JP2012169131A - Coating device and method of active material for battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for finishing a process in a proper coating state and a coating device therefor, when coating an active material for a battery.SOLUTION: A coating device 100 includes a processing chamber 110 for coating granular materials by spraying a coating liquid to the granular materials while floating and circulating the granular materials serving as the active material for the battery by a gas, a spray nozzle 120 for spraying the coating liquid, and an inlet 130 for the gas, an outlet 140 for the gas, and a filter 150 for separating the granular materials from the gas. The coating device is also equipped with a green compact resistance measuring part 170 including a collecting mechanism for the granular materials, a mechanism for forming a green compact by pressurizing the granular materials, and a resistance measuring mechanism for measuring the electric resistivity or the electric resistance of the green compact, and a control device 240 for adjusting the coating conditions of the granular materials by feeding back the measured electric resistivity or the electric resistance.

Description

本発明は、電池用活物質をコーティングするための装置及びコーティング方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a coating method for coating a battery active material.

粉粒体のコーティング装置の1つに流動層装置があり、流動層装置は一般に、流動層容器の底部から導入した気体(流動ガス)によって、流動層容器内で粉粒体を浮遊流動させて流動層を形成しつつ、造粒、コーティング、乾燥等を行うものである。この種の流動層装置には、粉粒体の転動、噴流、及び攪拌等を伴うものも含まれ、その代表的なものとして、流動層容器の底部に回転体を配設した転動流動層装置、流動層容器の内部にドラフトチューブ(内塔)を設置したワースター式流動層装置等が挙げられる(特許文献1)。   One of the powder coating apparatuses is a fluidized bed apparatus. Generally, a fluidized bed apparatus floats and flows particles in a fluidized bed container with a gas (fluidized gas) introduced from the bottom of the fluidized bed container. Granulation, coating, drying and the like are performed while forming a fluidized bed. This type of fluidized bed apparatus includes those that involve rolling, jetting, stirring, etc. of powder particles, and representative examples thereof include a rolling flow in which a rotating body is disposed at the bottom of a fluidized bed container. Examples thereof include a Werster fluidized bed apparatus in which a draft tube (inner tower) is installed inside a bed apparatus and a fluidized bed container (Patent Document 1).

また、正極層及び負極層と、これらの間に配置される電解質とを備えたリチウムイオン二次電池において、電解質として、概して可燃性の電解液に代えて、不燃性の固体電解質を用いることが提案されている。固体電解質は、正極活物質の形成する空隙内部へ浸透し難いために正極活物質と電解質との界面が低減しやすく、また、正極活物質と固体電解質との界面をリチウムイオンが移動する際の抵抗(界面抵抗とも呼ばれる)が増大しやすく、これらは、電池性能に影響するために問題となる。この問題に対処するために、流動層装置を用いて、正極活物質を固体電解質で被覆することが開示されている(特許文献2)。   Further, in a lithium ion secondary battery including a positive electrode layer and a negative electrode layer, and an electrolyte disposed between them, a nonflammable solid electrolyte may be used as an electrolyte in place of a generally flammable electrolyte. Proposed. Since the solid electrolyte does not easily penetrate into the voids formed by the positive electrode active material, the interface between the positive electrode active material and the electrolyte is likely to be reduced, and when the lithium ions move through the interface between the positive electrode active material and the solid electrolyte. Resistance (also referred to as interfacial resistance) tends to increase, which is problematic because it affects battery performance. In order to cope with this problem, it is disclosed that a positive electrode active material is coated with a solid electrolyte using a fluidized bed apparatus (Patent Document 2).

特開2007−307448号公報JP 2007-307448 A 特開2009−193940号公報JP 2009-193940 A

しかしながら、流動層装置によって、粉粒体の表面に他物質をコーティングする場合、しばしばコーティング量にばらつきが生じやすいといった課題がある。特に、流動層装置を用いて電池用活物質の表面をコーティングする場合に、コーティング不足やコーティング過多が生じると、電池性能にばらつきや性能不足を生じる恐れがあり、好ましくない。   However, when another substance is coated on the surface of the granular material by the fluidized bed apparatus, there is a problem that the coating amount often tends to vary. In particular, when coating the surface of an active material for a battery using a fluidized bed apparatus, if insufficient coating or excessive coating occurs, battery performance may vary and insufficient performance is undesirable.

流動層装置において、粉粒体の表面へのコーティング品質を一定にするためには、粉粒体の流動状態を一定に保つことが重要であるが、粉粒体の流動状態は、流動ガスの量、温度、及び湿度、コーティング液の噴射量及び温度、並びに粉粒体の粒度分布等の非常に多くの因子の影響を受ける。   In a fluidized bed apparatus, in order to make the coating quality on the surface of the granular material constant, it is important to keep the flow state of the granular material constant. It is affected by numerous factors such as amount, temperature, and humidity, coating fluid spray amount and temperature, and particle size distribution of the powder.

特に、電池の活物質の粉末は一般に平均粒径が10μm以下であり、流動層装置によってコーティングを行う場合、流動の安定化が非常に難しく、さらに、活物質粉末の製造ロット間のばらつきや保存状態によっても、コーティング品質が大きく影響を受けやすい。   In particular, the active material powder of a battery generally has an average particle size of 10 μm or less, and when coating is performed by a fluidized bed apparatus, it is very difficult to stabilize the flow. Depending on the condition, the coating quality is greatly affected.

しかしながら、既存の流動層装置においては、コーティング処理を時間で管理しているため、電池用活物質粉末の流動状態のばらつきやロット間ばらつき等の影響で、コーティング不足やコーティング過多が生じる場合があり、電池用活物質として使用する上で、問題となっていた。   However, in existing fluidized bed equipment, the coating process is managed by time, so there may be insufficient coating or overcoating due to variations in the flow state of battery active material powder or variations between lots. When using as an active material for a battery, it has been a problem.

そこで、本発明は、電池用活物質のコーティングにおいて、適切なコーティング状態で処理を終了させる方法及びそのためのコーティング装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the coating apparatus for the method of ending a process in a suitable coating state in coating of the active material for batteries.

本発明者等は、活物質粉末の表面が他物質でコーティングされると、活物質粉末の圧粉抵抗が変化することに着目し、コーティング中に、活物質の圧粉抵抗率または圧粉抵抗を自動測定し、測定した圧粉抵抗率または圧粉抵抗をコーティング条件にフィードバックして、適切なコーティング状態でコーティング処理を終了する方法及びそのための装置を見出した。   The present inventors pay attention to the fact that the powder resistance of the active material powder changes when the surface of the active material powder is coated with another material, and during the coating, the powder resistivity or dust resistance of the active material is changed. And a method for terminating the coating process in an appropriate coating state and an apparatus therefor were found by feeding back the measured powder resistivity or dust resistance to the coating conditions.

本発明は、電池用活物質の粉粒体を気体により浮遊流動させながら該粉粒体にコーティング液を噴霧してコーティング処理を行うための、該粉粒体のコーティング処理を行う処理室、該コーティング液を噴霧するスプレーノズル、該気体の導入口、該気体の排気口、及び該粉粒体と該気体とを分離するフィルターを含むコーティング装置であって、
該粉粒体の捕集機構、該捕集した粉粒体を加圧して圧粉体を形成する機構、該圧粉体の電気抵抗率または電気抵抗を測定する抵抗測定機構を含む圧粉抵抗測定部と、該測定した電気抵抗率または電気抵抗をフィードバックして該粉粒体のコーティング条件を調整する制御装置とを備えている、
コーティング装置である。
The present invention provides a treatment chamber for performing a coating treatment of the granular material for spraying a coating liquid on the granular material while the powdery active material for a battery is suspended and flowing with a gas, A coating apparatus comprising a spray nozzle for spraying a coating liquid, an inlet for the gas, an exhaust port for the gas, and a filter for separating the granular material and the gas;
Powder resistance including a collecting mechanism for the powder, a mechanism for forming a green compact by pressurizing the collected powder, and a resistance measuring mechanism for measuring the electrical resistivity or the electric resistance of the green compact A measurement unit, and a control device that adjusts the coating conditions of the granular material by feeding back the measured electrical resistivity or electrical resistance,
It is a coating device.

本発明はまた、電池用活物質の粉粒体を気体により浮遊流動させながらコーティング液を該粉粒体に噴霧してコーティング処理を行う電池用活物質のコーティング方法であって、
該粉粒体の電気抵抗率または電気抵抗を測定し、該測定した電気抵抗率または電気抵抗をフィードバックして、該粉粒体のコーティング条件を調整するプロセスを含む、コーティング方法である。
The present invention is also a method for coating a battery active material, in which a coating liquid is sprayed on the powder while the powder of the battery active material is suspended and flowed with a gas.
It is a coating method including the process of measuring the electrical resistivity or electrical resistance of the granular material, and feeding back the measured electrical resistivity or electrical resistance to adjust the coating condition of the granular material.

本発明の電池用活物質をコーティングする方法及びコーティング装置によれば、活物質粉粒体の流動状態や活物質粉粒体の製造ロット間のばらつきの影響を受けずに、電池用活物質のコーティング品質を安定化させて、所望のコーティング厚みを得ることが可能となる。   According to the method and the coating apparatus for coating the battery active material of the present invention, the battery active material can be manufactured without being affected by the flow state of the active material granules or the variation between production lots of the active material granules. It is possible to stabilize the coating quality and obtain a desired coating thickness.

本発明の一実施態様におけるコーティング装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the coating apparatus in one embodiment of this invention. 本発明の一実施態様における圧粉抵抗測定部の上面模式図である。It is an upper surface schematic diagram of the dust resistance measurement part in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施態様における圧粉抵抗測定部を構成する電極部品の模式図である。It is a schematic diagram of the electrode component which comprises the dust resistance measurement part in one embodiment of this invention. 本発明の一実施態様における圧粉抵抗測定部を構成する圧粉機構を兼ねる電極部品の模式図である。It is a schematic diagram of the electrode components which serve as the dust compaction mechanism which comprises the dust resistance measurement part in one embodiment of this invention. 本発明の一実施態様における圧粉抵抗測定部を構成するガイド部品の模式図である。It is a schematic diagram of the guide component which comprises the dust resistance measurement part in one embodiment of this invention. 本発明の他の実施態様における4端子電極を備えた圧粉抵抗測定部の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the dust resistance measurement part provided with the 4-terminal electrode in the other embodiment of this invention. 本発明の他の実施態様におけるピエゾ端子を取り付けたガイド部品の模式図である。It is a schematic diagram of the guide component which attached the piezo terminal in the other embodiment of this invention. 本発明の他の実施態様におけるコーティング装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the coating apparatus in the other embodiment of this invention.

以下、本発明の第一実施形態に係るコーティング装置について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, the coating apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated, referring drawings.

図1は、本発明の第一実施形態に係るコーティング装置の断面模式図である。コーティング装置100は、粉粒体をコーティング処理する処理室110、コーティング液を噴霧するスプレーノズル120、粉粒体を浮遊流動させる流動ガス導入口130、流動ガス排気口140、粉粒体とガスを分離するフィルター150、気体分散板160、圧粉抵抗測定部170、並びにフィードバック制御装置240を備えている。波線180は、コーティング装置内における粉粒体の流動経路を模式的に表したものであり、波線180で示すような経路で、処理室110内にて流動を連続して繰り返す。波線190は、流動ガス導入口130からの流動ガスの流動経路を模式的に表したものである。波線200は、流動ガス排気口140への流動ガスの流動経路を模式的に表したものである。さらに所望により、ブレードロータ210及びブレードロータ210を回転させるモーター220を備えることができる。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a coating apparatus according to the first embodiment of the present invention. The coating apparatus 100 includes a processing chamber 110 for coating powder particles, a spray nozzle 120 for spraying a coating liquid, a flowing gas inlet 130 for floating and flowing the particles, a flowing gas exhaust port 140, and the particles and gas. A filter 150, a gas dispersion plate 160, a dust resistance measurement unit 170, and a feedback control device 240 are provided. A wavy line 180 schematically represents a flow path of powder particles in the coating apparatus, and the flow is continuously repeated in the processing chamber 110 through a path as indicated by the wavy line 180. A wavy line 190 schematically represents the flow path of the flowing gas from the flowing gas inlet 130. The wavy line 200 schematically represents the flow path of the flowing gas to the flowing gas exhaust port 140. Further, if desired, a blade rotor 210 and a motor 220 for rotating the blade rotor 210 may be provided.

本発明においては、電池用活物質の粉粒体が、流動ガス導入口130から導入する流動ガスで巻き上げられ、スプレーノズル120からコーティング液を噴霧されてコーティング処理が行われる。コーティングされた粉粒体は、点線180のように流動しながら乾燥されて、装置上部から下部に流動していき、再び流動ガスで巻き上げられながらコーティング液を噴霧されてコーティング処理が繰り返し行われ、所望のコーティング厚みが得られるまで、コーティングと乾燥が連続して行われる。処理室110に導入して粉粒体を浮遊流動させたガスは、フィルター150で粉粒体と分離され、流動ガス排気口140からコーティング装置の外部に排気される。   In the present invention, the granular material of the battery active material is wound up by the flowing gas introduced from the flowing gas inlet 130, and the coating liquid is sprayed from the spray nozzle 120 to perform the coating process. The coated powder particles are dried while flowing as indicated by the dotted line 180, flow from the upper part of the apparatus to the lower part, and sprayed with the coating liquid while being wound up with a flowing gas again, and the coating process is repeatedly performed. Coating and drying are performed sequentially until the desired coating thickness is obtained. The gas that is introduced into the processing chamber 110 and floats and flows the granular material is separated from the granular material by the filter 150 and is exhausted from the fluid gas exhaust port 140 to the outside of the coating apparatus.

気体分散板160は、流動ガス導入口130の近くに配置される。図1では、気体分散板160として、中央部にガス流動経路を設けた金属板を示してあるが、気体分散板160は、金属板に代えて、または加えて、パンチングメタル等の多孔板、またはメッシュ状の金網等で構成することもできる。   The gas dispersion plate 160 is disposed near the flowing gas inlet 130. In FIG. 1, a metal plate having a gas flow path at the center is shown as the gas dispersion plate 160, but the gas dispersion plate 160 is a porous plate such as a punching metal instead of or in addition to the metal plate, Alternatively, it can be constituted by a mesh-like wire mesh or the like.

図2は、本発明の第一実施態様における圧粉抵抗測定部170の上面模式図である。圧粉抵抗測定部170は、電極となる部品171と、圧粉機構を兼ねる電極となる部品172と、ガイドとなる部品173を備えている。   FIG. 2 is a schematic top view of the dust resistance measurement unit 170 in the first embodiment of the present invention. The dust resistance measuring unit 170 includes a component 171 serving as an electrode, a component 172 serving as an electrode also serving as a dust compaction mechanism, and a component 173 serving as a guide.

図3に示す電極部品171は、図5に示すガイド部品173の溝部174の端面174Aに配置され、図2に示すように、部品171を、電極面171Aが端面174Aの面位置に合うように配置することができる。電極面171Aの外形は、端面174Aの形状と同じとすることができる。あるいは電極面171Aの外形は端面174Aより小さくてもよいが、この場合、電極面171Aの面位置が端面174Aの面位置に合うように配置される。部品172は、部品173に設けられた溝部174内をスライドする構成を有することができる。174Aと向かい合う部品172の端面の外形も任意の形状とすることができるが、本実施形態では174Aと同じ形状である。   The electrode component 171 shown in FIG. 3 is disposed on the end surface 174A of the groove 174 of the guide component 173 shown in FIG. 5, and the component 171 is placed so that the electrode surface 171A matches the surface position of the end surface 174A as shown in FIG. Can be arranged. The outer shape of the electrode surface 171A can be the same as the shape of the end surface 174A. Alternatively, the outer shape of the electrode surface 171A may be smaller than the end surface 174A, but in this case, the electrode surface 171A is disposed so that the surface position of the electrode surface 171A matches the surface position of the end surface 174A. The component 172 can have a configuration that slides in a groove 174 provided in the component 173. Although the outer shape of the end face of the component 172 facing the 174A can also be an arbitrary shape, in this embodiment, it is the same shape as the 174A.

部品171及び部品172を構成する材料は、粉粒体を加圧することが可能であり、且つ電極として機能することができるものであれば特に限定されないが、例えばSUS304等を使用することができる。   The material constituting the component 171 and the component 172 is not particularly limited as long as it can pressurize the powder and can function as an electrode. For example, SUS304 or the like can be used.

部品173を構成する材料は、粉粒体を加圧するためのガイドとして機能し、且つ絶縁体であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウムを削りだして、表面をアルマイト処理により絶縁処理したものや、表面をテフロン(登録商標)加工したもの等を使用することができる。   The material constituting the component 173 functions as a guide for pressurizing the powder and is not particularly limited as long as it is an insulator. For example, the material which is made by abrading aluminum and insulating the surface by anodizing may be used. In addition, a surface processed with Teflon (registered trademark) can be used.

圧粉抵抗測定部170は、部品173の溝部174において、部品172を所定量引いて形成された部品171と部品172との間に、粉体捕集部175を備える。   The dust resistance measuring unit 170 includes a powder collecting unit 175 between a component 171 and a component 172 formed by pulling a predetermined amount of the component 172 in the groove 174 of the component 173.

図示していないが、電極部品172は、油圧ポンプに接続され、圧粉機構を有する。また、部品172は変位計240へ接続され、圧粉体厚み測定機構を有することもできる。   Although not shown, the electrode component 172 is connected to a hydraulic pump and has a dusting mechanism. The component 172 can also be connected to the displacement meter 240 and have a green compact thickness measuring mechanism.

図示していないが、ガイド部品173は、回転機構に接続され、長手軸を中心に回転することができる。   Although not shown, the guide component 173 is connected to a rotation mechanism and can rotate around the longitudinal axis.

図3に示すように部品171は、電圧線及び電流線を接続することができる端子部171Bを備えており、電圧線は電圧計に接続され、電流線は直流電源に接続され、直流電源は定電流源であってもよい。同様に部品172には、電圧線及び電流線を接続することができる端子部172B及び172Cを備えており、電圧線は電圧計に接続され、電流線は直流電源に接続され、直流電源は定電流源であってもよい。   As shown in FIG. 3, the component 171 includes a terminal portion 171B to which a voltage line and a current line can be connected. The voltage line is connected to a voltmeter, the current line is connected to a DC power source, and the DC power source is It may be a constant current source. Similarly, the component 172 includes terminal portions 172B and 172C to which a voltage line and a current line can be connected. The voltage line is connected to a voltmeter, the current line is connected to a DC power source, and the DC power source is fixed. It may be a current source.

コーティング及び乾燥された粉粒体が、コーティング装置の上部から粉体捕集部175に降り積もり捕集される。粉粒体を粉体捕集部に捕集しながら所定時間経過した後または捕集した粉体の質量が所定値に達した後、油圧プレスによって所定圧力で部品172を押し込み、粉粒体を加圧して圧粉体を形成する。   The coated and dried powder particles descend from the upper part of the coating apparatus to the powder collecting unit 175 and are collected. After a predetermined time has passed while collecting the granular material in the powder collecting part or after the mass of the collected powder reaches a predetermined value, the part 172 is pushed in at a predetermined pressure by a hydraulic press, and the granular material is Press to form a green compact.

圧粉体の形成後、部品171と部品172との電極間に電流を印加して電圧を測定し、同時に部品172に接続された変位計によって圧粉体の厚みを測定する。   After forming the green compact, a voltage is measured by applying a current between the electrodes of the component 171 and the component 172, and at the same time, the thickness of the green compact is measured by a displacement meter connected to the component 172.

この場合、本発明において、圧粉体の抵抗率ρは以下の式によって計算される。
ρ=(V1×A1)÷(I1×L1)(Ω・m)
式中、V1は測定電圧、A1は電極面171Aの面積、I1は印加電流値、L1は圧粉体の厚みである。
In this case, in the present invention, the resistivity ρ of the green compact is calculated by the following equation.
ρ = (V 1 × A 1 ) ÷ (I 1 × L 1 ) (Ω · m)
In the formula, V 1 is the measurement voltage, A 1 is the area of the electrode surface 171A, I 1 is the applied current value, and L 1 is the thickness of the green compact.

別法では、電極部品171に代えて、図6の電極部品271として示すように、2つの電流端子及び2つの電圧端子からなる4端子を使用し、各端子の先端面を、部品173の溝部174の端面174Aに合わせて固定して配置することもできる。この場合は、圧粉体の厚みを測定する必要が無く、また接触抵抗の影響を考慮する必要も小さいため、より安定した圧粉体の電圧の測定が可能となる。電極部品171または271は、圧粉体試料の抵抗に応じて選択され得る。部品271の材料としては粉粒体を加圧したときに端子が変形することがなく、且つ電極として機能することができるものであれば特に限定されないが、例えばSUS304等を使用することができる。   In another method, instead of the electrode component 171, as shown as the electrode component 271 in FIG. 6, four terminals including two current terminals and two voltage terminals are used, and the front end surface of each terminal is formed as a groove portion of the component 173. It can also be fixed and arranged in accordance with the end face 174A of 174. In this case, it is not necessary to measure the thickness of the green compact, and it is not necessary to consider the influence of the contact resistance, so that the voltage of the green compact can be measured more stably. The electrode component 171 or 271 can be selected according to the resistance of the green compact sample. The material of the component 271 is not particularly limited as long as the terminal is not deformed when the powder is pressed and can function as an electrode. For example, SUS304 or the like can be used.

この4端子法を用いる場合、圧粉体の電圧測定は、端面174Aに設置した電圧端子間で測定するため、圧粉体の厚み計測を行わず、圧粉体の抵抗を測定することができる。圧粉体の抵抗は、以下の式によって計算される。
R=V2÷I2(Ω)
式中、V2は測定電圧、I2は印加電流値である。
When this four-terminal method is used, the voltage measurement of the green compact is performed between the voltage terminals installed on the end face 174A, and therefore the resistance of the green compact can be measured without measuring the thickness of the green compact. . The resistance of the green compact is calculated by the following equation.
R = V 2 ÷ I 2 (Ω)
In the formula, V 2 is a measurement voltage and I 2 is an applied current value.

上記の2端子法または4端子法にかかわらず、部品172を押し込んで圧粉体を形成する加圧力は測定電圧値が測定可能範囲に収まれば特に限定されないが、加圧力が低すぎると電圧を安定して測定できなくなる恐れがあり、電圧測定後に圧粉体をコーティング装置のコーティング系内部に戻す場合は加圧力が高すぎると圧粉体が解砕し難くなる恐れがあるため、好ましくは0.5〜30MPaの範囲の加圧力を使用することができる。   Regardless of the two-terminal method or the four-terminal method described above, the pressing force for forming the green compact by pressing the component 172 is not particularly limited as long as the measured voltage value falls within the measurable range, but if the pressing force is too low, the voltage is reduced. If the green compact is returned to the inside of the coating system of the coating apparatus after voltage measurement, the green compact may be difficult to disintegrate if the applied pressure is too high. A pressing force in the range of 5-30 MPa can be used.

電圧を測定するための印加電流値は特に限定されないが、測定電圧値が電圧計の測定可能範囲に収まるような範囲で調整可能であり、例えば500μA〜500mAの範囲の電流値を使用することができる。   The applied current value for measuring the voltage is not particularly limited, but can be adjusted so that the measured voltage value falls within the measurable range of the voltmeter. For example, a current value in the range of 500 μA to 500 mA may be used. it can.

圧粉の電気抵抗率または電気抵抗値を測定し、フィードバック制御装置240に信号が送られ、粉粒体のコーティング時間、流動ガスの温度、流動ガスの流量、コーティング液の量、及びコーティング液の温度のうちの少なくとも1つを調整することができる。   The electrical resistivity or electrical resistance value of the dust is measured, and a signal is sent to the feedback controller 240, and the powder coating time, fluid gas temperature, fluid gas flow rate, coating fluid amount, and coating fluid amount At least one of the temperatures can be adjusted.

粉粒体のコーティング時間については、圧粉の電気抵抗率または電気抵抗値を測定し、規定の値まで上昇または低下していることが確認されると、フィードバック制御装置240に信号が送られ、コーティング処理時間を決定するか、またはすぐにコーティング処理を終了させることができる。   As for the coating time of the granular material, the electrical resistivity or electrical resistance value of the compact is measured, and when it is confirmed that the powder has increased or decreased to a specified value, a signal is sent to the feedback control device 240, The coating process time can be determined or the coating process can be terminated immediately.

流動ガスの温度、流動ガスの流量、コーティング液の量、及びコーティング液の温度については、圧粉の電気抵抗率または電気抵抗値を測定し、規定の値まで上昇または低下していることが確認されると、フィードバック制御装置240に信号が送られ、流動ガスの温度、流動ガスの流量、コーティング液の量、及びコーティング液の温度を増加または減少させることができる。   Regarding the temperature of the flowing gas, the flow rate of the flowing gas, the amount of the coating liquid, and the temperature of the coating liquid, the electrical resistivity or electrical resistance value of the dust is measured, and it is confirmed that it has increased or decreased to the specified value. Then, a signal is sent to the feedback controller 240 to increase or decrease the temperature of the flowing gas, the flow rate of the flowing gas, the amount of the coating liquid, and the temperature of the coating liquid.

コーティング時間、流動ガスの温度、流動ガスの流量、コーティング液の量、及びコーティング液の温度は、コーティングする粉粒体、コーティング材料、コーティング厚み等に応じて、単独で調整してもよく、または組み合わせても調整してもよい。   The coating time, the temperature of the flowing gas, the flow rate of the flowing gas, the amount of the coating liquid, and the temperature of the coating liquid may be adjusted independently depending on the powder to be coated, the coating material, the coating thickness, etc., or They may be combined or adjusted.

好ましくは、圧粉の電気抵抗率または電気抵抗値を測定し、規定の値まで上昇または低下していることが確認されると、フィードバック制御装置240に信号が送られ、コーティング処理を終了させることができる。   Preferably, the electrical resistivity or electrical resistance value of the dust is measured, and if it is confirmed that the electrical resistivity or electrical resistance value has increased or decreased to a specified value, a signal is sent to the feedback controller 240 to terminate the coating process. Can do.

粉粒体を粉体捕集部に捕集する時間は、加圧して圧粉体を形成したときに、少なくとも、部品171の電極面171Aを圧粉体が完全に覆うように、粉粒体が粉体捕集部175に充填されるのに十分な時間とすることができる。捕集した粉体質量を計測する機構を圧粉抵抗測定部170に備えておけば、捕集時間の代わりに捕集する粉体質量を計測することもでき、この場合も同様に、粉体質量は、加圧して圧粉体を形成したときに、少なくとも、部品171の電極面171Aを圧粉体が完全に覆うように、粉粒体が粉体捕集部175に充填されるのに十分な粉体質量とすることができる。   The time for collecting the granular material in the powder collecting unit is such that the green compact completely covers the electrode surface 171A of the component 171 when the green compact is formed by pressurization. Can be sufficient time to fill the powder collecting unit 175. If the dust resistance measuring unit 170 is equipped with a mechanism for measuring the collected powder mass, the collected powder mass can be measured instead of the collection time. The mass is such that when the green compact is formed by pressurization, the powder collector 175 is filled with the granular material so that the green compact completely covers at least the electrode surface 171A of the component 171. A sufficient powder mass can be obtained.

部品173はタッピング機構を有することができる。タッピング機構は、部品173を振動させて、粉体捕集部175に捕集される粉粒体の充填密度の一定化を助け、及び/または粉体捕集部からの圧粉体の排出を助けることができる機構であり、例えば図7のようにピエゾ素子230を部品173に取り付けて、部品173を振動させることができる。   The part 173 can have a tapping mechanism. The tapping mechanism vibrates the component 173 to help stabilize the packing density of the powder and particulates collected in the powder collection unit 175 and / or to discharge the green compact from the powder collection unit. For example, as shown in FIG. 7, the piezo element 230 can be attached to the component 173 to vibrate the component 173.

電圧を測定した後、油圧をリリースして圧粉体を粉体捕集部175から排出する。圧粉体は、コーティング系内に排出されるか、またはコーティング系外に排出し得る。コーティング系内に排出する場合は、粉粒体の利用効率を向上することができる。圧粉体の排出量が少ない場合や、排出後に圧粉体の解砕がし難い場合には、コーティング系外に圧粉体を排出することも有効である。   After measuring the voltage, the hydraulic pressure is released and the green compact is discharged from the powder collection unit 175. The green compact can be discharged into the coating system or discharged out of the coating system. When discharging into the coating system, the utilization efficiency of the granular material can be improved. When the amount of green compact discharged is small or when it is difficult to crush the green compact after discharge, it is also effective to discharge the green compact outside the coating system.

部品173は長手軸を中心に回転する回転機構を有することができ、圧粉抵抗測定部170を回転させて粉体捕集部175を上に向けて落下してくる粉粒体を捕集することができる。電圧測定後に、圧粉抵抗測定部170を回転させて粉体捕集部175を下に向けて圧粉体を落下させて排出することができる。   The component 173 can have a rotation mechanism that rotates about the longitudinal axis, and rotates the dust resistance measurement unit 170 to collect the powder particles falling with the powder collection unit 175 facing upward. be able to. After the voltage measurement, the dust resistance measuring unit 170 can be rotated so that the powder collecting unit 175 faces downward and the green compact can be dropped and discharged.

別法では、あるいは加えて、粉体捕集部175の上面及び下面に開閉可能なシャッターを設けておき、粉粒体の捕集口及び圧粉体の排出口とすることができる。上面のシャッターを開くことによって、落下してくる粉粒体を捕集することができる。電圧測定後に、下面のシャッターを開くことによって、圧粉体を落下させて排出することができる。   Alternatively, or in addition, shutters that can be opened and closed are provided on the upper and lower surfaces of the powder collecting unit 175 to serve as a powder collection port and a green compact discharge port. By opening the shutter on the upper surface, the falling powder particles can be collected. After the voltage measurement, the green compact can be dropped and discharged by opening the shutter on the lower surface.

部品173が、回転機構を有する場合、及び/またはシャッター機構を有する場合のいずれの場合でも、タッピング機構を利用して、部品173を振動させて、圧粉体の充填密度を安定化させること及び/または排出性を向上することが可能である。   Whether the part 173 has a rotation mechanism and / or a shutter mechanism, the tapping mechanism is used to vibrate the part 173 to stabilize the packing density of the green compact; It is possible to improve the discharge performance.

回転機構及び/またはシャッター機構に代えてまたは加えて、粉体捕集部にガスを吹き付けて圧粉体を排出してもよい。   In place of or in addition to the rotation mechanism and / or the shutter mechanism, gas may be blown to the powder collecting section to discharge the green compact.

図1に示すように、コーティング装置の内部にブレードロータ210を配置してもよい。コーティング系内に電圧を測定した圧粉体を排出する場合に、排出した圧粉体の解砕をブレードロータ210によって促進することができる。ブレードロータは、粉粒体の攪拌を行うことも兼ねることができる。ブレードロータは、任意の位置に配置され得るが、好ましくは圧粉抵抗測定部の下方に設置され、圧粉抵抗測定部170の粉体捕集部175から圧粉体を落下させて排出するときに、落下した圧粉体の解砕をブレードロータで促進することができる。   As shown in FIG. 1, a blade rotor 210 may be disposed inside the coating apparatus. When the green compact whose voltage has been measured is discharged into the coating system, the blade rotor 210 can accelerate the crushing of the discharged green compact. The blade rotor can also serve to stir the powder particles. The blade rotor can be arranged at an arbitrary position, but is preferably installed below the dust resistance measuring unit, and when the green compact is dropped and discharged from the powder collecting unit 175 of the dust resistance measuring unit 170 Furthermore, the crushing of the green compact that has fallen can be promoted with a blade rotor.

コーティング処理の開始前に、所定量の粉粒体を、導入する流動ガスによって巻き上げられる任意の位置に配置することができ、例えば気体分散板160の上、ブレードロータ210の上等に配置することができる。所望により、投入ノズルを設けて、コーティング処理を行いながら、粉粒体を連続的または断続的に追加投入してもよい。   Prior to the start of the coating process, a predetermined amount of powder particles can be placed at any position where it is wound up by the flowing gas to be introduced, for example, on the gas dispersion plate 160, on the blade rotor 210, etc. Can do. If desired, a powder nozzle may be added continuously or intermittently while a coating nozzle is provided and a coating process is performed.

粉粒体の捕集、加圧、電圧測定、及び排出の一連のプロセスを繰り返すことができる。前記一連のプロセスは、自動で行うことができ、任意の時間にあるいは一定時間間隔毎に何回でも行うことができ、目標抵抗率または抵抗値に到達次第、コーティング処理を終了することができる。あるいは、目標抵抗率または抵抗値に到達する前に、測定した電圧から目標抵抗率または抵抗値に到達する時間を見積もって、コーティング処理を終了させることもできる。   A series of processes of collecting powder, pressurizing, measuring voltage, and discharging can be repeated. The series of processes can be performed automatically, can be performed any number of times or at regular time intervals, and the coating process can be terminated as soon as the target resistivity or resistance value is reached. Alternatively, the coating process can be terminated by estimating the time to reach the target resistivity or resistance value from the measured voltage before reaching the target resistivity or resistance value.

本発明に使用される電池用活物質は、本発明のコーティング方法及びコーティング装置に使用することができる粉体であれば特に制限されないが、例えばLiCoO2、LiMn24、LiNiO2、LiNi1/3CO1/3Mn1/32、LiFePO4、MnO2、Zn、CuO、Ni(OH)2等を主成分とする1種類以上の活物質を主成分とする粉体を使用することができ、好ましくはリチウムイオン二次電池の正極活物質として使用可能な粉体を使用することができる。 The battery active material used in the present invention is not particularly limited as long as it is a powder that can be used in the coating method and coating apparatus of the present invention. For example, LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi 1 / 3 CO 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiFePO 4 , MnO 2 , Zn, CuO, Ni (OH) 2 etc. are used as the main component. Preferably, the powder which can be used as a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery can be used.

本発明に使用されるコーティング材料は、本発明のコーティング方法及びコーティング装置に使用できる噴霧可能な液状物質とすることができるものであれば特に制限されないが、例えば有機溶媒や水溶液等にコーティング材料を溶解させたものを使用することができ、エタノール等にLiOC25、Nb(OC255等の固体電解質を主成分とする材料を溶解させた溶液が挙げられる。 The coating material used in the present invention is not particularly limited as long as it is a sprayable liquid substance that can be used in the coating method and coating apparatus of the present invention. For example, the coating material is applied to an organic solvent or an aqueous solution. A solution obtained by dissolving a solid electrolyte such as LiOC 2 H 5 or Nb (OC 2 H 5 ) 5 in ethanol or the like can be used.

流動ガスは、粉粒体を流動することができるガスであれば特に限定されないが、好ましくは水分を含まないガスであり、例えば乾燥空気等を用いることができる。また、導入する流動ガスの温度についても特に限定されないが、好ましくは粉粒体に噴霧して湿潤させたコーティングを粉粒体の流動中に均一に乾燥しやすい温度であり、例えば50〜120℃の温度のガスを使用することができる。   The flowing gas is not particularly limited as long as it is a gas that can flow the granular material, but is preferably a gas not containing moisture, and for example, dry air or the like can be used. Further, the temperature of the fluid gas to be introduced is not particularly limited, but is preferably a temperature at which the coating that has been sprayed and wetted on the granular material is easily dried during the flow of the granular material, for example, 50 to 120 ° C. A gas at a temperature of 5 mm can be used.

フィルター150は、流動ガスと粉粒体とを分離するものであれば特に限定されないが、例えば、バグフィルターと呼ばれる織布フィルターや、プリーツ加工を施した通気性の樹脂シート等を円筒状にしてリテーナに保持させたカートリッジ式フィルター等を使用することができる。また、フィルターは、フィルターに付着した粉粒体を除去するためのシェーキング動作、ジェットエアー噴射、洗浄機構等を備えることができる。   The filter 150 is not particularly limited as long as it separates the flowing gas and the granular material. For example, a woven fabric filter called a bag filter, a breathable resin sheet subjected to pleating, and the like are formed into a cylindrical shape. A cartridge type filter held by a retainer can be used. In addition, the filter can be provided with a shaking operation, jet air injection, a cleaning mechanism, and the like for removing powder particles adhering to the filter.

図示していないが、本発明のコーティング装置は、粉粒体のコーティングを乾燥するための加熱部及び/または電磁波照射部を備えることもできる。加熱部及び/または電磁波照射部は任意の位置に配置され得るが、処理室110の周りであってスプレーノズルの上部に配置することが好ましく、コーティング液を噴霧した後の粉粒体の乾燥を助けることができる。   Although not shown, the coating apparatus of the present invention can also include a heating unit and / or an electromagnetic wave irradiation unit for drying the coating of the granular material. The heating unit and / or the electromagnetic wave irradiation unit may be arranged at an arbitrary position, but it is preferable to arrange the heating unit and / or the electromagnetic wave irradiation unit around the processing chamber 110 and above the spray nozzle so as to dry the powder after spraying the coating liquid. I can help.

加熱部は、高周波コイル等のヒーターで構成することができる。高周波コイルを用いる場合、高周波コイルの巻数及び間隔、高周波コイルと処理室110との位置関係、並びに高周波コイルの出力を調整することによって、処理室内の温度や温度勾配を調整することができる。   The heating unit can be composed of a heater such as a high frequency coil. In the case of using a high frequency coil, the temperature and temperature gradient in the processing chamber can be adjusted by adjusting the number and interval of the high frequency coils, the positional relationship between the high frequency coil and the processing chamber 110, and the output of the high frequency coil.

電磁波照射部は、溶媒乾燥を促進することができる電磁波を照射する装置であり、コーティング液の溶媒が吸収しやすい波長を用いることが好ましい。コーティング液の溶媒が水溶液溶媒であればマイクロ波を照射することができる光源を有する装置が好ましく、例えば波長12.3cmのマイクロ波乾燥装置等が挙げられ、コーティング液の溶媒がエタノール溶媒であれば紫外線を照射することができる光源を有する装置が好ましく、例えば波長220nmのエキシマランプ等が挙げられる。   The electromagnetic wave irradiation unit is an apparatus that emits an electromagnetic wave that can promote solvent drying, and it is preferable to use a wavelength that is easily absorbed by the solvent of the coating solution. If the solvent of the coating liquid is an aqueous solvent, an apparatus having a light source capable of irradiating microwaves is preferable. For example, a microwave drying apparatus having a wavelength of 12.3 cm can be mentioned. If the solvent of the coating liquid is an ethanol solvent, An apparatus having a light source capable of irradiating ultraviolet rays is preferable, and examples thereof include an excimer lamp having a wavelength of 220 nm.

以下、本発明のコーティング方法及びコーティング装置の具体的な実施例を示す。   Specific examples of the coating method and coating apparatus of the present invention will be described below.

(実施例1)
1lのエタノールに、それぞれ0.6モルのLiOC25及びNb(OC255を溶解させ、コーティング液を調製した。
Example 1
A coating solution was prepared by dissolving 0.6 mol of LiOC 2 H 5 and Nb (OC 2 H 5 ) 5 in 1 l of ethanol, respectively.

図1及び図2に示す圧粉抵抗測定部を備えた流動コーティング装置を使用して、次のプロセスi)〜vi)に従って、LiCoO2活物質の粉体に前記コーティング液をスプレーコーティング及び乾燥して、所望の厚みにコーティングした活物質を得た。 The coating liquid is spray-coated and dried on the powder of LiCoO 2 active material according to the following processes i) to vi) using the fluidized coating apparatus having the dust resistance measuring unit shown in FIG. 1 and FIG. Thus, an active material coated to a desired thickness was obtained.

i)コーティング装置100に0.2m3/分、60℃の乾燥空気を導入して、LiCoO2活物質の粉粒体1kgを流動させながら、調製したコーティング液をスプレーノズル120から5g/分で噴霧して、LiCoO2活物質粉体をコーティング液で湿潤させた。以下のプロセスii)〜vi)の間、プロセスi)を継続した。 i) Introducing 0.2 m 3 / min of dry air at 60 ° C. into the coating apparatus 100 to flow 1 kg of the LiCoO 2 active material powder particles, the prepared coating solution was applied from the spray nozzle 120 at 5 g / min. The LiCoO 2 active material powder was wetted with the coating liquid by spraying. Process i) was continued during the following processes ii) -vi).

ii)圧粉抵抗測定部170を回転させて粉体捕集部175を上に向け、部品173に取り付けたピエゾ素子(NECトーキン製のAE0505D16F)を振動させてタッピングさせながら、1分間、粉粒体を捕集した。   ii) The powder resistance measuring unit 170 is rotated so that the powder collecting unit 175 faces upward, and the piezo element (AE0505D16F manufactured by NEC TOKIN) attached to the component 173 is vibrated and tapped for 1 minute. The body was collected.

iii)油圧プレス及びカンチレバー式デジタル変位計(東京測器研究所製CE−5)に接続した部品172を、油圧プレスによりスライドさせ、捕集した粉粒体を5MPaで加圧した。   iii) A part 172 connected to a hydraulic press and a cantilever type digital displacement meter (CE-5, manufactured by Tokyo Sokki Kenkyujo) was slid by the hydraulic press, and the collected granular material was pressurized at 5 MPa.

iv)50μAの直流電流を部品171と172の間に印加して電圧を測定し、同時に圧粉体厚みを測定した。そして、171Aの電極面積から抵抗率を算出した。コーティング開始時の抵抗率は3.9×102Ω・cmであった。 iv) A voltage of 50 μA was applied between the components 171 and 172 to measure the voltage, and at the same time, the thickness of the green compact was measured. Then, the resistivity was calculated from the electrode area of 171A. The resistivity at the start of coating was 3.9 × 10 2 Ω · cm.

v)圧粉抵抗測定部170を回転させて粉体捕集部を下に向け、部品173に取り付けたピエゾ素子を振動させてタッピングさせながら、油圧をリリースして圧粉体を粉体捕集部175から排出した。   v) The powder resistance measuring unit 170 is rotated so that the powder collecting unit faces downward, and the piezoelectric element attached to the component 173 is vibrated and tapped while releasing the hydraulic pressure to collect the powder. It discharged from part 175.

vi)プロセスi)を継続させながら、プロセスii)〜v)を10分に1回繰り返して行い、目標抵抗率の1.8×103Ω・cmに達したときに、コーティング液の噴霧を終了させた。コーティング装置の動作時間は5.5時間であり、透過型電子顕微鏡(TEM)観察によると、このときのコーティング厚みは10nmであり、所望のコーティング厚みを得ることができた。 vi) While continuing the process i), repeat the processes ii) to v) once every 10 minutes. When the target resistivity of 1.8 × 10 3 Ω · cm is reached, spray the coating liquid. Ended. The operating time of the coating apparatus was 5.5 hours. According to observation with a transmission electron microscope (TEM), the coating thickness at this time was 10 nm, and a desired coating thickness could be obtained.

(実施例2)
図6に示す4端子法を有する圧粉抵抗測定部を備えた流動コーティング装置を使用して、次のプロセスi)〜vi)に従って、LiCoO2活物質の粉体に実施例1と同様のコーティング液をスプレーコーティング及び乾燥して、所望の厚みにコーティングした活物質を得た。
(Example 2)
Using the fluidized coating apparatus provided with the dust resistance measuring unit having the four-terminal method shown in FIG. 6, according to the following processes i) to vi), the LiCoO 2 active material powder is coated in the same manner as in Example 1. The liquid was spray coated and dried to obtain an active material coated to a desired thickness.

i)コーティング装置100に0.2m3/分、60℃の乾燥空気を導入して、LiCoO2活物質の粉粒体1kgを流動させながら、調製したコーティング液をスプレーノズル120から5g/分で噴霧して、LiCoO2活物質粉体をコーティング液で湿潤させた。以下のプロセスii)〜vi)の間、プロセスi)を継続した。 i) Introducing 0.2 m 3 / min of dry air at 60 ° C. into the coating apparatus 100 to flow 1 kg of the LiCoO 2 active material powder particles, the prepared coating solution was applied from the spray nozzle 120 at 5 g / min. The LiCoO 2 active material powder was wetted with the coating liquid by spraying. Process i) was continued during the following processes ii) -vi).

ii)圧粉抵抗測定部270を回転させて粉体捕集部を上に向け、部品273に取り付けたピエゾ素子(NECトーキン製のAE0505D16F)を振動させてタッピングさせながら、1分間、粉粒体を捕集した。   ii) Rotate the dust resistance measurement unit 270 so that the powder collection unit faces upward, and the piezoelectric element (AE0505D16F manufactured by NEC TOKIN) attached to the component 273 is vibrated and tapped for 1 minute. Was collected.

iii)油圧プレスに接続した部品272を、油圧プレスによりスライドさせ、捕集した粉粒体を5MPaで加圧した。   iii) The part 272 connected to the hydraulic press was slid by the hydraulic press, and the collected powder was pressurized at 5 MPa.

iv)50μAの直流電流を部品271の電流端子間に印加して、部品271の電圧端子間の電圧を測定した。抵抗値は1.1kΩであった。   iv) A direct current of 50 μA was applied between the current terminals of the component 271, and the voltage between the voltage terminals of the component 271 was measured. The resistance value was 1.1 kΩ.

v)圧粉抵抗測定部270を回転させて粉体捕集部を下に向け、部品273に取り付けたピエゾ素子を振動させてタッピングさせながら、油圧をリリースして圧粉体を粉体捕集部から排出した。   v) Rotating the dust resistance measurement unit 270 so that the powder collection unit faces downward, and the piezoelectric element attached to the component 273 is vibrated and tapped while releasing the hydraulic pressure to collect the powder. Discharged from the department.

vi)プロセスi)を継続させながら、プロセスii)〜v)を10分に1回繰り返して行い、目標抵抗値の5.1kΩに達したときに、コーティング液の噴霧を終了させた。コーティング装置の動作時間は5.6時間であり、このときのコーティング厚みは10nmであり、所望のコーティング厚みを得ることができた。   vi) While continuing the process i), the processes ii) to v) were repeated once every 10 minutes, and when the target resistance value of 5.1 kΩ was reached, the spraying of the coating liquid was terminated. The operating time of the coating apparatus was 5.6 hours, and the coating thickness at this time was 10 nm, and a desired coating thickness could be obtained.

(実施例3)
図8に示すように、気体分散板160の下部に配置された上部シャッター及び下部シャッターを有する圧粉抵抗測定部を備えたコーティング装置を使用して、コーティング処理を行った。上部シャッターを開けると粉粒体を捕集できるように、気体分散板160の上部シャッターに相当する箇所に開口部を設けた。それ以外の条件は、実施例2と同様にして、次のプロセスi)〜vi)に従って、LiCoO2活物質の粉体にコーティング液をスプレーコーティング及び乾燥して、所望の厚みにコーティングした活物質を得た。
(Example 3)
As shown in FIG. 8, the coating process was performed using the coating apparatus provided with the dust resistance measurement part which has the upper shutter and lower shutter which were arrange | positioned at the lower part of the gas dispersion plate 160. FIG. An opening was provided at a location corresponding to the upper shutter of the gas dispersion plate 160 so that the powder particles could be collected when the upper shutter was opened. The other conditions were the same as in Example 2. According to the following processes i) to vi), the LiCoO 2 active material powder was spray coated and dried, and the active material was coated to a desired thickness. Got.

i)コーティング装置100に0.2m3/分、60℃の乾燥空気を導入して、LiCoO2活物質の粉粒体1kgを流動させながら、調製したコーティング液をスプレーノズル120から5g/分で噴霧して、LiCoO2活物質粉体をコーティング液で湿潤させた。以下のプロセスii)〜vi)の間、プロセスi)を継続した。 i) Introducing 0.2 m 3 / min of dry air at 60 ° C. into the coating apparatus 100 to flow 1 kg of the LiCoO 2 active material powder particles, the prepared coating solution was applied from the spray nozzle 120 at 5 g / min. The LiCoO 2 active material powder was wetted with the coating liquid by spraying. Process i) was continued during the following processes ii) -vi).

ii)圧粉抵抗測定部の上部シャッターを開けて、ピエゾ素子(NECトーキン製のAE0505D16F)を振動させてタッピングさせながら、1分間、粉粒体を捕集した。   ii) The upper shutter of the dust resistance measurement unit was opened, and the powder particles were collected for 1 minute while vibrating and tapping the piezo element (AE0505D16F manufactured by NEC TOKIN).

iii)油圧プレスにより部品272をスライドさせ、捕集した粉粒体を5MPaで加圧した。   iii) The part 272 was slid by a hydraulic press, and the collected powder was pressurized at 5 MPa.

iv)50μAの直流電流を部品271の電流端子間に印加して、部品271の電圧端子間の電圧を測定した。抵抗値は1.2kΩであった。   iv) A direct current of 50 μA was applied between the current terminals of the component 271, and the voltage between the voltage terminals of the component 271 was measured. The resistance value was 1.2 kΩ.

v)圧粉抵抗測定部の下部シャッターを開けて、ピエゾ素子を振動させてタッピングさせながら、油圧をリリースして圧粉体を粉体捕集部から排出した。   v) The lower shutter of the dust resistance measurement unit was opened, the piezoelectric element was vibrated and tapped, the hydraulic pressure was released, and the green compact was discharged from the powder collection unit.

vi)プロセスi)を継続させながら、プロセスii)〜v)を10分に1回繰り返して行い、目標抵抗値の5.1kΩに達したときに、コーティング液の噴霧を終了させた。コーティング装置の動作時間は5.4時間であり、このときのコーティング厚みは10nmであり、所望のコーティング厚みを得ることができた。   vi) While continuing the process i), the processes ii) to v) were repeated once every 10 minutes, and when the target resistance value of 5.1 kΩ was reached, the spraying of the coating liquid was terminated. The operating time of the coating apparatus was 5.4 hours, and the coating thickness at this time was 10 nm, and a desired coating thickness could be obtained.

100 コーティング装置
110 処理室
120 スプレーノズル
130 流動ガス導入口
140 流動ガス排気口
150 フィルター
160 気体分散板
170 圧粉抵抗測定部
171 圧粉抵抗測定部の電極部品
171A 電極部品171の電極面
171B 電極部品171の電圧・電流端子部
172 圧粉抵抗測定部の圧粉機構を兼ねる電極部品
172B 電極部品172の電圧端子部
172C 電極部品172の電流端子部
173 圧粉抵抗測定部のガイド部品
174 ガイド部品の溝部
174A ガイド部品の溝部の端面
175 粉体捕集部
180 粉粒体の流動経路
190 流動ガス導入口130からの流動ガスの流動経路
200 流動ガス排気口140への流動ガスの流動経路
210 ブレードロータ
220 モーター
230 ピエゾ素子
240 フィードバック制御装置
270 4端子法を備えた圧粉抵抗測定部
271 4端子
272 圧粉抵抗測定部の圧粉機構を兼ねる電極部品
273 圧粉抵抗測定部のガイド部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Coating apparatus 110 Processing chamber 120 Spray nozzle 130 Fluid gas introduction port 140 Fluid gas exhaust port 150 Filter 160 Gas dispersion | distribution board 170 Powder resistance measurement part 171 Electrode part of dust resistance measurement part 171A Electrode surface 171B Electrode part 171B Electrode part 171 Voltage / current terminal part 172 Electrode part also serving as dust mechanism of dust resistance measuring part 172B Voltage terminal part of electrode part 172 172C Current terminal part of electrode part 172 173 Guide part of dust resistance measuring part 174 Guide part Groove 174A End surface 175 of guide part groove 175 Powder collecting part 180 Flow path of granular material 190 Flow path of fluid gas from fluid gas inlet 130 200 Flow path of fluid gas to fluid gas outlet 140 210 Blade rotor 220 Motor 230 Piezo element 24 Feedback controller 270 electrode part 273 powder resistance measuring unit of the guide part also serves as a dust resistance measuring unit 271 4 powder mechanism terminal 272 powder resistance measuring unit equipped with a 4-terminal method

Claims (19)

電池用活物質の粉粒体を気体により浮遊流動させながら該粉粒体にコーティング液を噴霧してコーティング処理を行うための、該粉粒体のコーティング処理を行う処理室、該コーティング液を噴霧するスプレーノズル、該気体の導入口、該気体の排気口、及び該粉粒体と該気体とを分離するフィルターを含むコーティング装置であって、
該粉粒体の捕集機構、該捕集した粉粒体を加圧して圧粉体を形成する機構、該圧粉体の電気抵抗率または電気抵抗を測定する抵抗測定機構を含む圧粉抵抗測定部と、該測定した電気抵抗率または電気抵抗をフィードバックして該粉粒体のコーティング条件を調整する制御装置とを備えている、
コーティング装置。
A processing chamber for coating the granular material for spraying a coating liquid onto the granular material while the powdered active material powder is suspended and flowing with a gas, and spraying the coating liquid A coating apparatus comprising a spray nozzle, a gas inlet, a gas outlet, and a filter that separates the granular material from the gas,
Powder resistance including a collecting mechanism for the powder, a mechanism for forming a green compact by pressurizing the collected powder, and a resistance measuring mechanism for measuring the electrical resistivity or the electric resistance of the green compact A measurement unit, and a control device that adjusts the coating conditions of the granular material by feeding back the measured electrical resistivity or electrical resistance,
Coating equipment.
該コーティング条件を調整することが、該粉粒体のコーティング時間、該気体の温度、該気体の流量、該コーティング液の量、及び該コーティング液の温度のうちの少なくとも1つを調整することを含む、請求項1に記載のコーティング装置。   Adjusting the coating conditions includes adjusting at least one of the coating time of the granular material, the temperature of the gas, the flow rate of the gas, the amount of the coating liquid, and the temperature of the coating liquid. The coating apparatus according to claim 1, comprising: 該コーティング条件を調整することが、該粉粒体のコーティング終了時間を決定することを含む、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein adjusting the coating conditions includes determining a coating end time of the granular material. 該測定した電気抵抗率または電気抵抗が規定の値まで上昇したときに、コーティング処理を終了させる、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the coating process is terminated when the measured electrical resistivity or electrical resistance rises to a specified value. 該測定した電気抵抗率または電気抵抗が規定の値まで低下したときに、コーティング処理を終了させる、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the coating process is terminated when the measured electrical resistivity or electrical resistance falls to a specified value. 該電池用活物質の粉粒体が、リチウムイオン二次電池用の正極活物質の粉粒体である、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the battery active material powder is a positive electrode active material powder for a lithium ion secondary battery. 該コーティング液が、有機溶媒または水溶液に固体電解質を溶解させた溶液である、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the coating liquid is a solution obtained by dissolving a solid electrolyte in an organic solvent or an aqueous solution. 該圧粉抵抗測定部がタッピング機構を備えている、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the dust resistance measurement unit includes a tapping mechanism. 該圧粉抵抗測定部が、該圧粉体をコーティング系内に排出する機構を備えている、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the dust resistance measurement unit includes a mechanism for discharging the dust compact into the coating system. 該圧粉抵抗測定部が、該粉粒体をコーティング系外に排出する機構を備えている、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the dust resistance measurement unit includes a mechanism for discharging the powder particles out of the coating system. 該圧粉抵抗測定部が、該捕集した粉粒体の質量を測定する機構を備えている、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the dust resistance measurement unit includes a mechanism for measuring the mass of the collected powder particles. 該圧粉抵抗測定部の下方に、ブレードロータを備えている、請求項1に記載のコーティング装置。   The coating apparatus according to claim 1, further comprising a blade rotor below the dust resistance measurement unit. 電池用活物質の粉粒体を気体により浮遊流動させながらコーティング液を該粉粒体に噴霧してコーティング処理を行う電池用活物質のコーティング方法であって、
該粉粒体の電気抵抗率または電気抵抗を測定し、該測定した電気抵抗率または電気抵抗をフィードバックして、該粉粒体のコーティング条件を調整するプロセスを含む、コーティング方法。
A battery active material coating method in which a coating liquid is sprayed onto a granular material while the powdered active material powder is suspended and flowed with a gas.
A coating method comprising a process of measuring the electrical resistivity or electrical resistance of the granular material, and feeding back the measured electrical resistivity or electrical resistance to adjust the coating conditions of the granular material.
該コーティング条件を調整することが、該粉粒体のコーティング時間、該気体の温度、該気体の流量、該コーティング液の量、及び該コーティング液の温度のうちの少なくとも1つを調整することを含む、請求項13に記載のコーティング方法。   Adjusting the coating conditions includes adjusting at least one of the coating time of the granular material, the temperature of the gas, the flow rate of the gas, the amount of the coating liquid, and the temperature of the coating liquid. The coating method according to claim 13, comprising: 該コーティング条件を調整することが、該粉粒体のコーティング終了時間を決定することを含む、請求項13に記載のコーティング方法。   The coating method according to claim 13, wherein adjusting the coating conditions includes determining a coating end time of the granular material. 該測定した電気抵抗率または電気抵抗が規定の値まで上昇したときに、コーティング処理を終了させる、請求項13に記載のコーティング方法。   The coating method according to claim 13, wherein the coating process is terminated when the measured electrical resistivity or electrical resistance rises to a specified value. 該測定した電気抵抗率または電気抵抗が規定の値まで低下したときに、コーティング処理を終了させる、請求項13に記載のコーティング方法。   The coating method according to claim 13, wherein the coating process is terminated when the measured electrical resistivity or electrical resistance falls to a specified value. 該電池用活物質の粉粒体が、リチウムイオン二次電池用の正極活物質の粉粒体である、請求項13に記載のコーティング方法。   The coating method according to claim 13, wherein the powder of the battery active material is a powder of a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery. 該コーティング液が、有機溶媒または水溶液に固体電解質を溶解させた溶液である、請求項13に記載のコーティング方法。   The coating method according to claim 13, wherein the coating liquid is a solution obtained by dissolving a solid electrolyte in an organic solvent or an aqueous solution.
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WO2023029636A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 Lithium chip inerting processing apparartus and processing method, and battery lithium supplementing system

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