JP2013008523A - 電池用電極及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池用電極29’は、集電体22の表面に活物質を含む合剤層28’が形成されており、合剤層28’は、集電体22の表面に沿う方向の位置に応じて空隙率が異なる構成を有している。電池用電極の製造方法は、集電体22の表面に合剤を塗布して表面に凹凸を有する合剤層28を形成する工程と、合剤層28を加圧圧縮して合剤層28の表面を平坦にする工程を含む。かかる構成を有する電池用電極29’を用いた電池では、空隙率が低い第1の合剤層領域31に対して空隙率が高い第2の合剤層領域32から電解液を浸透させて電解液の拡散を図ることができ、入出力特性を向上させることができる。
【選択図】図9
Description
次に、本発明に係わる電池用電極の第1の実施の形態について図面を用いて説明する。
電池用電極29を形成するには、合剤を構成する物質と溶媒を混練して分散溶液を調製し、スラリー状にする(ステップS1)。そして、その合剤スラリーを集電体の表面に塗工し(ステップS2)、乾燥させる(ステップS3)。それから、プレスして加圧圧縮する(ステップS4)。
集電体22は、帯状の金属箔からなり、図5に示すように、巻き出しローラ23に捲回された状態から送り出され、複数のガイドローラ25に案内されて、集電体22の表面に沿う方向に移動される。そして、スリットダイ24のスリットから合剤スラリーが吐出されて、集電体22の表面に塗布される。それから、ガイドローラ25によって乾燥炉26に案内され、乾燥路26内で合剤スラリーが乾燥される。そして、乾燥後の合剤層を有する電池用電極29として巻き取りローラ27にロール状に巻き取られる。合剤層は、集電体22の両面に形成される。
プレス工程前の電池用電極29は、上記塗布・乾燥工程によって、合剤層(乾燥後合剤層)28が、その表面に凹凸を有する。図6及び図7に示す例では、合剤層28は、集電体22の移動方向に直交する方向(幅方向)の断面が凹凸形状を有しており、集電体22の移動方向に直交する方向に所定間隔をおいて、凹部28aが形成されている。凹部28aは、スリットダイ24のスリット幅が狭められた絞り箇所によって合剤スラリーの吐出量が絞られて、塗工膜厚が部分的に薄くなることによって形成されている。
空隙率=(A−B)/A ・・・(1)
プレス工程では、合剤層28の表面が凹凸を有する状態からフラット(平坦)になるように加圧圧縮される。例えば、図8に示すように、外周面が平坦な一対の円柱状のプレスローラ(金属ローラ)30の間に電池用電極29を挟み込んで通過させることによって、合剤層28をプレスする。
次に、本発明に係わる電池用電極の第2の実施の形態について説明する。なお、上述の第1実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。
次に、本発明に係わる電池用電極の第3の実施の形態について説明する。なお、上述の各実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。
8 電極群
14 正極集電体
15 負極集電体
16 正極合剤層
17 負極合剤層
18 セパレータ
19 活物質
22 集電体
24 スリットダイ
26 乾燥炉
28、28’ 合剤層
29、29’ 電池用電極
30 プレスローラ
31 第1の合剤層領域
32 第2の合剤層領域
Claims (11)
- 集電体の表面に活物質を含む合剤層が形成された電池用電極であって、
前記合剤層は、前記集電体の表面に沿う方向の位置に応じて空隙率が異なる構成を有することを特徴とする電池用電極。 - 前記合剤層は、空隙率が互いに異なる複数の領域を有することを特徴とする請求項1に記載の電池用電極。
- 前記集電体は、帯状の金属箔からなり、
前記合剤層は、前記集電体の幅方向に前記複数の領域が配置されていることを特徴とする請求項2に記載の電池用電極。 - 前記合剤層は、第1の合剤層領域と、該第1の合剤層領域よりも空隙率が低い第2の合剤層領域を有しており、前記第1の合剤層領域と前記第2の合剤層領域が前記金属箔の幅方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電池用電極。
- 前記合剤層は、前記第2の合剤層領域の配置間隔が前記合剤層の厚さの1倍以上10倍未満であることを特徴とする請求項4に記載の電池用電極。
- 前記合剤層は、断面が凹凸形状を有しており、凹部の空隙率と凸部の空隙率が異なることを特徴とする請求項1に記載の電池用電極。
- 前記合剤層は、前記凸部の空隙率が前記凹部の空隙率よりも高いことを特徴とする請求項6に記載の電池用電極。
- 集電体の表面に活物質を含む合剤を塗布して表面に凹凸を有する合剤層を形成する工程と、
前記合剤層を加圧圧縮して前記合剤層の表面を平坦にする工程と、
を含むことを特徴とする電池用電極の製造方法。 - 前記表面に凹凸を有する合剤層を形成する工程では、前記集電体を該集電体の表面に沿う方向に移動させ、前記集電体の表面に対向して配置されて前記集電体の移動方向に直交する方向に延在しかつ延在方向に所定間隔をおいてスリット幅が狭められているスリットダイから前記合剤を含む合剤スラリーを吐出させ、
前記合剤層の表面を平坦にする工程では、外周面が平坦な一対のローラの間に前記集電板と前記合剤層を挟み込んで通過させることを特徴とする請求項8に記載の電池用電極の製造方法。 - 集電体の表面に活物質を含む合剤を塗布して表面が平坦な合剤層を形成する工程と、
前記合剤層を加圧圧縮して前記合剤層の表面に凹凸を形成する工程と、
を含むことを特徴とする電池用電極の製造方法。 - 前記表面が平坦な合剤層を形成する工程では、前記集電体を該集電体の表面に沿う方向に移動させ、前記集電体の表面に対向して配置されて前記集電体の移動方向に直交する方向に一定のスリット幅で延在するスリットダイから前記合剤を含む合剤スラリーを吐出させ、
前記合剤層の表面に凹凸を形成する工程では、外周面に凹凸を有する一対のローラの間に前記集電板と前記合剤層を挟み込んで通過させることを特徴とする請求項10に記載の電池用電極の製造方法。
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