roll 221, or the entire current collector 110 provided with the electrode layer 120. You may make it pressurize.

第1ロール221は、例えば金属により構成されている。第1ロール221の径は、例えば500mm以上であることが好ましい。電極層120と第1ロール221とを面接触させることができ、電極層120や集電体110に対するダメージを軽減することができるからである。また、第1ロール221には最大1tにも及ぶ圧力がかかるので、第1ロール221の径を500mm以上とすることにより第1ロール221の強度を確保することができるからである。   The first roll 221 is made of, for example, metal. The diameter of the first roll 221 is preferably 500 mm or more, for example. This is because the electrode layer 120 and the first roll 221 can be brought into surface contact, and damage to the electrode layer 120 and the current collector 110 can be reduced. In addition, since the pressure of up to 1 t is applied to the first roll 221, the strength of the first roll 221 can be ensured by setting the diameter of the first roll 221 to 500 mm or more.

第1ロール221による圧力は、例えば3kN/cm以上6.4kN/cm以下とすることが好ましい。3kN/cmより小さいと電極層120を十分に加圧することができず、6.4kN/cmより大きいと集電体110の破断などのおそれが生じるからである。   The pressure by the first roll 221 is preferably set to 3 kN / cm or more and 6.4 kN / cm or less, for example. This is because if it is smaller than 3 kN / cm, the electrode layer 120 cannot be sufficiently pressurized, and if it is larger than 6.4 kN / cm, the current collector 110 may be broken.

第2加圧部230は、第1加圧部210により加圧された電極の露出領域100Bを、第1ロール221よりも小さい径を有する第2ロール231により10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧するものである。これにより、この電極の製造装置では、露出領域100Bのうち第1ロール221により加圧されなかった領域に付着している活物質等の突起物130を確実に潰し、突起物130の高さを低減させることができるようになっている。   The second pressurizing unit 230 causes the exposed region 100 </ b> B of the electrode pressurized by the first pressurizing unit 210 to be 10 N / cm or more and 20 N / cm or less by the second roll 231 having a smaller diameter than the first roll 221. Pressurize with pressure. Thereby, in this electrode manufacturing apparatus, the protrusion 130 such as the active material attached to the area that is not pressed by the first roll 221 in the exposed area 100B is reliably crushed, and the height of the protrusion 130 is increased. It can be reduced.

第2ロール231は、例えば硬質クロム(Cr)めっき製金属により構成されている。第2ロール231の径は、具体的には、例えば100mm以下であることが好ましいが、強度が確保できる程度の大きさであることが望ましい。一方100mmより大きいと、第1ロール221により加圧されなかった領域を第2ロール231により加圧することができなくなる。   The second roll 231 is made of, for example, hard chrome (Cr) plated metal. Specifically, the diameter of the second roll 231 is preferably, for example, 100 mm or less, but is desirably large enough to ensure strength. On the other hand, if it is larger than 100 mm, the area not pressed by the first roll 221 cannot be pressed by the second roll 231.

第2ロール231は、図4に示したように、固定ロール232に重ねて配置されると共に、両端に接続部材233Aを介してシリンダ233が接続されており、シリンダ233のエア圧力により第2ロール231と固定ロール232との間に電極を挟んで加圧することができるようになっている。第2ロール231による圧力は、上述したように10N/cm以上20N/cm以下とされている。10N/cmより小さいと突起物130の高さを十分に低減させることができず、20N/cmより大きいと第2ロール231のベンディングにより加圧効果が逆に低下するからである。   As shown in FIG. 4, the second roll 231 is disposed so as to overlap the fixed roll 232, and the cylinder 233 is connected to both ends via a connecting member 233 </ b> A. The second roll 231 is driven by the air pressure of the cylinder 233. An electrode is sandwiched between 231 and the fixed roll 232 so that pressure can be applied. The pressure by the second roll 231 is 10 N / cm or more and 20 N / cm or less as described above. This is because if it is less than 10 N / cm, the height of the protrusion 130 cannot be sufficiently reduced, and if it is greater than 20 N / cm, the pressing effect is reduced by bending of the second roll 231.

なお、第2加圧部230は、シリンダ233による第2ロール221の圧力制御により、露出領域100Bのみを選択的に加圧するようにしてもよいし、電極層120が設けられた集電体110の全体を加圧するようにしてもよい。   Note that the second pressurizing unit 230 may selectively pressurize only the exposed region 100B by controlling the pressure of the second roll 221 by the cylinder 233, or the current collector 110 provided with the electrode layer 120. You may make it pressurize the whole.

図5は、第2ロール231の幅方向における断面構成を表したものである。第2ロール231は、幅方向両端に、先細の傾斜をつけた傾斜部231Aを有することが好ましい。第2ロール231のベンディングが生じた場合にも第2ロール231の幅方向で均一に加圧することができ、集電体110にシワ等が生じるのを防止することができるからである。傾斜部231Aの傾斜量tは、例えば20μm以上30μm以下であることが好ましい。より高い効果を得ることができるからである。   FIG. 5 illustrates a cross-sectional configuration of the second roll 231 in the width direction. It is preferable that the 2nd roll 231 has the inclination part 231A which gave the taper inclination to the width direction both ends. This is because even when the second roll 231 is bent, the second roll 231 can be uniformly pressed in the width direction, and the current collector 110 can be prevented from being wrinkled. The amount of inclination t of the inclined portion 231A is preferably 20 μm or more and 30 μm or less, for example. This is because a higher effect can be obtained.

また、第2ロール231の内部には、冷却液234が封入されていることが好ましい。第1加圧部220においては電極に対して熱を加えながら加圧するので、第2ロール231は電極の熱を吸収し、温度が上昇する。第2ロール231の幅方向端部では端面から放射熱を発するため温度が低くなり、幅方向中央部と端部とで温度むらが発生する。その結果、幅方向中央部と端部とで熱膨張量に差が現れ、幅方向中央部の熱膨張量が端部よりも大きくなり(熱膨張量:中央部>端部)、シリンダ233による圧力が幅方向で均一に伝わらなくなってしまうおそれがある。しかし、第2ロール231の内部に冷却液234を封入することにより、第2ロール231の幅方向中央部と端部との温度むらを解消することができる。よって、第2ロール231の熱膨張量を幅方向で均一化し、第1ロール221により加圧されなかった領域に付着している活物質などの突起物130を均一に潰すことができる。   In addition, it is preferable that the cooling liquid 234 is sealed inside the second roll 231. Since the first pressurizing unit 220 pressurizes the electrode while applying heat, the second roll 231 absorbs the heat of the electrode and the temperature rises. At the end in the width direction of the second roll 231, radiant heat is emitted from the end surface, so the temperature is low, and temperature unevenness occurs at the center and the end in the width direction. As a result, a difference appears in the thermal expansion amount between the center portion in the width direction and the end portion, and the thermal expansion amount in the center portion in the width direction becomes larger than the end portion (thermal expansion amount: center portion> end portion). The pressure may not be transmitted uniformly in the width direction. However, by sealing the coolant 234 inside the second roll 231, it is possible to eliminate temperature unevenness between the central portion and the end portion in the width direction of the second roll 231. Therefore, the amount of thermal expansion of the second roll 231 can be made uniform in the width direction, and the protrusions 130 such as the active material adhering to the area not pressurized by the first roll 221 can be crushed uniformly.

冷却液234としては、例えば純水が好ましい。純水には不純物が含まれていないので品質を長期間保つことができ、メンテナンス不要で取り扱うことができるからである。また、第2ロール231内部に錆が発生するのを有効に防止することができるからである。   As the cooling liquid 234, for example, pure water is preferable. This is because pure water does not contain impurities, so the quality can be maintained for a long period of time and it can be handled without maintenance. Moreover, it is because it can prevent effectively that rust generate | occur | produces in the 2nd roll 231 inside.

図2および図4に示した固定ロール232は、例えば樹脂により構成されている。固定ロール232は、第2ロール231と同様に、内部に純水などの冷却液234が封入されていることが好ましい。   The fixed roll 232 shown in FIGS. 2 and 4 is made of resin, for example. As with the second roll 231, the fixed roll 232 preferably has a cooling liquid 234 such as pure water sealed therein.

図2に示した巻取部240は、第2加圧部230により加圧された電極を巻取ロール241に巻き取るための経路である。   The winding unit 240 illustrated in FIG. 2 is a path for winding the electrode pressurized by the second pressure unit 230 around the winding roll 241.

図6は、このような電極の製造装置を用いた電極の製造方法の流れを表したものであり、図7はその工程を表したものである。まず、正極21を形成するため、集電体110の一部に電極層120を形成する。次いで、電極層120が設けられた集電体110を巻出部210に設置し、巻出ロール211から巻き出し、第1加圧部220において、電極層120を第1ロール221により加圧する(ステップS101)。このとき、図7(A)に示したように、段差100Cの高さを200μm、第1ロール221の径を500mmとすると、露出領域100Bのうち段差100Cから4mm程度の部分が第1ロール221で加圧されず、未加圧領域100Dとなる。   FIG. 6 shows the flow of an electrode manufacturing method using such an electrode manufacturing apparatus, and FIG. 7 shows the process. First, in order to form the positive electrode 21, the electrode layer 120 is formed on a part of the current collector 110. Next, the current collector 110 provided with the electrode layer 120 is placed on the unwinding section 210 and unwound from the unwinding roll 211, and the electrode layer 120 is pressurized by the first roll 221 in the first pressurizing section 220 ( Step S101). At this time, as shown in FIG. 7A, when the height of the step 100C is 200 μm and the diameter of the first roll 221 is 500 mm, a portion of the exposed region 100B that is about 4 mm from the step 100C is the first roll 221. No pressure is applied, and the unpressurized region 100D is obtained.

続いて、第1加圧部220により加圧した電極の露出領域100Bを、第2加圧部240において、第2ロール231により10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧する(ステップS102)。これにより、図7(B)に示したように、露出領域100Bのうち第1ロール221により加圧されなかった未加圧領域100Dに付着している活物質等の突起物130が確実に潰され、突起物130の高さが低減される。   Subsequently, the exposed region 100B of the electrode pressurized by the first pressure unit 220 is pressurized by the second pressure unit 240 at a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less by the second roll 231 (step S102). . As a result, as shown in FIG. 7B, the protrusion 130 such as the active material attached to the unpressurized region 100D that has not been pressurized by the first roll 221 in the exposed region 100B is reliably crushed. Thus, the height of the protrusion 130 is reduced.

そののち、第2加圧部230により加圧した電極を、巻取部240において巻取ロール241に巻き取る。以上により正極21が形成される。負極22についても正極21と同様にして形成する。   After that, the electrode pressurized by the second pressure unit 230 is wound around the winding roll 241 in the winding unit 240. Thus, the positive electrode 21 is formed. The negative electrode 22 is formed in the same manner as the positive electrode 21.

正極21および負極22を形成したのち、正極21の集電体110には正極リード25を溶接などにより取り付けると共に、負極22の集電体110には負極リード26を溶接などにより取り付ける。続いて、正極21と負極22とをセパレータ23を間にして積層、巻回したのち適当な位置で切断し、電極体20を作製する。   After forming the positive electrode 21 and the negative electrode 22, the positive electrode lead 25 is attached to the current collector 110 of the positive electrode 21 by welding or the like, and the negative electrode lead 26 is attached to the current collector 110 of the negative electrode 22 by welding or the like. Subsequently, the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are laminated and wound with the separator 23 interposed therebetween, and then cut at an appropriate position to produce the electrode body 20.

電極体20を作製したのち、電極体20を一対の絶縁板12,13で挟み、負極リード26を電池缶11に溶接すると共に、正極リード25を安全弁機構15に溶接して、電極体20を電池缶11の内部に収容し、電解液を電池缶11の内部に注入し、セパレータ23に含浸させる。そののち、電池缶11の開口端部に電池蓋14,安全弁機構15および熱感抵抗素子16をガスケット17を間にしてかしめることにより固定する。これにより、図1に示した二次電池10が完成する。   After producing the electrode body 20, the electrode body 20 is sandwiched between the pair of insulating plates 12 and 13, the negative electrode lead 26 is welded to the battery can 11, and the positive electrode lead 25 is welded to the safety valve mechanism 15. The battery can 11 is accommodated in the battery can 11, and the electrolytic solution is injected into the battery can 11 and impregnated in the separator 23. After that, the battery lid 14, the safety valve mechanism 15, and the heat sensitive resistance element 16 are fixed to the opening end of the battery can 11 by caulking the gasket 17 therebetween. Thereby, the secondary battery 10 shown in FIG. 1 is completed.

このように本実施の形態では、集電体110に設けられた電極層120を第1ロール221により加圧したのち、露出領域100Bを、第1ロール221よりも小さい径を有する第2ロール231により10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧するようにしたので、露出領域100Bのうち第1ロール221により加圧されなかった未加圧領域100Dに付着している活物質等の突起物130を確実に潰し、突起物130の高さを低減させることができる。よって、電極体20を構成したときに突起物130がセパレータ23を貫通して物理的ショートが発生してしまうことを防止し、信頼性を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, after the electrode layer 120 provided on the current collector 110 is pressurized by the first roll 221, the exposed region 100 </ b> B is changed to the second roll 231 having a smaller diameter than the first roll 221. Since the pressure is applied at a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less, the protrusions such as the active material attached to the unpressurized region 100D that is not pressurized by the first roll 221 in the exposed region 100B. 130 can be crushed reliably and the height of the protrusion 130 can be reduced. Therefore, when the electrode body 20 is configured, it is possible to prevent the protrusion 130 from penetrating the separator 23 and cause a physical short circuit, thereby improving the reliability.

特に、第2ロール231の幅方向両端に、先細の傾斜をつけた傾斜部231Aを設けるようにしたので、第2ロール231のベンディングが生じた場合にも第2ロール231の幅方向で均一に加圧することができる。よって、第2ロール231のベンディングによる局部的な加圧力を解消することができ、集電体110にシワ等が生じるのを防止することができる。   In particular, since the tapered portions 231A are provided at both ends in the width direction of the second roll 231, even when bending of the second roll 231 occurs, the second roll 231 is uniform in the width direction. Can be pressurized. Therefore, the local pressure applied by the bending of the second roll 231 can be eliminated, and the current collector 110 can be prevented from being wrinkled.

また、第2ロール231の内部に冷却液234を封入したので、第2ロール231の幅方向中央部と端部との温度むらを解消することができる。よって、第2ロール231の熱膨張量を幅方向で均一化し、第1ロール221により加圧されなかった未加圧領域100Dに付着している活物質などの突起物130を均一に潰すことができる。   In addition, since the coolant 234 is sealed inside the second roll 231, temperature unevenness between the center portion and the end portion in the width direction of the second roll 231 can be eliminated. Therefore, the amount of thermal expansion of the second roll 231 is made uniform in the width direction, and the protrusion 130 such as an active material attached to the non-pressurized region 100D that has not been pressurized by the first roll 221 can be uniformly crushed. it can.

更に、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。   Further, specific embodiments of the present invention will be described in detail.

(実施例1)
上記実施の形態で説明した正極21を作製した。厚み20μmのアルミニウム箔よりなる集電体110の一部に、正極活物質としてリチウム・コバルト複合酸化物(LiCoO2 )を含む電極層120を形成した。
Example 1
The positive electrode 21 described in the above embodiment was manufactured. An electrode layer 120 containing lithium / cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material was formed on a part of a current collector 110 made of an aluminum foil having a thickness of 20 μm.

集電体110の一部に電極層120を形成したのち、図2に示した電極の製造装置により加圧処理を行い、正極21を形成した。その際、電極層120を、径が500mmの第1ロール221により加圧したのち、径が100mmの第2ロール231により、露出領域100Bに20N/cmの圧力を加えた。また、第2ロール231には冷却液234として純水を封入した。   After the electrode layer 120 was formed on a part of the current collector 110, pressure treatment was performed using the electrode manufacturing apparatus shown in FIG. At that time, after the electrode layer 120 was pressurized by the first roll 221 having a diameter of 500 mm, a pressure of 20 N / cm was applied to the exposed region 100B by the second roll 231 having a diameter of 100 mm. In addition, pure water was sealed in the second roll 231 as the cooling liquid 234.

実施例1に対する比較例1として、第2ロールを樹脂により構成すると共に、シリンダを設けないことにより第2ロールによる加圧を行わない(0N/cm)ようにしたことを除いては、実施例1と同様にして正極を形成した。   As Comparative Example 1 with respect to Example 1, the second roll is made of resin, and except that no pressure is applied by the second roll by not providing a cylinder (0 N / cm). In the same manner as in Example 1, a positive electrode was formed.

また、実施例1に対する比較例2として、第2ロールにより加える圧力を25N/cmとしたことを除いては、実施例1と同様にして正極を形成した。   Moreover, as Comparative Example 2 with respect to Example 1, a positive electrode was formed in the same manner as in Example 1 except that the pressure applied by the second roll was 25 N / cm.

(実施例2)
第2ロール231の幅方向両端に傾斜部231Aを設け、傾斜部231Aの傾斜量tを20μmとしたことを除いては、実施例1と同様にして正極21を形成した。
(Example 2)
A positive electrode 21 was formed in the same manner as in Example 1 except that inclined portions 231A were provided at both ends in the width direction of the second roll 231 and the inclined amount t of the inclined portion 231A was 20 μm.

(実施例3)
第2ロール231に冷却液234を封入しなかったことを除いては、実施例2と同様にして正極21を形成した。
(Example 3)
The positive electrode 21 was formed in the same manner as in Example 2 except that the cooling liquid 234 was not sealed in the second roll 231.

このようにして得られた実施例1,2および比較例1,2の正極について、露出領域における突起物の高さおよび集電体のシワの有無を調べた。得られた結果を表1に示す。   With respect to the positive electrodes of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 thus obtained, the height of the protrusions in the exposed region and the presence or absence of wrinkles on the current collector were examined. The obtained results are shown in Table 1.

Figure 2006318672
Figure 2006318672

なお、集電体のシワについては、シワが生じた場合は×、生じなかった場合は○とした。突起物の高さ判定については、平均値10μm以下、最大値19μm未満、標準偏差σ4.5以下のすべてを満足する場合は○、一つまたは二つ満足する場合は△、いずれも満足しなかった場合は×とした。   In addition, about the wrinkle of an electrical power collector, it was set as (circle) when wrinkles generate | occur | produced, and when it did not occur. Regarding the height judgment of the protrusions, ○ is satisfied when all of the average value is 10 μm or less, the maximum value is less than 19 μm, and the standard deviation σ is 4.5 or less, and when one or two are satisfied, Δ is not satisfied. When it was, it was set as x.

また、実施例2および比較例1について、突起物の露出領域境界線からの発生位置と、その高さとの関係を調べた。その結果を図8および図9にそれぞれ示す。   In addition, for Example 2 and Comparative Example 1, the relationship between the height of the protrusion from the exposed region boundary line and its height was examined. The results are shown in FIGS. 8 and 9, respectively.

更に、実施例2,3について、連続処理数と、第2ロール231の幅方向における表面温度の変化との関係を調べた。その結果を図10および図11に示す。なお、第2ロール231の入口における電極層120の温度を計測したところ74℃であった。   Furthermore, for Examples 2 and 3, the relationship between the number of continuous treatments and the change in surface temperature in the width direction of the second roll 231 was examined. The results are shown in FIG. 10 and FIG. In addition, it was 74 degreeC when the temperature of the electrode layer 120 in the entrance of the 2nd roll 231 was measured.

表1から分かるように、実施例1では、第2ロールによる加圧を行わなかった比較例1、および第2ロールにより加える圧力を25N/cmとした比較例2に比べて、突起物の高さが低減されていた。これに対して、比較例1,2では突起物の高さの最大値がそれぞれ37μm、22μmとなり、セパレータの厚みである20μmを超えてしまっていた。   As can be seen from Table 1, in Example 1, the height of the protrusions was higher than in Comparative Example 1 in which no pressure was applied by the second roll and in Comparative Example 2 in which the pressure applied by the second roll was 25 N / cm. Was reduced. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the maximum heights of the protrusions were 37 μm and 22 μm, respectively, exceeding the separator thickness of 20 μm.

すなわち、電極層120を第1ロール221により加圧したのち、露出領域100Bを第2ロール231により20N/cm以下の圧力で加圧するようにすれば、露出領域100Bのうち第1ロール221により加圧されなかった未加圧領域100Dに付着している活物質等の突起物を確実に潰し、突起物の高さを低減させることができることが分かった。   That is, if the electrode layer 120 is pressed by the first roll 221 and then the exposed region 100B is pressed by the second roll 231 at a pressure of 20 N / cm or less, the first roll 221 in the exposed region 100B is applied. It was found that the protrusions such as the active material adhering to the unpressurized region 100D that was not pressed can be reliably crushed and the height of the protrusions can be reduced.

実施例1と実施例2とを比較すると、第2ロール231に傾斜部231Aを設けた実施例2では、傾斜部231Aを設けなかった実施例1に比べて、突起物の高さの平均値,最大値および標準偏差σのいずれも改善されており、集電体110のシワも生じていなかった。すなわち、第2ロール231に傾斜部231Aを設けるようにすれば、第2ロール231のベンディングが生じた場合にも第2ロール231の幅方向で均一に加圧することができ、集電体110にシワが発生するのを防止することができることがわかった。   Comparing Example 1 and Example 2, in Example 2 in which the second roll 231 is provided with the inclined portion 231A, the average value of the height of the protrusion is higher than that in Example 1 in which the inclined portion 231A is not provided. , The maximum value and the standard deviation σ were both improved, and the current collector 110 was not wrinkled. That is, if the second roll 231 is provided with the inclined portion 231A, even when the second roll 231 is bent, the second roll 231 can be uniformly pressed in the width direction, and the current collector 110 can be pressed. It was found that wrinkles can be prevented from occurring.

また、図8および図9から分かるように、実施例2では、露出領域100B内に高さ20μmを超える突起物は存在しなかった。これに対して、比較例1では、高さ20μmを超える突起物が、電極領域100Aと露出領域100Bとの境界線から4mm以内の領域に集中的に存在しており、この領域が第1ロールにより加圧されなかった未加圧領域100Dとなっていた。   As can be seen from FIGS. 8 and 9, in Example 2, there was no protrusion exceeding 20 μm in height in the exposed region 100 </ b> B. On the other hand, in Comparative Example 1, protrusions having a height of more than 20 μm are concentrated in a region within 4 mm from the boundary line between the electrode region 100A and the exposed region 100B, and this region is the first roll. It was an unpressurized area 100D that was not pressurized by.

更に、図10および図11から分かるように、第2ロール231の内部に冷却液234を封入した実施例2では、幅方向中央部と端部との温度むらがなかった。これに対して、冷却液234を封入しなかった実施例3では、連続処理数の増加と共に幅方向中央部と端部との温度差がひらき、連続処理数600で13.9℃の温度むらが生じてしまっていた。すなわち、第2ロール231の内部に冷却液234を封入するようにすれば、第2ロール231の幅方向中央部と端部との温度むらを解消することができることが分かった。   Furthermore, as can be seen from FIGS. 10 and 11, in Example 2 in which the cooling liquid 234 was sealed inside the second roll 231, there was no temperature unevenness between the central portion and the end portion in the width direction. On the other hand, in Example 3 in which the cooling liquid 234 was not sealed, the temperature difference between the central portion and the end in the width direction increased with the increase in the number of continuous treatments, and the temperature unevenness of 13.9 ° C. with 600 continuous treatments. Has occurred. That is, it has been found that if the cooling liquid 234 is sealed inside the second roll 231, temperature unevenness between the center portion and the end portion in the width direction of the second roll 231 can be eliminated.

(実施例4〜9)
第2ロール231により加える圧力および傾斜部231Aの傾斜量tを表2に示したように変化させたことを除いては、実施例1と同様にして正極21を形成した。なお、実施例9は実施例2と同一である。
(Examples 4 to 9)
A positive electrode 21 was formed in the same manner as in Example 1 except that the pressure applied by the second roll 231 and the inclination amount t of the inclined portion 231A were changed as shown in Table 2. The ninth embodiment is the same as the second embodiment.

Figure 2006318672
Figure 2006318672

このようにして得られた実施例4〜9の正極21について、露出領域100Bにおける突起物の高さおよび集電体110のシワの有無を調べた。得られた結果を、比較例1の結果と共に、表2に合わせて示す。   Thus, about the positive electrode 21 of Examples 4-9 obtained, the height of the protrusion in the exposure area | region 100B and the presence or absence of the wrinkle of the electrical power collector 110 were investigated. The obtained results are shown in Table 2 together with the results of Comparative Example 1.

表2から分かるように、実施例4〜9では、第2ロールによる加圧を行わなかった比較例1に比べて、突起物の高さが低減されていた。すなわち、電極層120を第1ロール221により加圧したのち、露出領域100Bを第2ロール231により10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧するようにすれば、第1ロール221により加圧されなかった未加圧領域100Dに付着している活物質等の突起物を確実に潰し、突起物の高さを低減させることができることが分かった。   As can be seen from Table 2, in Examples 4 to 9, the height of the protrusions was reduced as compared with Comparative Example 1 in which no pressure was applied by the second roll. That is, if the electrode layer 120 is pressed by the first roll 221 and then the exposed region 100B is pressed by the second roll 231 at a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less, the pressure is applied by the first roll 221. It was found that the protrusions such as the active material attached to the unpressurized region 100D that were not made can be reliably crushed and the height of the protrusions can be reduced.

また、実施例4,5と実施例6〜9を比較すると、傾斜部231Aの傾斜量tを20μm以上30μm以下とした実施例6〜9では集電体110にシワが生じていなかったのに対して、20μm未満とした実施例4,5では集電体110にシワが生じていた。すなわち、傾斜部231Aの傾斜量tを20μm以上30μm以下とすれば、集電体110のシワを抑制することができることが分かった。   Further, when Examples 4 and 5 are compared with Examples 6 to 9, in Examples 6 to 9 in which the inclination amount t of the inclined portion 231A is 20 μm or more and 30 μm or less, the current collector 110 was not wrinkled. In contrast, in Examples 4 and 5 in which the thickness was less than 20 μm, the current collector 110 was wrinkled. That is, it was found that the wrinkles of the current collector 110 can be suppressed by setting the amount of inclination t of the inclined portion 231A to 20 μm or more and 30 μm or less.

なお、負極22として、厚み15μmの銅箔よりなる集電体110の一部に、負極活物質として炭素材料を含む電極層120を形成し、上記実施例と同様にして加圧処理を行ったところ、上記実施例と同様の結果が得られた。   As the negative electrode 22, an electrode layer 120 containing a carbon material as a negative electrode active material was formed on a part of a current collector 110 made of a copper foil having a thickness of 15 μm, and pressure treatment was performed in the same manner as in the above example. However, the same results as in the above example were obtained.

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、正極21および負極22の両方を本発明の電極の製造方法および本発明の電池の製造装置により製造するようにした場合について説明したが、正極21および負極22の少なくとも一方を本発明の電極の製造方法および本発明の電池の製造装置により製造するようにしてもよい。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiments and examples, the case where both the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are manufactured by the electrode manufacturing method of the present invention and the battery manufacturing apparatus of the present invention has been described. You may make it manufacture at least one of 22 with the manufacturing method of the electrode of this invention, and the manufacturing apparatus of the battery of this invention.

また、例えば、上記実施の形態および実施例では、電極の製造装置の構成を具体的に挙げて説明したが、電極の製造装置の構成は上記実施の形態および実施例に限られない。例えば、巻出部210と第1加圧部220との間に、電極の張力を調整するための送入部を設けてもよい。   Further, for example, in the above-described embodiments and examples, the configuration of the electrode manufacturing apparatus has been specifically described, but the configuration of the electrode manufacturing apparatus is not limited to the above-described embodiments and examples. For example, a feeding part for adjusting the tension of the electrode may be provided between the unwinding part 210 and the first pressure part 220.

更に、例えば、上記実施の形態および実施例では、電極体20が正極21および負極22を積層し、巻回した構造を有する場合について説明したが、電極体20は、正極21および負極22を折り畳んだりあるいは積み重ねたものであってもよい。   Furthermore, for example, in the above-described embodiments and examples, the case where the electrode body 20 has a structure in which the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are stacked and wound is described. However, the electrode body 20 is formed by folding the positive electrode 21 and the negative electrode 22. It may be rolled up or stacked.

加えて、例えば、上記実施の形態および実施例では、円筒型の二次電池について説明したが、本発明は、他の形状の二次電池にも適用することができる。   In addition, for example, in the above embodiments and examples, the cylindrical secondary battery has been described, but the present invention can also be applied to secondary batteries of other shapes.

更にまた、例えば、上記実施の形態および実施例では、本発明の電池の製造装置によって二次電池10の製造を行う場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、二次電池10と同様の構造を有する一次電池の製造を行うことも可能である。   Furthermore, for example, in the above-described embodiments and examples, the case where the secondary battery 10 is manufactured by the battery manufacturing apparatus of the present invention has been described. However, the present invention is not necessarily limited thereto. It is also possible to manufacture a primary battery having a similar structure.

加えてまた、例えば、上記実施の形態および実施例では、溶媒に液状の電解質である電解液を用いる場合について説明したが、電解液に代えて、他の電解質を用いるようにしてもよい。他の電解質としては、例えば、電解液を高分子化合物に保持させたゲル状の電解質、イオン伝導性を有する固体電解質、固体電解質と電解液とを混合したもの、あるいは固体電解質とゲル状の電解質とを混合したものが挙げられる。   In addition, for example, in the above-described embodiments and examples, the case where an electrolytic solution that is a liquid electrolyte is used as a solvent has been described. However, another electrolyte may be used instead of the electrolytic solution. Other electrolytes include, for example, a gel electrolyte in which an electrolyte is held in a polymer compound, a solid electrolyte having ionic conductivity, a mixture of a solid electrolyte and an electrolyte, or a solid electrolyte and a gel electrolyte. And a mixture thereof.

なお、ゲル状の電解質には電解液を吸収してゲル化するものであれば種々の高分子化合物を用いることができる。そのような高分子化合物としては、例えば、ポリビニリデンフルオロライドあるいはビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体などのフッ素系高分子化合物、ポリエチレンオキサイドあるいはポリエチレンオキサイドを含む架橋体などのエーテル系高分子化合物、またはポリアクリロニトリルなどが挙げられる。特に、酸化還元安定性の点からは、フッ素系高分子化合物が望ましい。   Note that various polymer compounds can be used for the gel electrolyte as long as it absorbs the electrolyte and gels. Examples of such a polymer compound include a fluorine-based polymer compound such as polyvinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, an ether-based polymer such as polyethylene oxide or a crosslinked product containing polyethylene oxide. A molecular compound, polyacrylonitrile, etc. are mentioned. In particular, a fluorine-based polymer compound is desirable from the viewpoint of redox stability.

固体電解質には、例えば、イオン伝導性を有する高分子化合物に電解質塩を分散させた有機固体電解質、またはイオン伝導性ガラスあるいはイオン性結晶などよりなる無機固体電解質を用いることができる。このとき、高分子化合物としては、例えば、ポリエチレンオキサイドあるいはポリエチレンオキサイドを含む架橋体などのエーテル系高分子化合物、ポリメタクリレートなどのエステル系高分子化合物、アクリレート系高分子化合物を単独あるいは混合して、または分子中に共重合させて用いることができる。また、無機固体電解質としては、窒化リチウムあるいはヨウ化リチウムなどを用いることができる。   As the solid electrolyte, for example, an organic solid electrolyte in which an electrolyte salt is dispersed in a polymer compound having ion conductivity, or an inorganic solid electrolyte made of ion conductive glass or ionic crystals can be used. At this time, as the polymer compound, for example, an ether polymer compound such as polyethylene oxide or a crosslinked product containing polyethylene oxide, an ester polymer compound such as polymethacrylate, an acrylate polymer compound alone or mixed, Alternatively, it can be used by copolymerizing in the molecule. As the inorganic solid electrolyte, lithium nitride, lithium iodide, or the like can be used.

更にまた、例えば、上記実施の形態および実施例では、電極反応物質としてリチウムを用いる場合について説明したが、ナトリウム(Na)あるいはカリウム(K)などの長周期型周期表における他の1族の元素、またはマグネシウムあるいはカルシウム(Ca)などの長周期型周期表における2族の元素、またはアルミニウムなどの他の軽金属、またはリチウムあるいはこれらの合金を用いる場合についても、本発明を適用することができ、同様の効果を得ることができる。その際、電極反応物質を吸蔵および放出することが可能な負極活物質、正極活物質あるいは溶媒などは、その電極反応物質に応じて選択される。   Furthermore, for example, in the above embodiments and examples, the case where lithium is used as the electrode reactant has been described. However, other group 1 elements in the long-period periodic table such as sodium (Na) or potassium (K) are used. The present invention can also be applied to the case of using a group 2 element in a long-period periodic table such as magnesium or calcium (Ca), or other light metal such as aluminum, or lithium or an alloy thereof, Similar effects can be obtained. At that time, a negative electrode active material, a positive electrode active material, a solvent, or the like that can occlude and release the electrode reactant is selected according to the electrode reactant.

本発明の一実施の形態に係る電極の製造装置によって製造される二次電池の構造を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the secondary battery manufactured with the manufacturing apparatus of the electrode which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る電極の製造装置の全体構成を表す図である。It is a figure showing the whole structure of the manufacturing apparatus of the electrode which concerns on one embodiment of this invention. 図2に示した電極の製造装置で加圧処理される正極および負極の一部を拡大して表す断面図である。It is sectional drawing which expands and represents a part of positive electrode and negative electrode which are press-processed with the manufacturing apparatus of the electrode shown in FIG. 図2に示した第2ロールの構成を表す側面図である。It is a side view showing the structure of the 2nd roll shown in FIG. 図2に示した第2ロールの構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the 2nd roll shown in FIG. 図2に示した電極の製造装置を用いた電極の製造方法の流れを表す図である。It is a figure showing the flow of the manufacturing method of the electrode using the manufacturing apparatus of the electrode shown in FIG. 図6に示した電極の製造方法を工程順に表す図である。It is a figure showing the manufacturing method of the electrode shown in FIG. 6 in order of a process. 本発明の実施例2において、突起物の露出領域境界線からの発生位置と、その高さとの関係を表す図である。In Example 2 of this invention, it is a figure showing the relationship between the generation | occurrence | production position from the exposure area | region boundary line of a protrusion, and its height. 本発明の比較例1において、突起物の露出領域境界線からの発生位置と、その高さとの関係を表す図である。In the comparative example 1 of this invention, it is a figure showing the relationship between the generation | occurrence | production position from the exposure area | region boundary line of a protrusion, and its height. 本発明の実施例2において、連続処理数と、第2ロールの幅方向における表面温度の変化との関係をの結果を表す図である。In Example 2 of this invention, it is a figure showing the result of the relationship between the number of continuous processes, and the change of the surface temperature in the width direction of a 2nd roll. 本発明の実施例3において、連続処理数と、第2ロールの幅方向における表面温度の変化との関係をの結果を表す図である。In Example 3 of this invention, it is a figure showing the result of the relationship between the number of continuous processes, and the change of the surface temperature in the width direction of a 2nd roll. 従来のプレス設備の問題点を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the problem of the conventional press equipment.

符号の説明Explanation of symbols

11…電池缶、12,13…絶縁板、14…電池蓋、15…安全弁機構、16…熱感抵抗素子、17…ガスケット、20…電極体、21…正極、22…負極、23…セパレータ、24…センターピン、25…正極リード、26…負極リード、100A…電極領域、100B…露出領域、100C…段差、100D…未加圧領域、110…集電体、120…電極層、210…巻出部、211…巻出ロール、220…第1加圧部、221…第1ロール、230…第2加圧部、231…第2ロール、231A…傾斜部、234…冷却液、240…巻取部、241…巻取ロール、t…傾斜量。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Battery can, 12, 13 ... Insulation board, 14 ... Battery cover, 15 ... Safety valve mechanism, 16 ... Heat sensitive resistance element, 17 ... Gasket, 20 ... Electrode body, 21 ... Positive electrode, 22 ... Negative electrode, 23 ... Separator, 24 ... Center pin, 25 ... Positive electrode lead, 26 ... Negative electrode lead, 100A ... Electrode region, 100B ... Exposed region, 100C ... Step, 100D ... Unpressurized region, 110 ... Current collector, 120 ... Electrode layer, 210 ... Winding Exit part 211 ... Unwinding roll 220 ... 1st pressurizing part 221 ... 1st roll 230 ... 2nd pressurizing part 231 ... 2nd roll 231A ... Inclining part 234 ... Cooling liquid 240 ... Winding Take-up part, 241 ... winding roll, t ... inclination amount.

Claims (5)

集電体の一部に活物質を含む電極層を形成した電極の製造方法であって、
前記集電体に設けられた電極層を第1ロールにより加圧する工程と、
前記電極層を前記第1ロールにより加圧したのち、前記集電体のうち前記電極層が形成されずに露出している領域を、前記第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧する工程と
を含むことを特徴とする電極の製造方法。
A method for producing an electrode in which an electrode layer containing an active material is formed on a part of a current collector,
Pressing the electrode layer provided on the current collector with a first roll;
After pressurizing the electrode layer with the first roll, a region of the current collector that is exposed without the electrode layer being formed is 10N by a second roll having a smaller diameter than the first roll. Pressurizing at a pressure of not less than / cm and not more than 20 N / cm.
集電体の一部に活物質を含む電極層を形成した一対の電極を、セパレータを間にして配置した電池の製造方法であって、
前記一対の電極の少なくとも一方を、前記集電体に設けられた電極層を第1ロールにより加圧したのち、前記集電体のうち前記電極層が形成されずに露出している領域を、前記第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧することにより形成する
ことを特徴とする電池の製造方法。
A battery manufacturing method in which a pair of electrodes in which an electrode layer containing an active material is formed on a part of a current collector is disposed with a separator interposed therebetween,
After pressing an electrode layer provided on the current collector with a first roll on at least one of the pair of electrodes, a region of the current collector that is exposed without forming the electrode layer, A method for producing a battery, characterized by forming by pressing with a second roll having a diameter smaller than that of the first roll at a pressure of 10 N / cm or more and 20 N / cm or less.
集電体の一部に活物質を含む電極層が形成された電極の製造装置であって、
前記集電体に設けられた電極層を第1ロールにより加圧する第1加圧部と、
前記第1加圧部により加圧した電極について、前記集電体のうち前記電極層が形成されずに露出している領域を、前記第1ロールよりも小さい径を有する第2ロールにより10N/cm以上20N/cm以下の圧力で加圧する第2加圧部と
を備えたことを特徴とする電極の製造装置。
An electrode manufacturing apparatus in which an electrode layer containing an active material is formed on a part of a current collector,
A first pressurizing unit that pressurizes an electrode layer provided on the current collector with a first roll;
About the electrode pressurized by the first pressurizing unit, a region of the current collector that is exposed without forming the electrode layer is formed by a second roll having a diameter smaller than that of the first roll by 10 N / An electrode manufacturing apparatus comprising: a second pressurizing unit configured to pressurize at a pressure of cm or more and 20 N / cm or less.
前記第2ロールは、幅方向両端に、先細の傾斜をつけた傾斜部を有することを特徴とする請求項3記載の電極の製造装置。   The electrode manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the second roll has inclined portions with tapered inclinations at both ends in the width direction. 前記第2ロールは、内部に冷却液が封入されたことを特徴とする請求項3記載の電極の製造装置。

The electrode manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the second roll has a cooling liquid sealed therein.

JP2005137523A 2005-05-10 2005-05-10 Electrode manufacturing method, battery manufacturing method, and electrode manufacturing apparatus Expired - Fee Related JP4752325B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005137523A JP4752325B2 (en) 2005-05-10 2005-05-10 Electrode manufacturing method, battery manufacturing method, and electrode manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005137523A JP4752325B2 (en) 2005-05-10 2005-05-10 Electrode manufacturing method, battery manufacturing method, and electrode manufacturing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006318672A true JP2006318672A (en) 2006-11-24
JP4752325B2 JP4752325B2 (en) 2011-08-17

Family

ID=37539175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005137523A Expired - Fee Related JP4752325B2 (en) 2005-05-10 2005-05-10 Electrode manufacturing method, battery manufacturing method, and electrode manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4752325B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181348A (en) * 2010-03-01 2011-09-15 Hitachi Engineering & Services Co Ltd Rolling press machine for secondary battery electrode material
JP2014102896A (en) * 2012-11-16 2014-06-05 Toyota Industries Corp Power storage device, secondary battery, and electrode manufacturing method
JP2014107166A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 Toyota Industries Corp Manufacturing apparatus of electrode and manufacturing method of electrode
JP7613665B2 (en) 2021-08-31 2025-01-15 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Electrode running roller and notching device including the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102262339B1 (en) * 2019-09-10 2021-06-08 주식회사 나인테크 A apparatus for laminating the electrode or secondary battery

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5897268A (en) * 1981-12-02 1983-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of electrode for battery
JPH0521055A (en) * 1991-07-09 1993-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of battery plate
JPH0794171A (en) * 1993-09-27 1995-04-07 Fuji Photo Film Co Ltd Manufacture of sheet type plate and nonaqueous electrolyte battery
JPH0922689A (en) * 1995-07-04 1997-01-21 Haibaru:Kk Nonaqueous electrolyte secondary battery
JPH09106816A (en) * 1995-10-09 1997-04-22 Toyota Autom Loom Works Ltd Manufacture of hydrogen storage alloy electrode
JPH10228897A (en) * 1997-02-13 1998-08-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for manufacturing battery electrode
JP2000133251A (en) * 1998-10-26 2000-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Roller press device for machining battery electrode material
JP2001338642A (en) * 2000-05-26 2001-12-07 Fdk Corp Electrode slitter
JP2005044539A (en) * 2003-07-23 2005-02-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Manufacturing method of secondary battery electrode and roll press device
JP2005310542A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Battery electrode plate and method of manufacturing battery electrode plate

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5897268A (en) * 1981-12-02 1983-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of electrode for battery
JPH0521055A (en) * 1991-07-09 1993-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of battery plate
JPH0794171A (en) * 1993-09-27 1995-04-07 Fuji Photo Film Co Ltd Manufacture of sheet type plate and nonaqueous electrolyte battery
JPH0922689A (en) * 1995-07-04 1997-01-21 Haibaru:Kk Nonaqueous electrolyte secondary battery
JPH09106816A (en) * 1995-10-09 1997-04-22 Toyota Autom Loom Works Ltd Manufacture of hydrogen storage alloy electrode
JPH10228897A (en) * 1997-02-13 1998-08-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for manufacturing battery electrode
JP2000133251A (en) * 1998-10-26 2000-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Roller press device for machining battery electrode material
JP2001338642A (en) * 2000-05-26 2001-12-07 Fdk Corp Electrode slitter
JP2005044539A (en) * 2003-07-23 2005-02-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Manufacturing method of secondary battery electrode and roll press device
JP2005310542A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Battery electrode plate and method of manufacturing battery electrode plate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181348A (en) * 2010-03-01 2011-09-15 Hitachi Engineering & Services Co Ltd Rolling press machine for secondary battery electrode material
JP2014102896A (en) * 2012-11-16 2014-06-05 Toyota Industries Corp Power storage device, secondary battery, and electrode manufacturing method
JP2014107166A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 Toyota Industries Corp Manufacturing apparatus of electrode and manufacturing method of electrode
JP7613665B2 (en) 2021-08-31 2025-01-15 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Electrode running roller and notching device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP4752325B2 (en) 2011-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3937422B2 (en) Lithium ion battery and manufacturing method thereof
US7378186B2 (en) Flat non-aqueous electrolyte secondary cell
KR101362322B1 (en) Cylindrical-type secondary battery
JP3116643B2 (en) Electrochemical element, assembled battery, and method of manufacturing electrochemical element
EP2849258A1 (en) Separator for electrochemical element and fabrication method for same
JP5348144B2 (en) Current collector and manufacturing method thereof, battery and manufacturing method thereof
KR102227668B1 (en) Laminating method
JP4515405B2 (en) Cylindrical lithium secondary battery and manufacturing method thereof
JP5210461B1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery separator, method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2004071301A (en) Method for manufacturing storage device case
US20200212450A1 (en) Electrode for solid state battery and solid state battery
CN101364644A (en) Lithium battery current collecting body, high capacity cylindrical lithium ionic cell and preparation
JP7046185B2 (en) Positive electrode for solid-state battery, method for manufacturing positive electrode for solid-state battery, and solid-state battery
CN102017272A (en) Electrode group for nonaqueous battery and method for producing same, and tubular nonaqueous secondary battery and method for manufacturing same
CN1465116A (en) Non aqueous electrolytic battery and its manufacturing method
WO2012053286A1 (en) Separator for electrochemical element, method for manufacturing same, electrode for electrochemical element, electrochemical element
JP2009259697A (en) Battery and its manufacturing method
JP2007134308A (en) Battery
CN113056834A (en) Negative electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, negative electrode, battery, and laminate
JP4752325B2 (en) Electrode manufacturing method, battery manufacturing method, and electrode manufacturing apparatus
KR20120075953A (en) Electrode assembly and manufacture thereof
TW200832779A (en) Electrochemical device ensuring a good safety
KR20120022773A (en) Flat secondary battery electrode group, method for manufacturing same, and flat secondary battery with flat secondary battery electrode group
JP2006107853A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery and production method thereof
JP2003168481A (en) Secondary battery, its manufacturing method, and application equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080430

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110318

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110509

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees