JP2013080630A - リチウムイオン二次電池用電極板の製造方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池用電極板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013080630A JP2013080630A JP2011220283A JP2011220283A JP2013080630A JP 2013080630 A JP2013080630 A JP 2013080630A JP 2011220283 A JP2011220283 A JP 2011220283A JP 2011220283 A JP2011220283 A JP 2011220283A JP 2013080630 A JP2013080630 A JP 2013080630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- active material
- coating
- manufacturing
- drying
- 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
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
【解決手段】塗工工程S102の実施前に行われるプレコート工程S101を有し、プレコート工程S101は、塗工工程S102によってペースト状の活物質12の塗工が予定されている平面において、スリット工程S105によって切断が予定されている切断箇所(基材11の平面上における仮想線C)に、ペースト状の結着材13Aを予め塗工する。
【選択図】図1
Description
ここで、リチウムイオン二次電池に用いられる電極板は、主に帯状のアルミ箔などからなる金属箔の両面あるいは片面に、ペースト状の活物質を塗工することによって製造される。
具体的には、ペースト状の活物質を金属箔の両面あるいは片面に塗工し(塗工工程)、金属箔に塗工された活物質を乾燥炉で乾燥させ(乾燥工程)、その後、乾燥した活物質とともに金属箔を圧延する(圧延工程)。そして、圧延された金属箔を活物質とともに所定の長さに切断(スリット)して(スリット工程:例えば、「特許文献1」を参照。)、電極板が製造されるのである。
具体的には、乾燥工程における活物質の乾燥作業は、塗工設備に備えられる乾燥炉内において、ペースト状の活物質が塗工された金属箔を、該金属箔の長手方向に向かって搬送しながら行われるため、活物質の乾燥速度を速くすると、それだけ乾燥炉内における金属箔の滞在時間を短縮でき、乾燥炉の全長を短くすることが可能となって、該乾燥炉を有する塗工設備の設備コストを低減することができるのである。
しかし、活物質には、金属箔との結着強度を高めるために、予め結着材が含有されているところ、炉内温度が従来に比べて高くなれば、ペースト状の活物質の表面付近に浮上してくる結着材の割合が多くなり、活物質と金属箔との間に存在する結着材の量が減少することとなって活物質と金属箔との結着強度が弱まる。
これにより、乾燥工程の終了後に実施される、活物質が塗布された金属箔を切断するスリット工程において、切断箇所付近に結着されていた活物質は金属箔より滑落し、完成された電極板の品質悪化を引き起こす要因となり得る。
一方、活物質に含有される結着材の量を従来に比べて増量すれば、該活物質と金属箔との結着強度は高められ、該金属箔からの該活物質の滑落を防止することが可能である。
しかし、結着材は非伝導性を有するため、該結着材の量を増量すればするほど、完成された電極板の電気抵抗が上昇することとなり、該電極板の品質悪化を引き起こす要因となり得る。
即ち、本発明におけるリチウムイオン二次電池用電極板の製造方法によれば、スリット工程において活物質の滑落を防ぎつつ、電極板を所定の長さに切断することができ、且つ完成された電極板の電気抵抗の上昇を抑制することができる。
先ず、本実施例の電極板製造工程S100によって製造されたリチウムイオン二次電池用の電極板1を具備する、リチウムイオン二次電池の全体構成について、図1を用いて概説する。
なお、以下の説明においては便宜上、図1における矢印Aの方向を基材11の搬送方向と規定して記述する。
具体的には、前記電極体は、正極に帯電されたシート状の電極板1(以下、特に区別する必要がある場合に限り、「正極電極板1A」と記載する)や、負極に帯電されたシート状の電極板1(以下、特に区別する必要がある場合に限り、「負極電極板1B」と記載する)や、絶縁部材からなるシート状のセパレータ(図示せず)などを有して構成される。
なお、正極活物質12Aは、リチウムイオンを吸蔵・脱離できる物質であって、結着材13(図1(b)を参照)などとともに、ペースト状に調製されて形成される。
なお、負極活物質12Bは、リチウムイオンを充電する際には吸蔵し、且つ放電する際には放出する特性を有する物質であって、結着材13などとともに、ペースト状に調製されて形成される。
なお、結着材13は非伝導性を有するため、該結着材13の含有量が増加すれば、正極活物質12Aあるいは負極活物質12Bと、基材11との結着強度が高められる一方、正極電極板1Aや負極電極板1Bの電気伝導性が低下することとなる。
なお、セパレータを構成する材料としては、例えば、多孔性合成樹脂膜、特にポリオレフィン系高分子(ポリエチレン、ポリプロピレン)などの多孔膜が挙げられる。
次に、本発明に係るリチウムイオン二次電池用電極板の製造方法を具現化する、電極板製造工程S100の構成について、図1乃至図3を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図2および図3における矢印Aの方向を基材211・311の搬送方向と規定して記述する。
前記プレコート工程S101は、後述する塗工工程S102において活物質12の塗工が予定されている、基材11の平面上の一部に、ペースト状の結着材13(以下、活物質12に含有される結着材13と区別するために、「ペースト状結着材13A」と記載する)を、予め塗工するための工程である。
なお、本実施例においては、プレコート工程S101によって塗工される結着材13をペースト状としているが、これに限定されるものではなく、例えば液体状であってもよい。
なお、後述するように、前記幅寸法bは、従来の電極板製造工程S200によって製造された電極板201における、滑落領域220の発生範囲に基づいて規定される。
具体的には、スリット工程S105による電極板1の切断箇所は、プレコート工程S101における基材11の平面上にて、仮想線Cの位置に想定される。そして、ペースト状結着材13Aは、前記仮想線Cに沿って基材11の表面上に塗工されるのである。
塗工工程S102は、プレコート工程S101の終了後に行われる工程であって、基材11の平面上の略全体にわたって、ペースト状の活物質12を塗工するための工程である。
乾燥工程S103は、塗工工程S102の終了後に行われる工程であって、基材11に塗工されたペースト状の活物質12を乾燥させて、該基材11に対する活物質12の固着状態を堅固なものにするための工程である。
圧延工程S104は、乾燥工程S103の終了後に行われる工程であって、乾燥された活物質12に押圧力を加えて、該活物質12の密度を高めるための工程である。
スリット工程S105は、圧延工程S104の終了後に行われる工程であって、活物質12の押圧作業が終了した基材11を、予め定められた所定の幅寸法に切断するための工程である。
前記二枚の回転刃は、互いに回転軸を平行としつつ、縁部に形成された刃部がオーバーラップするようにして、切断装置に備えられる。
また、切断装置は、第三搬送装置の搬送方向下流側において、該第三搬送装置によって搬送される基材11と、二枚の回転刃とが、前記オーバーラップ部にて交差するようにして配設される。この際、基材11の平面における、前記二枚の回転刃のオーバーラップ部と交差する箇所は、前述した仮想線C上となるように設定される。
こうして、スリット工程S105が終了することによって、電極板製造工程S100は完了し、電極板1が製品として完成されるのである。
なぜならば、活物質12の乾燥速度が速まれば、それだけ乾燥炉内における基材11の滞在時間を短縮できるため、該乾燥炉の全長を短くすることが可能となり、該乾燥炉を有する塗工設備の設備コストを大幅に低減することが可能になるためである。
しかし、従来の電極板製造工程S200・S300(図3および図4を参照)においては、このような乾燥速度の高速化に対して十分に対応しきれず、塗工設備全体における設備コストの低減化を図ることが困難であった。
つまり、従来の電極板製造工程S200は、本実施例における電極板製造工程S100に対して、プレコート工程S101を有しない点において相異している。
前記電極板製造工程S300は、図3(a)に示すように、前述した電極板製造工程S200と同じく、主に、塗工工程S301や乾燥工程S302や圧延工程S303やスリット工程S304などによって構成される。
そして、電極板製造工程S300は、図3(b)に示すように、活物質312に含有される結着材313の量を、従来に比べて予め増量しておく点において、本実施例における電極板製造工程S100や、前述した電極板製造工程S200と相異する。
従って、電極板製造工程S300による製造方法では、電極板301の品質悪化を引き起こす別の要因を誘発し得るため、従来の電極板製造工程S200における問題点を完全に克服するまでには至らなかった。
また、この際、塗工されるペースト状結着材13Aの幅寸法bは、従来の電極板製造工程S200のスリット工程S204において発生する、滑落領域220の滑落幅寸法(図2(a)における滑落幅寸法(b1+b2))に比べて、僅かに大きな値となるように規定される(b>>(b1+b2))。
また、本実施例の電極板製造工程S100によれば、活物質12中の結着材13の含有密度が高められる箇所は、プレコート工程S101によって、ペースト状結着材13Aが塗工された領域に限定されるため、従来の電極板製造工程S300のように、完成された電極板1の電気抵抗が上昇することも無いのである。
次に、本実施例における電極板製造工程S100によって製造された電極板1と、従来の電極板製造工程S200・S300によって製造された電極板101・201とにおける両者の品質に関して、本発明者らが行った比較検証実験について、図4を用いて説明する。
なお、本比較検証実験によって測定する滑落幅寸法は、例えば、図2(b)に示すように、活物質212の底面部における滑落幅寸法とした。また、この際のサンプル数は、各々3個と規定した。
なお、参考として、従来の電極板製造工程S200によって製造された、電極板201における抵抗値についても、あわせて測定した。
11 基材(金属箔)
12 活物質
13 結着材
13A ペースト状結着材
C 仮想線
S100 電極板製造工程
S101 プレコート工程
S102 塗工工程
S103 乾燥工程
S104 圧延工程
S105 スリット工程
Claims (1)
- 帯状の金属箔の両面あるいは片面に、結着材を含有するペースト状の活物質を塗工する塗工工程と、
該塗工工程の終了後に実施され、前記活物質を乾燥させる乾燥工程と、
該乾燥工程の終了後に実施され、乾燥した前記活物質とともに前記金属箔を圧延する圧延工程と、
該圧延工程の終了後に実施され、圧延された前記活物質および金属箔を所定の幅寸法に切断するスリット工程と、
を有して構成される、リチウムイオン二次電池用電極板の製造方法であって、
該製造方法は、前記塗工工程の実施前に行われるプレコート工程を有し、
該プレコート工程は、前記塗工工程によってペースト状の活物質の塗工が予定されている平面において、
前記スリット工程によって切断が予定されている切断箇所に、
結着材を予め塗工する、
ことを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011220283A JP5609839B2 (ja) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | リチウムイオン二次電池用電極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011220283A JP5609839B2 (ja) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | リチウムイオン二次電池用電極板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013080630A true JP2013080630A (ja) | 2013-05-02 |
JP5609839B2 JP5609839B2 (ja) | 2014-10-22 |
Family
ID=48526858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011220283A Active JP5609839B2 (ja) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | リチウムイオン二次電池用電極板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5609839B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016122490A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 株式会社豊田自動織機 | 電極の製造方法および電極の製造装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102162773B1 (ko) | 2016-10-07 | 2020-10-07 | 주식회사 엘지화학 | 프리-슬리팅 공정을 포함하는 이차전지용 전극의 제조 방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09306473A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-28 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
JP2009238720A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-10-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
JP2009295474A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Nec Tokin Corp | 非水電解液二次電池 |
JP2010277798A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Nec Energy Devices Ltd | 非水電解質二次電池用電極の製造方法およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
-
2011
- 2011-10-04 JP JP2011220283A patent/JP5609839B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09306473A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-28 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
JP2009238720A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-10-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
JP2009295474A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Nec Tokin Corp | 非水電解液二次電池 |
JP2010277798A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Nec Energy Devices Ltd | 非水電解質二次電池用電極の製造方法およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016122490A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 株式会社豊田自動織機 | 電極の製造方法および電極の製造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5609839B2 (ja) | 2014-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10062921B2 (en) | Electrode body and electrode body manufacturing method | |
KR101942254B1 (ko) | 리튬 이온 2차 전지용 전극의 제조 방법 | |
JP6046538B2 (ja) | 二次電池の製造方法 | |
CN103430360A (zh) | 非水电解质二次电池及其制造方法 | |
CN102969480A (zh) | 电极及电极的制造方法 | |
JP6965859B2 (ja) | 電極の製造方法 | |
WO2015049835A1 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP5288223B2 (ja) | 電池用電極の製造方法 | |
US9673455B2 (en) | Lithium-ion secondary battery | |
KR20170086108A (ko) | 리튬 이온 2차 전지용 전극의 제조 방법 | |
JP2014096302A (ja) | 電極ペースト塗工装置及び電極ペースト塗工方法 | |
JP5609839B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用電極板の製造方法 | |
JP2014116080A (ja) | 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 | |
WO2011114473A1 (ja) | 電池用電極の製造方法 | |
JP2012049103A (ja) | 電極組立体及びこれを含む二次電池とその製造方法 | |
JP6510304B2 (ja) | リチウムイオン二次電池の製造方法 | |
JP2020170637A (ja) | 電極シートの製造方法 | |
US20150357618A1 (en) | Lithium-ion cell | |
JP5821913B2 (ja) | 負極電極、リチウムイオン二次電池、及び車両 | |
JP2013175323A (ja) | リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法 | |
JP2018018680A (ja) | 電極の製造方法 | |
EP4336614A2 (en) | Method of manufacturing battery | |
JP6996958B2 (ja) | 二次電池電極用アルミニウム合金箔の製造方法、二次電池用正極板及び水分添加装置 | |
JP2024038931A (ja) | 電池の製造方法 | |
JP2016046196A (ja) | グラビア塗工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140521 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140610 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140715 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140818 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5609839 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |