JP2018081769A - Electrode inspection method and electrode inspection device - Google Patents
Electrode inspection method and electrode inspection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018081769A JP2018081769A JP2016221757A JP2016221757A JP2018081769A JP 2018081769 A JP2018081769 A JP 2018081769A JP 2016221757 A JP2016221757 A JP 2016221757A JP 2016221757 A JP2016221757 A JP 2016221757A JP 2018081769 A JP2018081769 A JP 2018081769A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- coating
- measurement sheet
- measurement
- 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.)
- Pending
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
-
- 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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
本発明は、集電体と、集電体の両面又は片面に存在する第1層と、第1層の表面に存在する第2層とを有する電極の検査方法及び検査装置に関する。 The present invention relates to an electrode inspection method and inspection apparatus having a current collector, a first layer present on both or one side of the current collector, and a second layer present on the surface of the first layer.
蓄電装置としての二次電池に使用される電極の一例として、集電体としての金属箔と、金属箔の両面又は片面に存在する第1層としての活物質層と、活物質層の表面に存在する第2層としての保護層とを有する電極が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような構成の電極では、第2層材料の塗工部の形成状態が良好か否かを検査するため、電極の製造過程で第2層材料の塗工部の目付量を取得する必要がある。 As an example of an electrode used for a secondary battery as a power storage device, a metal foil as a current collector, an active material layer as a first layer present on both sides or one side of the metal foil, and a surface of the active material layer An electrode having a protective layer as a second layer is known (see, for example, Patent Document 1). In the electrode having such a configuration, it is necessary to obtain the basis weight of the coating portion of the second layer material during the manufacturing process of the electrode in order to inspect whether or not the formation state of the coating portion of the second layer material is good. is there.
目付量の取得方法は、例えば、特許文献2に開示されている。特許文献2に記載の電極は、バックアップ基材と、バックアップ基材の表面に圧縮形成された粉体とを有する。特許文献2では、膜厚センサの測定結果から粉体の目付量を取得している。 A method for acquiring the basis weight is disclosed in Patent Document 2, for example. The electrode described in Patent Literature 2 includes a backup base material and powder that is compression-formed on the surface of the backup base material. In Patent Document 2, the basis weight of the powder is obtained from the measurement result of the film thickness sensor.
しかしながら、このような目付量の取得方法では、バックアップ基材の膜厚にばらつきがある場合、膜厚センサによって測定される電極の膜厚にもばらつきが発生してしまい、取得される粉体の目付量がバックアップ基材の影響を受けるおそれがある。特に、上記の方法を特許文献1に記載の電極に適用した場合、集電体の両面又は片面に第1層が形成されているため、取得される第2層材料の塗工部の目付量は、第1層の影響をより受けやすく、第2層材料の塗工部の目付量を正確に取得することは困難となる。 However, in such a method for obtaining the basis weight, when the film thickness of the backup base material varies, the film thickness of the electrode measured by the film thickness sensor also varies, and the acquired powder The basis weight may be affected by the backup base material. In particular, when the above method is applied to the electrode described in Patent Document 1, since the first layer is formed on both sides or one side of the current collector, the basis weight of the coated portion of the obtained second layer material Is more easily affected by the first layer, and it is difficult to accurately obtain the basis weight of the coating portion of the second layer material.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、第1層の影響を受けることなく、第2層材料の塗工部の目付量を取得できる電極の検査方法及び電極の検査装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is to inspect an electrode inspection method capable of obtaining the basis weight of the coating portion of the second layer material without being affected by the first layer, and An object of the present invention is to provide an electrode inspection apparatus.
上記問題点を解決するための電極の検査方法は、集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する第1層と、前記第1層の表面に存在する第2層とを有する電極の検査方法であって、前記集電体の両面又は片面に前記第1層が形成された帯状電極に対して、後に第2層材料が塗工される部分の一部に測定用シートを配置する配置工程と、前記配置工程後、前記第1層の表面及び前記測定用シートの表面に前記第2層材料を塗工して前記第2層の前駆体である塗工部を形成する塗工工程と、前記帯状電極から前記塗工部が形成された前記測定用シートを除去する除去工程と、前記除去工程にて除去した前記測定用シート及び前記測定用シートに形成された塗工部の重量を測定する測定工程と、前記測定工程にて測定した重量から前記塗工部の目付量を算出する算出工程と、を含むことを要旨とする。 An electrode inspection method for solving the above problem includes a current collector, a first layer present on both surfaces or one surface of the current collector, and a second layer present on the surface of the first layer. A method for inspecting an electrode, wherein a measurement sheet is applied to a part of a portion where a second layer material is applied later to a strip electrode in which the first layer is formed on both sides or one side of the current collector. Arrangement step to be arranged, and after the arrangement step, the second layer material is applied to the surface of the first layer and the surface of the measurement sheet to form a coating portion which is a precursor of the second layer. A coating step, a removal step of removing the measurement sheet on which the coating portion has been formed from the strip electrode, the measurement sheet removed in the removal step, and a coating formed on the measurement sheet Measuring the weight of the part and the weight of the coated part from the weight measured in the measuring step A calculation step of calculating an amount, to include the subject matter.
これによれば、第2層材料の塗工部の目付量は、測定用シート及び測定用シートに形成された塗工部の重量から算出されるため、第1層の目付量に影響されることがない。また、電極の製造ラインを稼働させたまま測定用シートの配置工程及び除去工程を行えば、電極の生産性を低下させることなく第2層材料の塗工部の目付量を取得できる。 According to this, since the basis weight of the coating part of the second layer material is calculated from the weight of the coating part formed on the measurement sheet and the measurement sheet, it is influenced by the basis weight of the first layer. There is nothing. Moreover, if the arrangement | positioning process and removal process of a sheet | seat for a measurement are performed with the production line of an electrode operated, the fabric weight of the coating part of a 2nd layer material can be acquired, without reducing the productivity of an electrode.
また、上記電極の検査方法について、前記配置工程において、前記測定用シートは、接着手段によって前記帯状電極に貼り付けられるのが好ましい。
これによれば、帯状電極に対する測定用シートのずれが抑制される。
Moreover, about the said inspection method of an electrode, it is preferable in the said arrangement | positioning process that the said sheet | seat for a measurement is affixed on the said strip | belt-shaped electrode by an adhesive means.
According to this, the shift | offset | difference of the measurement sheet | seat with respect to a strip | belt-shaped electrode is suppressed.
また、上記電極の検査方法について、前記除去工程の前に、前記塗工部を乾燥させる乾燥工程を有するのが好ましい。
これによれば、乾燥工程にて蒸発するものを接着手段として採用すれば、算出工程において接着手段の重量を考慮する必要がなくなる。
Moreover, it is preferable that the said inspection method of an electrode has a drying process which dries the said coating part before the said removal process.
According to this, if what is evaporated in the drying process is adopted as the bonding means, it is not necessary to consider the weight of the bonding means in the calculation process.
また、上記電極の検査方法について、前記算出工程にて算出した前記塗工部の目付量に基づいて、前記塗工部の形成状態の良否を判定する判定工程を含むのが好ましい。
これによれば、第2層材料の塗工部の形成状態の良否を判定することができる。判定結果は、塗工工程へのフィードバックや第2層が形成された電極の良品・不良品の選別などに活用することができる。
Moreover, it is preferable that the said inspection method of the electrode includes the determination process which determines the quality of the formation state of the said coating part based on the fabric weight of the said coating part calculated at the said calculation process.
According to this, the quality of the formation state of the coating part of the second layer material can be determined. The determination result can be used for feedback to the coating process and selection of non-defective / defective products of the electrode on which the second layer is formed.
また、上記電極の検査方法について、前記配置工程において、前記測定用シートは、前記帯状電極からはみ出す部分を有するように配置されるのが好ましい。
これによれば、測定用シートの除去工程において、帯状電極からはみ出す部分を把持すれば測定用シートを容易に除去することができる。
Moreover, about the said inspection method of an electrode, it is preferable to arrange | position the said sheet | seat for a measurement so that it may have a part which protrudes from the said strip | belt-shaped electrode in the said arrangement | positioning process.
According to this, in the process of removing the measurement sheet, the measurement sheet can be easily removed by gripping the portion protruding from the strip electrode.
また、上記電極の検査方法について、前記第1層は活物質層であり、前記第2層は前記第2層材料としてのセラミック材料から構成される保護層であるのが好ましい。
これによれば、第1層が活物質層である複数の電極を積層した場合、第2層である保護層によって電極間の絶縁機能を高めることができる。
In the electrode inspection method, the first layer is preferably an active material layer, and the second layer is preferably a protective layer made of a ceramic material as the second layer material.
According to this, when a plurality of electrodes whose first layer is an active material layer are stacked, the insulating function between the electrodes can be enhanced by the protective layer which is the second layer.
また、上記電極の検査方法について、前記測定用シートは、前記集電体と同じ材料であるのが好ましい。
これによれば、測定用シートの材料を別に用意せずに済む。
In the electrode inspection method, the measurement sheet is preferably made of the same material as the current collector.
According to this, it is not necessary to prepare a separate material for the measurement sheet.
また、上記電極の検査方法について、前記塗工工程にはグラビア塗工装置を用いるのが好ましい。
グラビア塗工装置を用いた塗工では、塗工部の目付量はグラビアロールの回転速度に依存する。このため、グラビアロールの回転速度を一定にした状態で塗工工程を行えば、測定用シートが配置されることで帯状電極の厚みが変動しても、帯状電極の第1層に形成される塗工部と、測定用シートに形成される塗工部とで同じ目付量にできる。また、第2層材料の塗工部の目付量を変更する場合、グラビアロールの回転速度を変更するだけでよく、煩雑な調整作業を必要としない。
Moreover, about the said inspection method of an electrode, it is preferable to use a gravure coating apparatus for the said coating process.
In coating using a gravure coating apparatus, the weight per unit area of the coating part depends on the rotation speed of the gravure roll. For this reason, if the coating process is performed in a state where the rotation speed of the gravure roll is constant, even if the thickness of the strip electrode varies due to the arrangement of the measurement sheet, it is formed in the first layer of the strip electrode. The same weight per unit area can be achieved in the coating portion and the coating portion formed on the measurement sheet. Moreover, when changing the fabric weight of the coating part of 2nd layer material, it is only necessary to change the rotation speed of a gravure roll, and a complicated adjustment operation is not required.
上記問題点を解決するための電極の検査装置は、集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する第1層と、前記第1層の表面に存在する第2層とを有する電極を検査する電極の検査装置であって、前記集電体の両面又は片面に前記第1層が形成された帯状電極に対して、後に第2層材料が塗工される部分の一部に測定用シートを配置する配置装置と、前記第1層の表面、及び前記帯状電極に配置された前記測定用シートの表面に前記第2層材料を塗工して前記第2層の前駆体である塗工部が形成された後に、前記帯状電極から前記塗工部が形成された前記測定用シートを除去する除去装置と、除去された前記測定用シート及び前記測定用シートに形成された塗工部の重量を測定する測定部、及び前記測定部によって測定された重量から前記塗工部の目付量を算出する算出部を備えた測定装置と、を有することを要旨とする。 An electrode inspection apparatus for solving the above problems includes a current collector, a first layer present on both surfaces or one surface of the current collector, and a second layer present on the surface of the first layer. An inspection apparatus for an electrode for inspecting an electrode, wherein the second layer material is applied to a part of a strip electrode in which the first layer is formed on both sides or one side of the current collector. The second layer material is applied to the arrangement device for arranging the measurement sheet, the surface of the first layer, and the surface of the measurement sheet arranged on the belt-like electrode. After a certain coating portion is formed, a removal device that removes the measurement sheet on which the coating portion is formed from the strip electrode, the removed measurement sheet, and the coating formed on the measurement sheet A measuring unit for measuring the weight of the working part, and the weight measured by the measuring unit And summarized in that with a measuring device provided with a calculation unit for calculating a weight per unit area of the coated portion.
これによれば、第2層材料の塗工部の目付量は、測定用シート及び測定用シートに形成された塗工部の重量から算出されるため、第1層の目付量に影響されることがない。また、電極の製造ラインを稼働させたまま検査装置を作動させれば、電極の生産性を低下させることなく第2層材料の塗工部の目付量を取得できる。 According to this, since the basis weight of the coating part of the second layer material is calculated from the weight of the coating part formed on the measurement sheet and the measurement sheet, it is influenced by the basis weight of the first layer. There is nothing. Further, if the inspection apparatus is operated while the electrode production line is in operation, the basis weight of the coating portion of the second layer material can be acquired without reducing the productivity of the electrode.
本発明によれば、第1層の影響を受けることなく、第2層材料の塗工部の目付量を取得できる。 According to the present invention, the basis weight of the coated portion of the second layer material can be obtained without being affected by the first layer.
以下、電極の検査方法を二次電池用の電極の検査方法及び検査装置に具体化した一実施形態を図1〜図3を参照して説明する。
この実施形態の検査方法及び検査装置によって検査される電極を使用した蓄電装置としての二次電池は、図示しないが、外観が角型をなす角型電池であり、リチウムイオン二次電池である。この二次電池は、ケース内に電極組立体を備える。電極組立体は、複数の正極電極と、複数の負極電極を備える。電極組立体は、正極電極と負極電極とが、両者の間を、セパレータで絶縁した状態で交互に積層されて構成されている。
Hereinafter, an embodiment in which an electrode inspection method is embodied in an electrode inspection method and an inspection apparatus for a secondary battery will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
Although not shown, the secondary battery as a power storage device using the electrode inspected by the inspection method and inspection apparatus of this embodiment is a square battery having a rectangular external appearance, and is a lithium ion secondary battery. This secondary battery includes an electrode assembly in a case. The electrode assembly includes a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes. The electrode assembly is configured by alternately laminating positive electrodes and negative electrodes in a state where they are insulated by a separator.
図1に示すように、二次電池用の電極10は、集電体としての矩形状の金属箔11と、金属箔11の両面に存在する第1層としての活物質層12と、活物質層12の表面に存在する第2層としての保護層15とを備える。電極10は、その一辺に沿って、活物質層12が存在せず、金属箔11が露出した未塗工部13を有する。そして、電極10において、未塗工部13の一部には、集電タブ14が突出する状態に存在する。本実施形態においては、電極10は負極の電極10として説明する。負極の電極10は、活物質層12の表面全体を覆う保護層15を備える。保護層15は、セラミック粒子としてのアルミナ粒子と樹脂製のバインダとを含み、バインダを介してアルミナ粒子同士、又はアルミナ粒子と活物質層12表面の活物質粒子とが結合して層構造を有する。アルミナ粒子を主成分とする保護層15の耐熱温度は、樹脂製のセパレータよりも高い。
As shown in FIG. 1, an
次に、負極の電極10の製造工程について説明する。負極の電極10の製造工程は、長尺帯状の金属箔11の両面に負極用の活物質層12を形成する活物質層形成工程と、活物質層12の表面に保護層15を形成する保護層形成工程と、活物質層12及び保護層15が形成された金属箔11を電極10の形状に打ち抜く打ち抜き工程とを含む。
Next, a manufacturing process of the
図示しないが、活物質層形成工程は、塗布工程、乾燥工程、及びプレス工程を含む。塗布工程は、長尺帯状の金属箔11の片面に活物質ペーストを塗工する工程である。ただし、後に未塗工部13となる部分には活物質ペーストを塗工しない。本実施形態の金属箔11は例えば銅箔であり、活物質ペーストは負極用の活物質ペーストである。乾燥工程は、塗工された活物質ペーストを乾燥させ、活物質層前駆体を形成する工程である。プレス工程は、活物質層前駆体が形成された金属箔11をロールプレス機に通すことで、活物質層前駆体の活物質密度を上げる工程である。これにより、帯状の金属箔11の一方の面には、所定の密度と厚みを有する活物質層12が形成される。また、金属箔11の他方の面についても同様に活物質層12を形成する。
Although not shown, the active material layer forming step includes a coating step, a drying step, and a pressing step. The application step is a step of applying an active material paste to one side of the long strip-
図2に示すように、保護層形成工程は、塗工工程、乾燥工程、及び検査工程を含む。塗工工程は、両面に活物質層12が形成された長尺帯状の金属箔11(以下、帯状電極16という)を搬送しながら、帯状電極16の活物質層12の表面に第2層材料としてのセラミックスラリー17を塗工し、保護層15の前駆体となる塗工部18を形成する工程である。よって、塗工部18は、セラミックスラリー17の塗工によって形成される。乾燥工程は、塗工部18を乾燥させる工程である。
As shown in FIG. 2, the protective layer forming process includes a coating process, a drying process, and an inspection process. In the coating process, the second layer material is formed on the surface of the
保護層形成工程に用いる搬送装置30は、供給ロール31と、巻取ロール32と、供給ロール31と巻取ロール32の間の場所に配置された複数のガイドロール33とを備える。各ロール31〜33は、図示しない支持装置によって回転可能に支持されている。帯状電極16は、供給ロール31に巻回されている。供給ロール31から供給された帯状電極16は、巻取ロール32に巻き取られることで搬送される。
The
塗工工程を行う塗工装置は、グラビア塗工装置40である。グラビア塗工装置40は、帯状電極16の搬送方向における供給ロール31より下流側に配置されている。グラビア塗工装置40は、セラミックスラリー17の貯留部41と、円柱状のグラビアロール42と、グラビアロール42と帯状電極16を間に挟んで対向するバックロール43とを備える。貯留部41にて貯留されるセラミックスラリー17は、アルミナ粒子と例えばPVDF(ポリフッ化ビニリデン)などのバインダとを、水又はNMP(Nメチルピロリドン)などの非水溶媒により混練することで得る。
The coating apparatus that performs the coating process is a
図示しないが、グラビアロール42の外周面には、斜線型のグラビアパターンが彫刻されている。このため、グラビアロール42は、軸方向に対し斜めに延びる溝42aを有する。また、グラビアロール42は、外周面の一部が常に貯留部41内に露出する状態に支持されている。
Although not shown, an oblique gravure pattern is engraved on the outer peripheral surface of the
このようなグラビアロール42は、モータ44によって回転駆動される。グラビアロール42が回転することにより、貯留部41内のセラミックスラリー17は、グラビアロール42の溝42a内に入り込みつつグラビアパターンの表面に付着する。グラビアパターンの表面に付着したセラミックスラリー17は、グラビアロール42の回転によって、貯留部41内から帯状電極16に向けて搬送される。そして、塗工位置Pにおいて、搬送されたセラミックスラリー17は、供給ロール31から供給された帯状電極16の活物質層12の表面に接触する。これにより、活物質層12の表面にセラミックスラリー17が塗工され、塗工部18が形成される。
Such a
塗工部18が形成された帯状電極16は、ガイドロール33によって案内され、搬送方向におけるグラビアロール42より下流側に配置された乾燥装置50内に搬送される。塗工部18は、乾燥装置50にて乾燥する。そして、帯状電極16は、ガイドロール33によって案内された後、巻取ロール32に巻き取られる。
The
次に、検査工程について説明する。
検査工程は、後述の測定用シート19を用いて、後に保護層15となる塗工部18の形成状態を検査する工程である。検査工程は、塗工工程及び乾燥工程が行われる最中に行われ、例えば、帯状電極16が100m搬送されるごとに行われる。また、検査工程は、検査装置を用いて行われる。
Next, the inspection process will be described.
An inspection process is a process of inspecting the formation state of coating
図2及び図3(a)に示すように、検査工程は、搬送中の帯状電極16に対して測定用シート19を配置する配置工程を含む。配置工程は、検査装置の配置装置としての貼付装置60(図3(a)では図示略)によって行われる。配置工程では、供給ロール31から供給され、セラミックスラリー17が塗工される前の帯状電極16の表面の一部に、貼付装置60を用いて矩形状の測定用シート19を貼り付ける。測定用シート19は、金属箔11に用いた銅箔と同じ銅箔である。本実施形態では、測定用シート19の短手方向が帯状電極16の搬送方向と一致し、測定用シート19の長手方向が帯状電極16において搬送方向及び厚さ方向と直交する方向である幅方向と一致するように配置する。測定用シート19の短手方向の寸法は、例えば50cm程度であり、長手方向の寸法は帯状電極16の幅方向の寸法よりも大きい。したがって、帯状電極16に貼り付けられた測定用シート19は、長手方向の両端に帯状電極16から幅方向にはみ出す部分19aを有する。また、測定用シート19において帯状電極16に貼り付けられる方の面には、貼付装置60により、接着手段としての水が予め塗布されている。これにより、帯状電極16の搬送方向において金属箔11及び活物質層12の一部は、測定用シート19によって覆われる。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the inspection process includes an arrangement process of arranging the
その後、図3(b)に示すように、測定用シート19が貼り付けられた帯状電極16にセラミックスラリー17を塗工し、塗工部18を形成する(塗工工程)。塗工部18は、帯状電極16の活物質層12の表面及び測定用シート19の表面に形成される。塗工部18のうち、活物質層12の表面に形成された部分を第1塗工部18aとし、測定用シート19の表面に形成された部分を第2塗工部18bとする。塗工工程では、グラビアロール42の回転速度を一定値に設定することで、第1塗工部18aと第2塗工部18bとで同じ目付量にしている。
Then, as shown in FIG.3 (b), the
そして、塗工部18が形成された帯状電極16は、ガイドロール33によって案内され、乾燥装置50内に搬送される。第1塗工部18a及び第2塗工部18bは乾燥する(乾燥工程)。なお、測定用シート19に塗布されていた接着手段としての水は、この乾燥工程にて蒸発する。
The belt-
図2及び図3(c)に示すように、検査工程は、搬送中の帯状電極16から測定用シート19及び乾燥した第2塗工部18bを除去する除去工程を含む。除去工程は、検査装置の除去装置70(図3(c)では図示略)によって行われる。除去工程では、塗工部18が形成された帯状電極16から、除去装置70を用いて測定用シート19を除去することで、測定用シート19に形成された第2塗工部18bもまとめて除去される。除去装置70は、測定用シート19において帯状電極16からはみ出す部分19aを把持して帯状電極16から測定用シート19を除去する。測定用シート19が除去された帯状電極16は、ガイドロール33を経て、巻取ロール32により巻き取られる。ただし、帯状電極16において測定用シート19が貼り付けられていた部分については製品にしない。
As shown in FIGS. 2 and 3C, the inspection process includes a removal process of removing the
検査工程は、除去された測定用シート19及び第2塗工部18bの重量Aと、第2塗工部18bの面積Dとを測定する測定工程を含む。測定工程は、検査装置の測定装置80が備える測定部81によって行われる。また、検査工程は、測定工程で測定した重量A及び面積Dから塗工部18の目付量を算出する算出工程を含む。算出工程は、検査装置の測定装置80が備える算出部82によって行われる。算出部82は、測定部81が測定した重量Aから、既知の測定用シート19の重量Bを引き、第2塗工部18bのみの重量Cを得る。算出部82は、得られた第2塗工部18bの重量Cを第2塗工部18bの面積Dで除することで、第2塗工部18bの目付量を得る。上述したように、第1塗工部18aと第2塗工部18bとは同じ目付量となるように塗工されているため、第2塗工部18bの目付量を第1塗工部18aの目付量としてよい。
The inspection step includes a measurement step of measuring the weight A of the removed
検査工程は、算出部82によって算出された塗工部18(第1塗工部18a、第2塗工部18b)の目付量に基づいて第1塗工部18aの形成状態の良否を判定する判定工程を含む。判定工程は、検査装置の判定装置91によって行われる。判定装置91は、測定装置80に信号接続されており、算出部82によって算出された目付量は、判定装置91に出力される。判定装置91は、入力された塗工部18の目付量が目標とする目付量の範囲内にあるか否かを判定する。塗工部18の目付量が目標とする目付量の範囲内にあるとき、判定装置91は第1塗工部18aの形成状態を良好と判定する。塗工部18の目付量が目標とする目付量の上限値を上回るとき、判定装置91は第1塗工部18aの形成状態を不良1と判定する。塗工部18の目付量が下限値を下回るとき、判定装置91は第1塗工部18aの形成状態を不良2と判定する。
In the inspection process, the quality of the formation state of the
判定装置91は、第1塗工部18aの形成状態を不良1又は不良2と判定すると、グラビア塗工装置40に接続された制御装置92に対して、不良1又は不良2の判定に対応した信号を出力する。制御装置92は、不良1の判定に対応した信号が入力されると、モータ44の回転駆動を加速させることでグラビアロール42の回転速度を加速させ、塗工部18の目付量を減らす。一方、制御装置92は、不良2の判定に対応した信号が入力されると、モータ44の回転駆動を減速させることでグラビアロール42の回転速度を減速させ、塗工部18の目付量を増やす。
When the
図示しないが、塗工部18が形成された帯状電極16は、打ち抜き工程にて電極10の形状に打ち抜かれる。第1塗工部18aから保護層15が形成される。こうして枚葉状の負極の電極10が製造される。
Although not shown, the
次に、本実施形態の作用について説明する。
後に保護層15となる塗工部18の目付量は、測定用シート19及び第2塗工部18bの重量Aから算出される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The basis weight of the
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)後に保護層15となる塗工部18の目付量は、測定用シート19及び第2塗工部18bの重量Aから算出される。塗工部18の目付量を金属箔11、活物質層12、及び塗工部18を含む全体から取得する場合と異なり、活物質層12の影響を受けない。したがって、活物質層形成工程において活物質層12の目付量にばらつきがあったとしても影響されることなく、塗工部18の目付量を正確に取得できる。また、帯状電極16を搬送しつつ測定用シート19の配置工程及び除去工程を行うため、電極10の生産性を低下させることなく塗工部18の目付量を取得できる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The basis weight of the
(2)貼付装置60による配置工程において、測定用シート19は水によって帯状電極16に貼り付けられるため、帯状電極16に対する測定用シート19のずれが抑制される。
(2) Since the
(3)乾燥工程の後に除去工程を行うとともに、接着手段として水を採用しているため、水は乾燥工程で蒸発する。よって、算出工程において水の重量を考慮する必要がなくなる。 (3) Since the removal process is performed after the drying process and water is used as the bonding means, the water evaporates in the drying process. Therefore, it is not necessary to consider the weight of water in the calculation process.
(4)判定装置91は、塗工部18の目付量に基づいて第1塗工部18aの形成状態の良否を判定し、不良と判定した場合は判定結果(不良1又は不良2)を制御装置92に信号として出力する。制御装置92は、判定装置91から入力された信号に基づいてグラビア塗工装置40のグラビアロール42の回転速度を変更し、塗工部18の目付量を増減させる。つまり、判定装置91で判定された第1塗工部18aの形成状態の良否をセラミックスラリー17の塗工工程にフィードバックする。このため、適正な目付量の塗工部18を形成できる。
(4) The
(5)測定用シート19は、長手方向の寸法が帯状電極16の幅方向の寸法よりも大きいため、帯状電極16から幅方向両側にはみ出す部分19aを有する。除去装置70による測定用シート19の除去工程において、帯状電極16からはみ出す部分19aを除去装置70により把持すれば測定用シート19を容易に除去することができる。
(5) Since the
(6)測定用シート19と金属箔11とは同じ銅箔が用いられるため、測定用シート19の材料を別に用意せずに済む。
(7)グラビア塗工装置40を用いた塗工では、塗工部18の目付量はグラビアロール42の回転速度に依存する。このため、グラビアロール42の回転速度を一定にした状態で塗工工程を行えば、測定用シート19が配置されることで帯状電極16の厚みが変動しても、帯状電極16の活物質層12に形成された第1塗工部18aと、測定用シート19に形成された第2塗工部18bとで同じ目付量にできる。また、塗工部18の目付量を変更する場合、グラビアロール42の回転速度を変更するだけでよく、煩雑な調整作業を必要としない。
(6) Since the same copper foil is used for the
(7) In coating using the
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○ 上記実施形態では、電極10が負極の場合について説明したが、正極の場合も同様の検査方法で塗工部18の目付量を検査できる。ただし、正極の電極10の金属箔11には例えばアルミ箔を用い、活物質ペーストには正極用の活物質ペーストを用いる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the case where the
○ 電極10は、金属箔11の片面だけに活物質層12及び保護層15を有するものであってもよい。この場合、帯状電極16の片面だけに活物質層12が設けられるとともに、その活物質層12にセラミックスラリー17の塗工部18が形成される。
The
○ 集電体は、活物質層12が形成できるものであれば、金属箔11に限定されるものではない。例えば、織物状や網状のシートを用いてもよい。
○ 第2層は、保護層15に限定されるものではない。例えば、撥水層や第1層としての活物質層12とは別の構成の活物質層でもよい。
The current collector is not limited to the
The second layer is not limited to the
○ 保護層15が含むセラミック粒子は、アルミナ粒子に限定されるものではない。例えば、他の金属酸化物や金属窒化物であってもよい。
○ 接着手段は、揮発するもの又は乾燥工程にて蒸発するものであれば、水に限定されるものではない。例えば、エタノール、NMP等を用いてもよい。ただし、活物質ペーストの溶媒としてNMPを用いる場合に、接着手段としてNMPを用いることは好ましくない。
The ceramic particles included in the
O Adhesive means is not limited to water as long as it volatilizes or evaporates in the drying process. For example, ethanol, NMP, or the like may be used. However, when NMP is used as the solvent of the active material paste, it is not preferable to use NMP as the bonding means.
○ 上記実施形態の測定用シート19には、金属箔11に用いた銅箔と同じ銅箔を用いたが、耐食性、セラミックスラリー17の塗れ性、及び乾燥工程における耐熱性を満たすものであれば他のシート状材料(例えば、アルミニウム箔)を用いてもよい。
○ For the
○ 測定用シート19の形状は、矩形状に限定されるものではない。例えば、円形や多角形などでもよい。
○ 測定用シート19の幅方向の寸法は、帯状電極16の幅方向の寸法よりも小さくてもよい。
The shape of the
The dimension in the width direction of the
○ 測定用シート19の搬送方向の寸法は50cm程度であったが、数値は適宜変更してよい。
○ 上記実施形態では、帯状電極16の金属箔11及び活物質層12の一部を覆うように測定用シート19を配置したが、塗工工程にてセラミックスラリー17が塗工される部分であれば帯状電極16の金属箔11の一部のみ、又は活物質層12の一部のみを覆うように測定用シート19を配置してもよい。
O Although the dimension in the conveyance direction of the
In the above embodiment, the
例えば、帯状電極16の幅方向において、塗工部18の幅が活物質層12の幅よりも大きくなるようにセラミックスラリー17を塗工する。この場合、金属箔11において、活物質層12が形成されず、かつ塗工工程にてセラミックスラリー17が塗工される部分の一部に測定用シート19を配置してもよい。
For example, the
○活物質層形成工程における活物質ペーストの塗工工程は、金属箔11の搬送方向に連続して行う連続塗工でもよいし、間隔を空けて塗布する間欠塗工でもよい。間欠塗工の場合、保護層形成工程におけるセラミックスラリー17の塗工工程を、グラビアロール42の回転を間欠的に停止させて、帯状電極16の搬送方向に間隔を空けて塗布する間欠塗工とする。
The active material paste coating step in the active material layer forming step may be continuous coating performed continuously in the conveying direction of the
○ 上記実施形態では、帯状電極16が100m搬送されるごとに、塗工部18の形成状態を検査していたが、検査する頻度は適宜変更してよい。
○ 上記実施形態では、貼付装置60及び除去装置70を用いて配置工程及び除去工程を行っていたが、作業者による手動で行ってもよい。また、上記実施形態では、測定装置80及び判定装置91を用いて測定工程及び判定工程を行っていたが、作業者による手動で行ってもよい。
In the above embodiment, the formation state of the
In the above embodiment, the placement step and the removal step are performed using the
○ 塗工工程における塗工方法は、グラビア塗工装置40を用いたグラビア塗工に限定されない。第1塗工部18aと第2塗工部18bとが同じ目付量になる他の塗工方法(例えば、スプレーコート)でもよい。また、第1塗工部18aと第2塗工部18bとが同じ目付量にならない塗工方法であっても、第1塗工部18aの目付量と第2塗工部18bの目付量との関係を予め明らかにしておけばよい。
(Circle) the coating method in a coating process is not limited to the gravure coating using the
○ 上記実施形態では、乾燥工程後に帯状電極16から測定用シート19及び第2塗工部18bを除去したが、乾燥工程の前に測定用シート19及び第2塗工部18bを除去してもよい。ただし、算出工程において、塗工部18の揮発量及び接着手段の重量を考慮して塗工部18の目付量を算出する必要がある。
In the above embodiment, the
○ 上記実施形態の電極10の製造工程では、算出された塗工部18の目付量に基づいて、塗工部18の形成状態の良否を判定する判定工程が設けられていたが、省略してもよい。
In the manufacturing process of the
○ 上記実施形態では、塗工部18の形成状態の良否判定を塗工工程にフィードバックすることで活用していたが、保護層15が形成された電極10の良品・不良品の選別などに活用してもよい。
○ In the above embodiment, the pass / fail judgment of the formation state of the
○ 上記実施形態では、活物質層形成工程、保護層形成工程、及び打ち抜き工程を別の製造ラインで行っていたが、同じ製造ラインで続けて行ってもよい。
○ 上記実施形態では、測定部81及び算出部82は、測定装置80として一体化されていたが、それぞれ別体としてもよい。
In the above embodiment, the active material layer forming step, the protective layer forming step, and the punching step are performed in separate production lines, but may be performed continuously in the same production line.
In the above embodiment, the measurement unit 81 and the calculation unit 82 are integrated as the
○ 積層型電極組立体用の電極の検査方法に限らず、巻回型電極組立体用の電極の検査方法に適用してもよい。
○ 上記実施形態における電極10の検査方法は、例えば、ニッケル水素二次電池に用いられる電極や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に用いる電極の検査方法に適用してもよい。
(Circle) You may apply to the inspection method of the electrode for not only the electrode inspection method for laminated | stacked electrode assemblies but the winding type electrode assembly.
(Circle) the inspection method of the
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)前記集電体及び前記測定用シートは銅箔である。
Next, a technical idea that can be grasped from the above embodiment and another example will be added below.
(A) The current collector and the measurement sheet are copper foils.
10…電極、11…集電体としての金属箔、12…第1層としての活物質層、15…第2層としての保護層、16…帯状電極、17…第2層材料としてのセラミックスラリー、18a…塗工部としての第1塗工部、18b…塗工部としての第2塗工部、19…測定用シート、19a…はみ出す部分、40…グラビア塗工装置、60…配置装置としての貼付装置、70…除去装置、80…測定装置、81…測定部、82…算出部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記集電体の両面又は片面に前記第1層が形成された帯状電極に対して、後に第2層材料が塗工される部分の一部に測定用シートを配置する配置工程と、
前記配置工程後、前記第1層の表面及び前記測定用シートの表面に前記第2層材料を塗工して前記第2層の前駆体である塗工部を形成する塗工工程と、
前記帯状電極から前記塗工部が形成された前記測定用シートを除去する除去工程と、
前記除去工程にて除去した前記測定用シート及び前記測定用シートに形成された塗工部の重量を測定する測定工程と、
前記測定工程にて測定した重量から前記塗工部の目付量を算出する算出工程と、
を含むことを特徴とする電極の検査方法。 An inspection method for an electrode having a current collector, a first layer present on both or one side of the current collector, and a second layer present on the surface of the first layer,
An arrangement step of arranging a measurement sheet on a part of a portion where the second layer material is applied later, with respect to the band-like electrode on which the first layer is formed on both surfaces or one surface of the current collector;
After the arrangement step, a coating step of coating the second layer material on the surface of the first layer and the surface of the measurement sheet to form a coating portion that is a precursor of the second layer;
A removal step of removing the measurement sheet on which the coating portion is formed from the strip electrode;
A measurement step of measuring the weight of the coating sheet formed on the measurement sheet and the measurement sheet removed in the removal step;
A calculation step of calculating the basis weight of the coated part from the weight measured in the measurement step;
A method for inspecting an electrode, comprising:
前記集電体の両面又は片面に前記第1層が形成された帯状電極に対して、後に第2層材料が塗工される部分の一部に測定用シートを配置する配置装置と、
前記第1層の表面、及び前記帯状電極に配置された前記測定用シートの表面に前記第2層材料を塗工して前記第2層の前駆体である塗工部が形成された後に、前記帯状電極から前記塗工部が形成された前記測定用シートを除去する除去装置と、
除去された前記測定用シート及び前記測定用シートに形成された塗工部の重量を測定する測定部、及び前記測定部によって測定された重量から前記塗工部の目付量を算出する算出部を備えた測定装置と、
を有することを特徴とする電極の検査装置。
An electrode inspection apparatus for inspecting an electrode having a current collector, a first layer present on both or one side of the current collector, and a second layer present on the surface of the first layer,
An arrangement device that arranges a measurement sheet on a part of a portion to which the second layer material is applied later, with respect to the band-like electrode on which the first layer is formed on both sides or one side of the current collector;
After the second layer material is applied to the surface of the first layer and the surface of the measurement sheet disposed on the belt-like electrode, and the coating part that is the precursor of the second layer is formed, A removal device for removing the measurement sheet on which the coating portion is formed from the strip electrode;
A measurement unit that measures the weight of the measurement sheet that has been removed, and a weight of the coating part that is formed on the measurement sheet, and a calculation unit that calculates the basis weight of the coating part from the weight measured by the measurement unit; A measuring device with
An electrode inspection apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016221757A JP2018081769A (en) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | Electrode inspection method and electrode inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016221757A JP2018081769A (en) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | Electrode inspection method and electrode inspection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018081769A true JP2018081769A (en) | 2018-05-24 |
Family
ID=62198198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016221757A Pending JP2018081769A (en) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | Electrode inspection method and electrode inspection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018081769A (en) |
-
2016
- 2016-11-14 JP JP2016221757A patent/JP2018081769A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6115380B2 (en) | Strip electrode manufacturing method and strip electrode cutting apparatus | |
JP6103220B2 (en) | Marking device, inspection device, and electrode manufacturing method | |
JP6337773B2 (en) | Roll member, coating device, separator manufacturing device, and secondary battery manufacturing device | |
US10062921B2 (en) | Electrode body and electrode body manufacturing method | |
JP2014519145A (en) | Method and apparatus for manufacturing electrode windings | |
WO2011078229A1 (en) | Electrode manufacturing system | |
JP6705126B2 (en) | Method for manufacturing electrode plate | |
JP2015060698A (en) | Method of manufacturing electrode, and electrode manufacturing device | |
JP2010225393A (en) | Method of manufacturing electrode of battery, manufacturing device, and battery | |
JP6210001B2 (en) | Roll press machine | |
JP2018081769A (en) | Electrode inspection method and electrode inspection device | |
KR101719694B1 (en) | Apparatus for coating insulation material on edge of electrode active material layer and method for manufacturing electrode of secondary battery using the same | |
JPWO2017131181A1 (en) | Film manufacturing apparatus, film winding body manufacturing apparatus, film manufacturing method, and film winding body manufacturing method | |
JP2016197547A (en) | Electrode manufacturing device and electrode manufacturing method | |
KR101810144B1 (en) | Apparatus for pressing and slitting electrode of secondary battery | |
JP6103250B2 (en) | Method for manufacturing electrode for power storage device | |
JP2014003145A (en) | Method and device for manufacturing electronic component | |
JP5900219B2 (en) | Electrode manufacturing method, power storage device, and secondary battery | |
JP2017142939A (en) | Electrode layering device and electrode layering method | |
JP2015210923A (en) | Inspection device of electrode material and inspection method of electrode material | |
JP2017059473A (en) | Manufacturing apparatus | |
WO2016059693A1 (en) | Electrode sheet production device and production method | |
JP2021133279A (en) | Coating control system | |
JP2016031812A (en) | Device and method for manufacturing power storage device | |
JP7031250B2 (en) | How to collect processing information for roll-shaped workpieces |