JP2018037198A - Manufacturing apparatus of electrode - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing apparatus of an electrode capable of manufacturing an electrode which has a stable performance and is used in a secondary battery.SOLUTION: In a manufacturing apparatus 10 of an electrode, between a first roll 11 and a second roll 14 arranged spaced apart from each other, a wet granulated body 9 containing at least an active material, a binding agent and a solvent is supplied and a composite sheet 7 is formed on the second roll 14, thereafter the composite sheet 7 is transferred onto a current collector foil 6 transported between the second roll 14 and a third roll 17, thus manufacturing an electrode for use in a secondary battery. The manufacturing apparatus 10 of the electrode is further provided with control means for controlling the speed ratio of the second roll 14 and the third roll 17 according to variation in the thickness of the composite sheet 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、二次電池に用いられる電極を製造するための電極の製造装置に関するものである。   The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus for manufacturing an electrode used in a secondary battery.

近年、環境保護、省エネルギーの観点から、エンジンとモータを動力源として併用したハイブリッド自動車やモータを動力源とした電気自動車が開発、製品化されている。このハイブリッド自動車や電気自動車のエネルギー源として、電気を繰り返し充電放電可能な二次電池は必須の技術である。
一般的にこの二次電池としては、リチウム二次電池、ニッケル二次電池などの二次電池が用いられるが、なかでも、リチウム二次電池は、その動作電圧が高く、高い出力を得やすいので有力な電池であり、ハイブリッド自動車や電気自動車の電源としてますます重要性が増してきている電池である。 In recent years, hybrid vehicles using an engine and a motor as a power source and electric vehicles using a motor as a power source have been developed and commercialized from the viewpoint of environmental protection and energy saving. A secondary battery capable of repeatedly charging and discharging electricity is an indispensable technology as an energy source for hybrid vehicles and electric vehicles.
Generally, a secondary battery such as a lithium secondary battery or a nickel secondary battery is used as the secondary battery. Among them, a lithium secondary battery has a high operating voltage and can easily obtain a high output. It is a powerful battery, and it has become increasingly important as a power source for hybrid vehicles and electric vehicles.

ところで、特許文献１には、この二次電池に用いられる電極の製造装置として成形転写装置が開示されている。すなわち、この特許文献１に開示された成形転写装置は、第１ロールＲａと第２ロールＲｂと第３ロールＲｃとを備え、湿潤造粒粒子２１を第１ロールＲａと第２ロールＲｂとの間に供給すると、第１ロールＲａと第２ロールＲｂとによって圧縮されて成形体２３が形成される。成形体２３は、第２ロールＲｂ上を搬送されて第２ロールＲｂと第３ロールＲｃとの間まで移動し、その後、第２ロールＲｂと第３ロールＲｃとの間で負極集電体１１の一方の表面に圧着される。これにより、負極合剤層が負極集電体１１の一方の表面に形成される。   By the way, Patent Document 1 discloses a molding transfer device as an electrode manufacturing device used in the secondary battery. That is, the molding and transfer apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a first roll Ra, a second roll Rb, and a third roll Rc, and wet granulated particles 21 are formed between the first roll Ra and the second roll Rb. If it supplies in the middle, it will be compressed with 1st roll Ra and 2nd roll Rb, and the molded object 23 will be formed. The formed body 23 is transported on the second roll Rb and moved between the second roll Rb and the third roll Rc, and then the negative electrode current collector 11 between the second roll Rb and the third roll Rc. Crimped to one surface of Thereby, the negative electrode mixture layer is formed on one surface of the negative electrode current collector 11.

特開２０１６−１０３４３３号公報JP, 2006-103433, A

しかし、この特許文献１に記載されている成形転写装置を用いて負極集電体１１を製造すると、負極合剤層の厚みが不均一となった。この原因として考えられるのが、第１ロールＲａと第２ロールＲｂとには機械的な振れが存在し、また第１ロールＲａおよび第２ロールＲｂの真円度がずれることによって第１ロールＲａおよび第２ロールＲｂ間のギャップがロールの回転に伴ってばらつき、それに伴って、成形体２３の厚みが不均一となり、最終的には、この負極集電体を用いた最終製品、例えば、二次電池の性能が安定しない恐れがあった。   However, when the negative electrode current collector 11 was manufactured using the molding and transfer apparatus described in Patent Document 1, the thickness of the negative electrode mixture layer became non-uniform. A possible cause of this is that there is mechanical vibration between the first roll Ra and the second roll Rb, and the roundness of the first roll Ra and the second roll Rb is deviated. And the gap between the second rolls Rb varies with the rotation of the rolls. As a result, the thickness of the molded body 23 becomes non-uniform. The performance of the secondary battery might not be stable.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、常に性能が安定した、二次電池に用いられる電極を製造し得る電極の製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electrode manufacturing apparatus capable of manufacturing an electrode used for a secondary battery with always stable performance.

上記の問題点を解決するために、本発明の電極の製造装置は、次の構成を有している。
（１）互いに間隔をおいて配置された第１ロールと第２ロールとの間に、少なくとも活物質と結着剤と溶媒とを含む湿潤造粒体を供給することにより第２ロール上に合材シートを形成し、その後に前記合材シートを前記第２ロールと第３ロールとの間に搬送される集電箔上に転写して二次電池に用いられる電極を製造する電極の製造装置であって、前記合材シートの厚みの変化に応じて前記第２ロールと前記第３ロールとの速度比を制御する制御手段を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electrode manufacturing apparatus of the present invention has the following configuration.
(1) A wet granulated body containing at least an active material, a binder and a solvent is supplied between the first roll and the second roll, which are spaced apart from each other, so as to fit on the second roll. An electrode manufacturing apparatus that forms a material sheet, and then transfers the composite sheet onto a current collector foil conveyed between the second roll and the third roll to manufacture an electrode used for a secondary battery And the control means which controls the speed ratio of the 2nd roll and the 3rd roll according to change of the thickness of the compound material sheet is provided.

上記構成を有する本発明の電極の製造方法の作用・効果について説明する。
（１）互いに間隔をおいて配置された第１ロールと第２ロールとの間に、少なくとも活物質と結着剤と溶媒とを含む湿潤造粒体を供給することにより第２ロール上に合材シートを形成し、その後に前記合材シートを前記第２ロールと第３ロールとの間に搬送される集電箔上に転写して二次電池に用いられる電極を製造する電極の製造装置であって、前記合材シートの厚みの変化に応じて前記第２ロールと前記第３ロールとの速度比を制御する制御手段を備えるため、常に性能が安定した、二次電池に用いられる電極を製造し得るなど優れた作用効果を奏する。 The operation and effect of the manufacturing method of the electrode of the present invention having the above configuration will be described.
(1) A wet granulated body containing at least an active material, a binder and a solvent is supplied between the first roll and the second roll, which are spaced apart from each other, so as to fit on the second roll. An electrode manufacturing apparatus that forms a material sheet, and then transfers the composite sheet onto a current collector foil conveyed between the second roll and the third roll to manufacture an electrode used for a secondary battery An electrode used for a secondary battery having always stable performance because it includes a control means for controlling a speed ratio between the second roll and the third roll in accordance with a change in the thickness of the composite sheet. It is possible to produce an excellent effect.

本発明の電極の製造装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the manufacturing apparatus of the electrode of this invention. 本発明の電極の製造装置の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the manufacturing apparatus of the electrode of this invention. 第１ロールおよび第２ロールの回転位置と、各ロール間に形成されるギャップを含む直線上のある基点からギャップ上の各ロールの表面までの距離との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation position of a 1st roll and a 2nd roll, and the distance from the certain base point on the straight line containing the gap formed between each roll to the surface of each roll on a gap. （ａ）は、本発明の電極の製造装置を簡略的に示す図である。（ｂ）は、第２ロール上に形成される合材シートの厚み、第２ロールと第３ロールとの回転速度が異なる場合における活物質層の厚みをそれぞれ時間との関係で示す図である。(A) is a figure which shows simply the manufacturing apparatus of the electrode of this invention. (B) is a figure which shows the thickness of the composite material sheet formed on a 2nd roll, and the thickness of an active material layer in case the rotation speeds of a 2nd roll and a 3rd roll differ, respectively with relation with time. .

（実施形態１）
以下、本発明に係る電極の製造装置について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。 (Embodiment 1)
Hereinafter, an electrode manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are drawn with simplified or modified exaggeration as appropriate, and the dimensional ratios, shapes, and the like of the respective parts are not necessarily the same as those in the examples.

図１は、本発明の電極の製造装置を概略的に示す図である。
すなわち、本実施形態における長尺シート状のシート電極５を製造するための電極の製造装置１０は、駆動手段としての第１モータ１２によって、図１において時計方向に回転駆動される第１ロール１１を備える。また、前記第１ロール１１の回転軸には、前記第１ロール１１の回転角度および回転速度を検出するための第１エンコーダ１３が設けられている。
前記第１ロール１１とわずかな間隔をおいて第２ロール１４が回転可能に配置されており、前記第２ロール１４は、駆動手段としての第２モータ１５によって、図１において反時計方向に回転駆動される。また、前記第２ロール１４の回転軸には、前記第２ロール１４の回転角度および回転速度を検出するための第２エンコーダ１６が設けられている。
前記第２ロール１４とわずかな間隔をおいて第３ロール１７が回転可能に配置されており、前記第３ロール１７は、駆動手段としての第３モータ１８によって、図１において時計方向に回転駆動される。また、前記第３ロール１７の回転軸には、前記第３ロール１７の回転角度および回転速度を検出するための第３エンコーダ１９が設けられている。
前記第１ロール１１と前記第２ロール１４と前記第３ロール１７とは、互いの回転軸線が平行となるように設置されている。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an electrode manufacturing apparatus according to the present invention.
That is, the electrode manufacturing apparatus 10 for manufacturing the long sheet-like sheet electrode 5 in the present embodiment is a first roll 11 that is rotationally driven clockwise in FIG. 1 by a first motor 12 as a driving means. Is provided. A first encoder 13 for detecting a rotation angle and a rotation speed of the first roll 11 is provided on the rotation shaft of the first roll 11.
A second roll 14 is rotatably arranged at a slight distance from the first roll 11, and the second roll 14 is rotated counterclockwise in FIG. 1 by a second motor 15 as a driving means. Driven. A second encoder 16 for detecting a rotation angle and a rotation speed of the second roll 14 is provided on the rotation shaft of the second roll 14.
A third roll 17 is rotatably arranged at a slight distance from the second roll 14, and the third roll 17 is driven to rotate clockwise in FIG. 1 by a third motor 18 as a driving means. Is done. A third encoder 19 for detecting the rotation angle and the rotation speed of the third roll 17 is provided on the rotation shaft of the third roll 17.
The first roll 11, the second roll 14, and the third roll 17 are installed such that their rotational axes are parallel to each other.

前記シート電極５は、金属箔集電体６（本発明の集電箔に相当する）の表面に活物質等から成る合材シート７が層状に転写されることにより成膜された活物質層８を有する。
正極用のシート電極５としては、アルミニウム箔やステンレス箔などの金属箔集電体６の表面に、活物質層８としてリチウムコバルト複合酸化物やリチウムマンガン複合酸化物などを含む活物質と結着剤と溶媒とを少なくとも含む湿潤造粒体９が層状に成膜されたものである。また、負極用のシート電極としては、銅箔やステンレス箔などの金属箔集電体６の表面に、活物質層８として黒鉛やコークスなどを含む活物質と結着剤と溶媒とを少なくとも含む湿潤造粒体９が層状に成膜されたものである。
また、前記活物質層８は、金属箔集電体６の、長手方向と直交する幅方向の片側縁部分を除いて形成されている。 The sheet electrode 5 is an active material layer formed by transferring a composite sheet 7 made of an active material or the like into a layer on the surface of a metal foil current collector 6 (corresponding to the current collector foil of the present invention). 8 has.
As the sheet electrode 5 for the positive electrode, an active material containing lithium cobalt composite oxide or lithium manganese composite oxide as an active material layer 8 is bound on the surface of a metal foil current collector 6 such as aluminum foil or stainless steel foil. A wet granulated body 9 containing at least an agent and a solvent is formed into a layer. The negative electrode sheet electrode includes at least an active material containing graphite or coke as an active material layer 8 on the surface of a metal foil current collector 6 such as a copper foil or a stainless steel foil, a binder, and a solvent. The wet granulated body 9 is formed into a layer.
The active material layer 8 is formed except for one side edge portion of the metal foil current collector 6 in the width direction orthogonal to the longitudinal direction.

前記電極の製造装置１０において、前記金属箔集電体６は、前記第３ロール１７の回転に伴って、前記第２ロール１４と前記第３ロール１７との間を通って前記第３ロール１７表面上に密着捲回されながら搬送され、その状態では、前記金属箔集電体６の表面と前記第２ロール１４の表面との間には、わずかな隙間が存在する。   In the electrode manufacturing apparatus 10, the metal foil current collector 6 passes between the second roll 14 and the third roll 17 with the rotation of the third roll 17, and the third roll 17. In this state, there is a slight gap between the surface of the metal foil current collector 6 and the surface of the second roll 14.

図２は、本発明の電極の製造装置の制御装置を示すブロック図である。
すなわち、本実施形態の制御装置２０は、周知のＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭなどによって構成されており、本発明の制御手段に相当する。
前記制御装置２０は、第１演算部２１と第２演算部２２とを備えるとともに、前記第１ロール１１および第２ロール１４の各回転角度における軸芯とロール表面との距離の変位量（偏芯量）や各回転角度における前記第１ロール１１および第２ロール１４の機械的ブレ量を予め記憶する記憶手段（図示せず）を備える。
前記第１演算部２１は、前記第１エンコーダ１３および前記第２エンコーダ１６からの検出信号と前記記憶手段に記憶された各回転角度における変位量に基づいて前記第１ロール１１および前記第２ロール１４の回転に伴うそれら両ロール１１、１４間のクリアランスの変化を求め、その求められたクリアランスの変化に基づいて前記第２ロール１４と前記第３ロール１７との速度比を順次出力する。また、前記第２演算部２２は、前記第３エンコーダ１９からの検出信号に基づいて算出された前記第３ロール１７の回転速度と前記第１演算部２１から順次出力される速度比に基づいて前記第２モータ１５の回転速度を算出して回転速度指令として前記第２モータ１５へ出力する。
また、この時、前記第２演算部２２は、前記第１ロール１１および第２ロール１４の機械的ブレ量も考慮して前記回転速度指令を前記第２モータ１５へ出力する。 FIG. 2 is a block diagram showing a control device of the electrode manufacturing apparatus of the present invention.
That is, the control device 20 of the present embodiment is configured by a known CPU, ROM, RAM, and the like, and corresponds to the control means of the present invention.
The control device 20 includes a first calculation unit 21 and a second calculation unit 22, and a displacement amount (bias) of the distance between the shaft core and the roll surface at each rotation angle of the first roll 11 and the second roll 14. And a storage means (not shown) for storing in advance the amount of mechanical blurring of the first roll 11 and the second roll 14 at each rotation angle.
The first arithmetic unit 21 is configured to detect the first roll 11 and the second roll based on the detection signals from the first encoder 13 and the second encoder 16 and the displacement amount at each rotation angle stored in the storage unit. A change in the clearance between the two rolls 11 and 14 accompanying the rotation of 14 is obtained, and a speed ratio between the second roll 14 and the third roll 17 is sequentially output based on the obtained change in the clearance. Further, the second calculation unit 22 is based on the rotational speed of the third roll 17 calculated based on the detection signal from the third encoder 19 and the speed ratio sequentially output from the first calculation unit 21. The rotational speed of the second motor 15 is calculated and output to the second motor 15 as a rotational speed command.
At this time, the second calculation unit 22 outputs the rotation speed command to the second motor 15 in consideration of the mechanical shake amount of the first roll 11 and the second roll 14.

以上のように構成された電極の製造装置１０おいて、第１ロール１１は、第１モータ１２によって、図１において時計方向に回転駆動され、また、第２ロール１４は、第２モータ１５によって、図１において反時計方向に、第１ロール１１の回転速度よりも速く回転駆動され、さらに、第３ロール１７は、第３モータ１８によって、図１において時計方向に回転駆動される。また、第３ロール１７の回転に伴って、金属箔集電体６が第２ロール１４との間を通って搬送される。
この状態において、第１ロール１１と第２ロール１４との間に予め混練された湿潤造粒体９が供給されると、供給された湿潤造粒体９は、第１ロール１１と第２ロール１４との間で圧縮されて合材シート７として成形される。ここで、第２ロール１４は、第１ロール１１の回転速度よりも速く回転しているので、成形された合材シート７は、第２ロール１４の表面上に担持されて第３ロール１７に向かって搬送される。そして、第２ロール１４と第３ロール１７との間に搬送された合材シート７は、金属箔集電体６表面に転写されて活物質層８として金属箔集電体６とともに次の乾燥工程に搬送される。 In the electrode manufacturing apparatus 10 configured as described above, the first roll 11 is driven to rotate clockwise in FIG. 1 by the first motor 12, and the second roll 14 is driven by the second motor 15. 1 is rotated in the counterclockwise direction faster than the rotation speed of the first roll 11, and the third roll 17 is driven to rotate in the clockwise direction in FIG. 1 by the third motor 18. Further, as the third roll 17 rotates, the metal foil current collector 6 is conveyed between the second roll 14.
In this state, when the wet granulated body 9 kneaded in advance between the first roll 11 and the second roll 14 is supplied, the supplied wet granulated body 9 becomes the first roll 11 and the second roll. 14 is compressed as a composite sheet 7. Here, since the second roll 14 rotates faster than the rotation speed of the first roll 11, the formed composite sheet 7 is carried on the surface of the second roll 14 and is supported on the third roll 17. It is conveyed toward. Then, the composite sheet 7 conveyed between the second roll 14 and the third roll 17 is transferred to the surface of the metal foil current collector 6 and then dried together with the metal foil current collector 6 as an active material layer 8. It is conveyed to the process.

図３は、第１ロールおよび第２ロールの回転位置と、各ロール間に形成されるギャップを含む直線上のある基点からギャップ上の各ロールの表面までの距離との関係を示す図である。
すなわち、本実施形態の電極の製造装置１０では、第１ロール１１および第２ロール１４の断面形状は真円ではなく多少歪んでいたり、また、第１ロール１１および第２ロール１４の回転軸が中心より偏軸していたり、或いは第１ロール１１および第２ロール１４に機械的ブレ量が存在するので、図３に示すように、第１ロール１１と第２ロール１４との間のギャップ量は、第１ロール１１および第２ロール１４の回転に伴って逐次変動する。ギャップ量が変動すると、合材シート７の厚みが変化して不均一となり、最終的には、この負極集電体を用いた最終製品、例えば、二次電池の性能が安定しない恐れがある。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the rotational positions of the first roll and the second roll and the distance from a certain base point on a straight line including the gap formed between the rolls to the surface of each roll on the gap. .
That is, in the electrode manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the cross-sectional shapes of the first roll 11 and the second roll 14 are not perfect circles and are slightly distorted, and the rotation axes of the first roll 11 and the second roll 14 are As shown in FIG. 3, the gap amount between the first roll 11 and the second roll 14 is offset from the center or there is a mechanical blur amount in the first roll 11 and the second roll 14. Changes sequentially with the rotation of the first roll 11 and the second roll 14. When the gap amount fluctuates, the thickness of the composite sheet 7 changes and becomes non-uniform, and there is a possibility that the performance of the final product using the negative electrode current collector, for example, the secondary battery, may not be stable.

図４（ａ）は、本発明の電極の製造装置を簡略的に示す図である。図４（ｂ）は、第２ロール上に形成される合材シートの厚み、第２ロールと第３ロールとの回転速度が異なる場合における活物質層の厚みをそれぞれ時間との関係で示す図である。
すなわち、図４（ｂ）に示すように、第２ロール１４と第３ロール１７とを同じ速度で回転させると、合材シート７の厚みがそのままの状態で金属箔集電体６に転写されるので、活物質層８の厚みは、合材シート７の厚みと等しくなる。
それに対して、例えば、第２ロール１４を第３ロール１７の回転速度よりも遅く回転させると、合材シート７が薄く伸ばされて金属箔集電体６に転写されるので、活物質層８の厚みは、合材シート７の厚みより薄くなる。 Fig.4 (a) is a figure which shows simply the manufacturing apparatus of the electrode of this invention. FIG.4 (b) is a figure which shows the thickness of the active material layer in the case where the thickness of the compound material sheet formed on a 2nd roll, and the rotation speed of a 2nd roll and a 3rd roll differ, respectively with relation with time. It is.
That is, as shown in FIG. 4B, when the second roll 14 and the third roll 17 are rotated at the same speed, the thickness of the composite sheet 7 is transferred to the metal foil current collector 6 as it is. Therefore, the thickness of the active material layer 8 is equal to the thickness of the composite sheet 7.
On the other hand, for example, when the second roll 14 is rotated slower than the rotation speed of the third roll 17, the composite sheet 7 is thinly stretched and transferred to the metal foil current collector 6, so that the active material layer 8 Is less than the thickness of the composite sheet 7.

したがって、制御装置２０の第１演算部２１は、第１エンコーダ１３および第２エンコーダ１６からの検出信号と記憶手段に記憶された変位量に基づいて第１ロール１１と前記第２ロール１４との間のクリアランスの変化（ばらつき）、つまり合材シート７の厚みの変化を第１ロール１１および第２ロール１４の回転角との関係で求め、その求められたクリアランスに基づいて前記第２ロール１４と前記第３ロール１７との速度比を逐次出力する。また、第２演算部２２は、第３エンコーダ１９からの検出信号に基づいて算出された第３ロール１７の回転速度と第１演算部２１から出力される速度比に基づいて第２モータ１５の回転速度を算出して回転速度指令として第２モータ１５へ逐次出力する。   Therefore, the first calculation unit 21 of the control device 20 determines whether the first roll 11 and the second roll 14 are based on the detection signals from the first encoder 13 and the second encoder 16 and the displacement amount stored in the storage means. A change (variation) in the clearance between them, that is, a change in the thickness of the composite sheet 7 is obtained in relation to the rotation angles of the first roll 11 and the second roll 14, and the second roll 14 is based on the obtained clearance. And the speed ratio between the third roll 17 and the third roll 17 are sequentially output. Further, the second calculation unit 22 is based on the rotation speed of the third roll 17 calculated based on the detection signal from the third encoder 19 and the speed ratio output from the first calculation unit 21. The rotation speed is calculated and sequentially output to the second motor 15 as a rotation speed command.

つまり、制御装置２０は、合材シート７の厚みが厚い部分が第２ロールと第３ロールとの間に差し掛かる場合には、第２ロール１４の回転速度を第３ロール１７の回転速度よりも遅くして合材シート７の厚みより活物質層８の厚みが薄く転写されるように、また、合材シート７の厚みが薄い部分が第２ロールと第３ロールとの間に差し掛かる場合には、第２ロール１４の回転速度を第３ロール１７の回転速度と等しくして合材シート７がそのままの厚みで転写されるように、第２モータ１５の回転速度を制御する。すなわち、合材シート７の厚みのばらつきに応じて第２モータ１５の回転速度を制御、つまり第２ロール１４と第３ロール１７との速度比を制御することによって、合材シート７の厚みがばらついたとしても活物質層８の厚みを均一にすることができ、最終的には、この負極集電体を用いた最終製品、例えば、二次電池の性能を向上させることができる。
また、電極の製造装置１０の機械的精度も必要以上に求められることがなく、製造装置も安価に製作できる。 That is, when the thick part of the composite sheet 7 reaches between the second roll and the third roll, the control device 20 sets the rotation speed of the second roll 14 to be higher than the rotation speed of the third roll 17. In addition, the active material layer 8 is transferred to be thinner than the thickness of the composite sheet 7, and a portion where the thickness of the composite sheet 7 is thin reaches between the second roll and the third roll. In this case, the rotation speed of the second motor 15 is controlled so that the rotation speed of the second roll 14 is equal to the rotation speed of the third roll 17 and the composite sheet 7 is transferred with the same thickness. That is, the thickness of the composite sheet 7 is controlled by controlling the rotational speed of the second motor 15 according to the variation in the thickness of the composite sheet 7, that is, by controlling the speed ratio between the second roll 14 and the third roll 17. Even if it varies, the thickness of the active material layer 8 can be made uniform, and finally, the performance of a final product using the negative electrode current collector, for example, a secondary battery can be improved.
Further, the mechanical accuracy of the electrode manufacturing apparatus 10 is not required more than necessary, and the manufacturing apparatus can be manufactured at low cost.

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。例えば、上述した実施形態では、第２ロール１４と第３ロール１７との間のギャップ量の変化は考慮されていないが、制御装置２０は、第２ロール１４と第３ロール１７との間のギャップ量の変化も考慮して第２ロール１４の回転速度を制御するようにしても差し支えないことは言うまでもない。また、合材シート７の厚みが厚い部分が第２ロールと第３ロールとの間に差し掛かる場合には、第２ロール１４の回転速度を第３ロール１７の回転速度と等しくして合材シート７がそのままの厚みで転写され、また、合材シート７の厚みが薄い部分が第２ロールと第３ロールとの間に差し掛かる場合には、第２ロール１４の回転速度を第３ロール１７の回転速度よりも速くして合材シート７の厚みより活物質層８の厚みが厚く転写されるように制御しても差し支えないことは言うまでもない。   It should be noted that the above description is merely an embodiment, and other examples are not illustrated. However, the present invention should be implemented in variously modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. Can do. For example, in the above-described embodiment, the change in the gap amount between the second roll 14 and the third roll 17 is not taken into consideration, but the control device 20 is provided between the second roll 14 and the third roll 17. Needless to say, the rotational speed of the second roll 14 may be controlled in consideration of the change in the gap amount. Further, when the thick portion of the composite material sheet 7 reaches between the second roll and the third roll, the rotational speed of the second roll 14 is made equal to the rotational speed of the third roll 17 and the composite material is used. When the sheet 7 is transferred as it is and the thin portion of the composite sheet 7 reaches between the second roll and the third roll, the rotation speed of the second roll 14 is set to the third roll. Needless to say, it may be controlled so that the thickness of the active material layer 8 is transferred to be thicker than the thickness of the composite sheet 7 by making it faster than the rotational speed of 17.

５・・・シート電極
６・・・金属箔集電体
７・・・合材シート
８・・・活物質層
９・・・湿潤造粒体
１０・・・電極の製造装置
１１・・・第１ロール
１４・・・第２ロール
１７・・・第３ロール
２０・・・制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Sheet electrode 6 ... Metal foil collector 7 ... Compound material sheet 8 ... Active material layer 9 ... Wet granulation body 10 ... Electrode manufacturing apparatus 11 ... No. 1 roll 14 ... 2nd roll 17 ... 3rd roll 20 ... control device

Claims (1)

互いに間隔をおいて配置された第１ロールと第２ロールとの間に、少なくとも活物質と結着剤と溶媒とを含む湿潤造粒体を供給することにより第２ロール上に合材シートを形成し、その後に前記合材シートを前記第２ロールと第３ロールとの間に搬送される集電箔上に転写して二次電池に用いられる電極を製造する電極の製造装置であって、
前記合材シートの厚みの変化に応じて前記第２ロールと前記第３ロールとの速度比を制御する制御手段を備えることを特徴とする電極の製造装置。 By supplying a wet granulated material containing at least an active material, a binder, and a solvent between the first roll and the second roll that are spaced apart from each other, a mixture sheet is formed on the second roll. An electrode manufacturing apparatus for forming an electrode used for a secondary battery by forming and then transferring the mixture sheet onto a current collector foil conveyed between the second roll and the third roll. ,
An apparatus for manufacturing an electrode, comprising: control means for controlling a speed ratio between the second roll and the third roll in accordance with a change in the thickness of the composite sheet.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020116494A (en) * 2019-01-21 2020-08-06 株式会社豊田中央研究所 Moist powder coating device control program, moist powder coating device and manufacturing method of coating film
US20220158153A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-19 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Method for manufacturing electrode and apparatus for manufacturing electrode
EP4037006A2 (en) 2021-01-27 2022-08-03 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Electrode material comprising moisture powder, electrode, method for producing same, and secondary battery provided with said electrode
JP2022133110A (en) * 2021-03-01 2022-09-13 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 Electrode manufacturing method
CN115084444A (en) * 2021-03-15 2022-09-20 泰星能源解决方案有限公司 Electrode manufacturing apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0957166A (en) * 1995-08-23 1997-03-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Film thickness controlling method for roll coater type coating apparatus
JP2003260391A (en) * 2002-03-07 2003-09-16 Hirano Tecseed Co Ltd Apparatus and method for intermittently coating
JP2016103433A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0957166A (en) * 1995-08-23 1997-03-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Film thickness controlling method for roll coater type coating apparatus
JP2003260391A (en) * 2002-03-07 2003-09-16 Hirano Tecseed Co Ltd Apparatus and method for intermittently coating
JP2016103433A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7125357B2 (en) 2019-01-21 2022-08-24 株式会社豊田中央研究所 Wet powder coating device control program, wet powder coating device, and coating film manufacturing method
JP2020116494A (en) * 2019-01-21 2020-08-06 株式会社豊田中央研究所 Moist powder coating device control program, moist powder coating device and manufacturing method of coating film
JP7154272B2 (en) 2020-11-18 2022-10-17 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 Electrode manufacturing method and electrode manufacturing apparatus
US20220158153A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-19 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Method for manufacturing electrode and apparatus for manufacturing electrode
CN114551777A (en) * 2020-11-18 2022-05-27 泰星能源解决方案有限公司 Method and apparatus for manufacturing electrode
JP2022080611A (en) * 2020-11-18 2022-05-30 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 Electrode manufacturing method and electrode manufacturing apparatus
US11909027B2 (en) 2020-11-18 2024-02-20 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Method for manufacturing electrode and apparatus for manufacturing electrode
CN114551777B (en) * 2020-11-18 2023-09-15 泰星能源解决方案有限公司 Electrode manufacturing method and electrode manufacturing device
EP4037006A2 (en) 2021-01-27 2022-08-03 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Electrode material comprising moisture powder, electrode, method for producing same, and secondary battery provided with said electrode
KR20220108730A (en) 2021-01-27 2022-08-03 프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션즈 가부시키가이샤 Electrode material comprising moisture powder, electrode, method for producing same, and secondary battery provided with said electrode
JP7304376B2 (en) 2021-03-01 2023-07-06 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 Electrode manufacturing method
JP2022133110A (en) * 2021-03-01 2022-09-13 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 Electrode manufacturing method
JP7269976B2 (en) 2021-03-15 2023-05-09 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 Electrode manufacturing equipment
JP2022141403A (en) * 2021-03-15 2022-09-29 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 Electrode manufacturing apparatus
CN115084444A (en) * 2021-03-15 2022-09-20 泰星能源解决方案有限公司 Electrode manufacturing apparatus
CN115084444B (en) * 2021-03-15 2024-04-09 泰星能源解决方案有限公司 Electrode manufacturing apparatus

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