JP2020107500A - 正極の製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方で、正極材の厚みと端部材の厚みとを同等にした場合は、正極製造時に正極材と端部材とが混濁する虞がある。正極材と端部材とが混濁すると、その領域は電池として作用しない場合があるため、エネルギー密度が低下する虞がある。よって、このような混濁が生じる装置を用いて、間欠塗工を行うこと困難であった。
(1)端部材吐出口を正極材吐出口よりも正極箔の搬送方向の下流側に設ける。これにより、サックバック吸込時の逆流を抑制し、間欠塗工時にも2種液が混濁することを抑制することができる。
(2)幅方向において、正極材吐出口と端部材吐出口との間に間隔を設ける。これにより、塗工時に正極材と端部材とがウェットな状態で合流、接触することができるため、これらの厚みを同等にすることができる。
(3)正極材流路と端部材流路との間には間仕切りが形成されている。これにより、正極箔に塗工される直前まで、正極材と端部材との接触を抑制することができる。
本開示の正極の製造装置は、正極箔を搬送しながら正極材及び端部材を該正極箔に塗工する正極の製造装置であり、例えば捲回型リチウムイオン二次電池に含まれるシート状の正極を製造するのに用いられる。図1に本開示の正極の製造装置の一実施形態である正極の製造装置10(以下において、「製造装置10」ということがある。)を示した。
さらに、端部材吐出口22aは、幅方向において、正極箔1に塗工された正極材の端部に端部材を塗工することが可能な位置に配置されている。
これら正極材流路21、端部材流路22、正極材吐出口21a、端部材吐出口22aは、ダイ20の内部に配置されるシムシートA〜Cによって形成されている。
まず、正極材について説明する。正極材は正極材用ポンプからダイ20に供給され、ダイ20内部の正極材流路21を通り、出口である正極材吐出口21aから吐出され、正極箔1に塗工される。次に、端部材について説明する。端部材は端部材用ポンプ30から供給され、ダイ20内部の端部材流路22を通り、該端部材流路22の出口である端部材吐出口22aから吐出され、正極箔1に塗工される。この際、端部材は正極箔1に塗工された正極材の端部に塗工される。
このようにして正極材及び端部材は正極箔1に塗工され、正極が製造されるが、製造装置10には後述の工夫が施されており、それにより高線圧プレスを行っても電極割れが抑制され、かつ、正極材と端部材との混濁が抑制される正極を製造可能としている。以下、製造装置10において施された工夫について説明する。
このとき、例えば端部材吐出口22aと正極材吐出口21aとが搬送方向において同じ位置にあり、幅方向において、整列しているような装置の場合、塗工された端部材は正極材吐出口21aの近くに存在するため、サックバックによって正極材と一緒にダイ20に吸い込まれ、正極材と端部材とが混濁する問題が生じる。
一方で、製造装置10では端部材吐出口22aが正極材吐出口21aよりも搬送方向の下流側に配置されているため、塗工された端部材は正極材吐出口21aよりも下流側に位置し、サックバックによって正極材と一緒に吸い込まれることが抑制される。よって、製造装置10によれば、サックバックによる吸い込み時における、正極材および端部材の2種液の混濁を抑制することができる。
なお、端部材吐出口22aにおいてもサックバックを生じるが、塗布された電極の搬送方向の寸法において、正極材よりも端部材の方が長いため、特に悪影響がない。
具体的な状態を図5(a)、(b)に示した。図5(a)は塗工された端部材の厚みT2が基準となる正極材の厚みT1の100%±10%以内の範囲に含まれる状態の一例である。図5(b)は塗工された端部材の厚みT2が基準となる正極材の厚みT1の100%±10%を超えている状態の一例である。
このように、製造装置10によれば、製造される正極において、正極材と端部材との厚みを同等にすることができる。
上記において説明したとおり、本開示の正極の製造装置によれば、製造される正極は正極材と端部材との厚みが同等であるため、正極材と端部材との間に大きな段差はない。そのため、正極に対して高線圧プレスを行ったとしても、電極割れが抑制される。また、本開示の製造装置によれば、正極材と端部材との混濁が抑制することができる。従って、本開示の正極の製造装置によって製造された正極を用いることにより、エネルギー密度が向上した捲回型二次電池を製造することができる。
10 正極の製造装置
20 ダイ
21 正極材流路
21a 正極材吐出口
22 端部材流路
22a 端部材吐出口
Claims (1)
- 正極箔を搬送しながら正極材及び端部材を該正極箔に塗工する正極の製造装置において、
前記正極材を流通する少なくとも1つの正極材流路と、前記端部材を流通する少なくとも1つの端部材流路と、を有し、
前記正極材流路は該正極材流路の出口であり、前記正極材を吐出する正極材吐出口を備え、
前記端部材流路は該端部材流路の出口であり、前記端部材を吐出する端部材吐出口を備え、
前記端部材吐出口は前記正極箔に塗工された前記正極材の端部に前記端部材を塗工することが可能な位置に配置されており、
前記端部材吐出口は前記正極材吐出口よりも前記正極箔の搬送方向の下流側に設けられており、
幅方向において、前記正極材吐出口と前記端部材吐出口との間には間隔が設けられており、
前記正極材流路と前記端部材流路との間には間仕切りが形成されている、
正極の製造装置。
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