JP2023103563A - Battery electrode manufacturing device and battery electrode manufacturing method - Google Patents

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英明 堀江
Hideaki Horie
亮介 草野
Ryosuke Kusano
昌典 島田
Masanori Shimada
祐一郎 横山
Yuichiro Yokoyama
悠祐 江守
Yusuke Emori
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Abstract

To suppress variations in film thickness of an active material after roll pressing.SOLUTION: A battery electrode manufacturing device includes a supply unit that supplies an active material to a strip-shaped base film, a conveying unit that conveys the base film on which the active material is placed, which is supplied from the supply unit, a first press unit that compresses the active material supplied to the base film, a first inspection unit that inspects the film thickness of the active material supplied to the base film after being compressed by the first press unit, and a second press unit that compresses the active material on the basis of the inspection result of the film thickness by the first inspection unit, and the second press unit includes a division roller divided in the width direction, and at least one of the division rollers is a roller that adjusts the film thickness of the end portion of the active material.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery electrode manufacturing apparatus and a battery electrode manufacturing method.

リチウムイオン電池は高容量の二次電池であり、近年様々な用途で使用されている。リチウムイオン電池の電極は、活物質層、集電体層、セパレータ、及び、活物質層を封入する枠体等によって構成される(例えば、特許文献1参照)。 Lithium ion batteries are high-capacity secondary batteries and have been used in various applications in recent years. An electrode of a lithium ion battery is composed of an active material layer, a current collector layer, a separator, a frame enclosing the active material layer, and the like (see, for example, Patent Document 1).

リチウムイオン電池における活物質層は、例えば、帯状の基材フィルムに対して活物質を供給し、ロールプレスにより圧延することで形成することができる。例えば、特許文献2では、帯状の基材フィルムであるシート状の集電体に対して活物質を供給し、第一圧延工程として一対のローラにより活物質を1回圧延した後、第二圧延工程として複数の一対のローラにより活物質を多段で圧延することで、高密度な活物質層を形成している。 An active material layer in a lithium ion battery can be formed, for example, by supplying an active material to a strip-shaped base film and rolling it by roll pressing. For example, in Patent Document 2, an active material is supplied to a sheet-shaped current collector that is a strip-shaped base film, and the active material is rolled once with a pair of rollers as a first rolling step, followed by a second rolling. As a process, a high-density active material layer is formed by rolling the active material in multiple stages using a plurality of pairs of rollers.

特許第6633866号公報Japanese Patent No. 6633866 特許第6067636号公報Japanese Patent No. 6067636

単にロールプレスを行なう場合、或いは特許文献2のように多段でのロールプレスを行なう場合であっても、ロールプレス後の活物質の膜厚にはばらつきが生じることが知られている。例えば、ロールプレス後の活物質における幅方向の端部は、中心部に対して厚くなってしまう場合がある。 It is known that the film thickness of the active material after roll-pressing varies even when simple roll-pressing is performed, or even when multistage roll-pressing is performed as in Patent Document 2. For example, the widthwise ends of the active material after roll-pressing may become thicker than the central portion.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ロールプレス後の活物質における膜厚のばらつきを抑制することができる電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a battery electrode manufacturing apparatus and a battery electrode manufacturing method capable of suppressing variations in film thickness of the active material after roll pressing. aim.

上記目的を達成するために、本発明に係る電池用電極製造装置は、帯状の基材フィルムに対し、活物質を供給する供給部と、前記供給部から供給された前記活物質を載せた前記基材フィルムを搬送する搬送部と、前記基材フィルムに供給された前記活物質を圧縮する第1プレス部と、前記第1プレス部による圧縮後、前記基材フィルムに供給された前記活物質の膜厚を検査する第1検査部と、前記第1検査部による前記膜厚の検査結果に基づいて前記活物質を圧縮する第2プレス部とを備え、前記第2プレス部は、幅方向に分割された分割ローラを有し、前記分割ローラの少なくとも1つは、前記活物質の端部の前記膜厚を調整するローラである。 In order to achieve the above object, the battery electrode manufacturing apparatus according to the present invention includes a supply unit that supplies an active material to a strip-shaped base film, and the A conveying section that conveys a base film, a first pressing section that compresses the active material supplied to the base film, and the active material supplied to the base film after being compressed by the first pressing section. and a second press section for compressing the active material based on the inspection result of the film thickness by the first inspection section, wherein the second press section is in the width direction At least one of the divided rollers is a roller for adjusting the film thickness of the edge of the active material.

本発明の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法によれば、ロールプレス後の活物質における膜厚のばらつきを抑制することができる。 According to the battery electrode manufacturing apparatus and the battery electrode manufacturing method of the present invention, it is possible to suppress variation in film thickness of the active material after roll pressing.

図1は、実施形態の電池用電極製造装置を用いて製造される電池の単セルの断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell of a battery manufactured using the battery electrode manufacturing apparatus of the embodiment. 図2は、実施形態の電池用電極製造装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus of the embodiment. 図3は、実施形態の上部ローラを示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the upper roller of the embodiment. 図4は、実施形態の電池用電極製造装置の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus of the embodiment. 図5は、実施形態の上部ローラを示した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the upper roller of the embodiment.

以下、図面を参照して、本発明を適用した実施形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、一部を省略して図示している場合がある。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following explanations, characteristic parts may be enlarged for the sake of convenience for the purpose of emphasizing the characteristic parts, and the dimensional ratios, etc. of each component may not necessarily be the same as the actual ones. do not have. Also, for the same purpose, some parts may be omitted from the drawings.

<組電池(二次電池)>
実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法は、例えば、リチウムイオン電池の製造に適用される。リチウムイオン電池は、複数のリチウムイオン単電池(単セル又は電池セルとも記載する)を組み合わせてモジュール化した組電池、或いは、このような組電池を複数組み合わせて電圧及び容量を調整した電池パックの形態で使用される。
<Assembled battery (secondary battery)>
The battery electrode manufacturing apparatus and the battery electrode manufacturing method of the embodiments are applied, for example, to the manufacture of lithium ion batteries. Lithium ion batteries are assembled batteries that are modularized by combining a plurality of lithium ion single cells (also referred to as single cells or battery cells), or battery packs that are made by combining multiple such assembled batteries and adjusting the voltage and capacity. used in the form.

<単セル(電池セル)>
図1は、単セル10の断面模式図である。単セル10を複数組み合わせることで上記の組電池を作製することが可能である。例えば、単セル10は、2つの電極20(電池用電極)としての正極20a及び負極20bと、セパレータ30とを有する。
<Single cell (battery cell)>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell 10. FIG. By combining a plurality of unit cells 10, the above assembled battery can be produced. For example, the single cell 10 has a positive electrode 20 a and a negative electrode 20 b as two electrodes 20 (battery electrodes) and a separator 30 .

セパレータ30は、正極20aと負極20bとの間に配置される。組電池において、複数の単セル10は、正極20aと負極20bとを同方向に向けて積層される。 The separator 30 is arranged between the positive electrode 20a and the negative electrode 20b. In the assembled battery, the plurality of unit cells 10 are stacked with the positive electrode 20a and the negative electrode 20b directed in the same direction.

セパレータ30には、電解質が保持される。これにより、セパレータ30は、電解質層として機能する。セパレータ30は、正極20a及び負極20bの電極活物質層22の間に配置され、これらが互いに接触することを抑制する。これにより、セパレータ30は、正極20aと負極20bとの間の隔壁として機能する。 The separator 30 holds an electrolyte. Thereby, the separator 30 functions as an electrolyte layer. The separator 30 is arranged between the electrode active material layers 22 of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b to prevent them from coming into contact with each other. Thereby, the separator 30 functions as a partition wall between the positive electrode 20a and the negative electrode 20b.

セパレータ30に保持される電解質としては、例えば、電解液またはゲルポリマー電解質等が挙げられる。これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。 The electrolyte held in the separator 30 includes, for example, an electrolytic solution or a gel polymer electrolyte. High lithium ion conductivity is ensured by using these electrolytes. Examples of the form of the separator include porous sheet separators and non-woven fabric separators made of polymers or fibers that absorb and retain the electrolyte.

正極20a及び負極20bは、それぞれ、集電体21と、電極活物質層22と、枠体35とを有する。電極活物質層22と集電体21とは、セパレータ30側からこの順に並ぶ。枠体35は、額縁状(環状)である。枠体35は、電極活物質層22の周囲を囲む。正極20aの枠体35と負極20bの枠体35とは、互いに溶着され一体化されている。以下の説明において、正極20a及び負極20bの電極活物質層22を互いに区別する場合、これらをそれぞれ正極活物質層22a、負極活物質層22bと呼ぶ。 The positive electrode 20 a and the negative electrode 20 b each have a current collector 21 , an electrode active material layer 22 and a frame 35 . The electrode active material layer 22 and the current collector 21 are arranged in this order from the separator 30 side. The frame 35 is frame-shaped (annular). The frame 35 surrounds the electrode active material layer 22 . The frame 35 of the positive electrode 20a and the frame 35 of the negative electrode 20b are welded together and integrated. In the following description, when distinguishing between the electrode active material layers 22 of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b, they are referred to as a positive electrode active material layer 22a and a negative electrode active material layer 22b, respectively.

<正極集電体の具体例>
正極集電体層21aを構成する正極集電体としては、公知のリチウムイオン単電池に用いられる集電体を用いることができ、例えば、公知の金属集電体及び導電材料と樹脂とから構成されてなる樹脂集電体(特開2012-150905号公報及び国際公開第2015/005116号等に記載の樹脂集電体等)を用いることができる。正極集電体層21aを構成する正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。
<Specific example of positive electrode current collector>
As the positive electrode current collector constituting the positive electrode current collector layer 21a, a known current collector used for a lithium ion single battery can be used. A resin current collector (such as the resin current collector described in JP-A-2012-150905 and WO 2015/005116) can be used. The positive electrode current collector constituting the positive electrode current collector layer 21a is preferably a resin current collector from the viewpoint of battery characteristics and the like.

金属集電体としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの金属を1種以上含む合金、並びに、ステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属材料が挙げられる。これらの金属材料は、薄板や金属箔等の形態で用いてもよい。また、上記金属材料以外で構成される基材表面にスパッタリング、電着、塗布等の方法により上記金属材料を形成したものを金属集電体として用いてもよい。 Metal current collectors include, for example, copper, aluminum, titanium, nickel, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, antimony, alloys containing one or more of these metals, and the group consisting of stainless alloys. and one or more metal materials selected from These metal materials may be used in the form of thin plates, metal foils, or the like. Alternatively, a metal current collector formed by forming the above metal material on the surface of a base material other than the above metal material by sputtering, electrodeposition, coating, or the like may be used.

樹脂集電体としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)等が挙げられるが、特に限定されない。また、導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択されれば特に限定されない。導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。 The resin current collector preferably contains a conductive filler and a matrix resin. Examples of the matrix resin include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) and the like, but are not particularly limited. Also, the conductive filler is not particularly limited as long as it is selected from materials having conductivity. The conductive filler may be a conductive fiber having a fibrous shape.

樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分(分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等)を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。 The resin current collector may contain other components (dispersant, cross-linking accelerator, cross-linking agent, colorant, ultraviolet absorber, plasticizer, etc.) in addition to the matrix resin and the conductive filler. Also, a plurality of resin current collectors may be laminated and used, or a resin current collector and a metal foil may be laminated and used.

正極集電体層21aの厚さは、特に限定されないが、5~150μmであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体層21aとして用いる場合には、積層後の全体の厚さが5~150μmであることが好ましい。正極集電体層21aは、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。 Although the thickness of the positive electrode current collector layer 21a is not particularly limited, it is preferably 5 to 150 μm. When a plurality of resin current collectors are laminated and used as the positive electrode current collector layer 21a, the total thickness after lamination is preferably 5 to 150 μm. The positive electrode current collector layer 21a can be obtained, for example, by molding a conductive resin composition obtained by melt-kneading a matrix resin, a conductive filler, and a dispersing agent for a filler used if necessary into a film by a known method. can be done.

<正極活物質の具体例>
正極活物質層22aは、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。正極活物質層22aが非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層22aに応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層22aの破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層22aは、正極活物質層22aを、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層22aにする等の方法で得ることができる。なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン-ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。
<Specific example of positive electrode active material>
The positive electrode active material layer 22a is preferably a non-bound mixture containing a positive electrode active material. Here, the non-bound body means that the position of the positive electrode active material is not fixed in the positive electrode active material layer, and the positive electrode active materials and the positive electrode active material and the current collector are not irreversibly fixed. means When the positive electrode active material layer 22a is a non-bound body, the positive electrode active materials are not irreversibly fixed to each other. Even when stress is applied to the material layer 22a, the positive electrode active material moves, which is preferable because the destruction of the positive electrode active material layer 22a can be prevented. The positive electrode active material layer 22a, which is a non-binder, can be obtained by a method such as changing the positive electrode active material layer 22a into a positive electrode active material layer 22a containing a positive electrode active material and an electrolytic solution but not containing a binder. can. In this specification, the binder means an agent that cannot reversibly fix the positive electrode active materials together and the positive electrode active material and the current collector, and includes starch, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxyl Known solvent-drying type binders for lithium ion batteries such as methylcellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, polyethylene and polypropylene can be used. These binders are used by dissolving or dispersing them in a solvent, and by volatilizing and distilling off the solvent, the surface solidifies without exhibiting stickiness. cannot be reversibly fixed.

正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属元素が2種である複合酸化物、金属元素が3種類以上である複合酸化物等が挙げられるが、特に限定されない。 Examples of the positive electrode active material include, but are not particularly limited to, a composite oxide of lithium and a transition metal, a composite oxide containing two transition metal elements, and a composite oxide containing three or more metal elements. .

正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であってもよい。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。 The positive electrode active material may be a coated positive electrode active material in which at least part of the surface is coated with a coating material containing a polymer compound. When the positive electrode active material is covered with the coating material, the volume change of the positive electrode is moderated, and the expansion of the positive electrode can be suppressed.

被覆材を構成する高分子化合物としては、特開2017-054703号公報及び国際公開第2015/005117号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。 As the polymer compound constituting the coating material, those described as active material coating resins in JP-A-2017-054703 and WO 2015/005117 can be preferably used.

被覆材には、導電剤が含まれていてもよい。導電剤としては、正極集電体層21aに含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。 The coating material may contain a conductive agent. As the conductive agent, the same conductive filler as contained in the positive electrode current collector layer 21a can be preferably used.

正極活物質層22aには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開2017-054703号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調節したもの、及び、特開平10-255805号公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性(水、溶剤、熱等を使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質)を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。したがって、上述した結着剤(溶液乾燥型の電極バインダー)と粘着性樹脂とは、異なる材料である。 The positive electrode active material layer 22a may contain an adhesive resin. As the adhesive resin, for example, a non-aqueous secondary battery active material coating resin described in JP-A-2017-054703 is mixed with a small amount of an organic solvent to adjust its glass transition temperature to room temperature or lower. Also, those described as adhesives in JP-A-10-255805 can be preferably used. In addition, adhesive resin is a resin that does not solidify even if the solvent component is volatilized and dried, and has adhesiveness (the property of adhering by applying a slight pressure without using water, solvent, heat, etc.) means On the other hand, a solution-drying type electrode binder used as a binder is one that dries and solidifies by volatilizing a solvent component, thereby firmly adhering and fixing active materials to each other. Therefore, the binder (solution-drying type electrode binder) and the adhesive resin described above are different materials.

正極活物質層22aには、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていてもよい。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用できる。非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの(例えば、リン酸エステル、ニトリル化合物等及びこれらの混合物等)等が使用できる。例えば、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)の混合液、又は、エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の混合液を用いることができる。 The positive electrode active material layer 22a may contain an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent. As the electrolyte, those used in known electrolytic solutions can be used. As the non-aqueous solvent, those used in known electrolytic solutions (eg, phosphate esters, nitrile compounds, mixtures thereof, etc.) can be used. For example, a mixture of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) or a mixture of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) can be used.

正極活物質層22aには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極集電体層21aに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。 The positive electrode active material layer 22a may contain a conductive aid. As the conductive aid, a conductive material similar to the conductive filler contained in the positive electrode current collector layer 21a can be preferably used.

正極活物質層22aの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、150~600μmであることが好ましく、200~450μmであることがより好ましい。 Although the thickness of the positive electrode active material layer 22a is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 μm, more preferably 200 to 450 μm, from the viewpoint of battery performance.

<負極集電体の具体例>
負極集電体層21bを構成する負極集電体としては、正極集電体で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体層21bは、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。負極集電体層21bの厚さは、特に限定されないが、5~150μmであることが好ましい。
<Specific example of negative electrode current collector>
As the negative electrode current collector constituting the negative electrode current collector layer 21b, the same one as the positive electrode current collector can be appropriately selected and used, and can be obtained by the same method. The negative electrode current collector layer 21b is preferably a resin current collector from the viewpoint of battery characteristics and the like. Although the thickness of the negative electrode current collector layer 21b is not particularly limited, it is preferably 5 to 150 μm.

<負極活物質の具体例>
負極活物質層22bは、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層22bを得る方法等は、正極活物質層22aが非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層22aを得る方法と同様である。
<Specific example of negative electrode active material>
The negative electrode active material layer 22b is preferably a non-bonded mixture containing a negative electrode active material. The reason why the negative electrode active material layer is preferably a non-binder, and the reason why the positive electrode active material layer 22a is preferably a non-binder , and the method for obtaining the positive electrode active material layer 22a which is a non-binder.

負極活物質としては、例えば、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物等を用いることができるが、特に限定されない。 As the negative electrode active material, for example, a carbon-based material, a silicon-based material, a mixture thereof, or the like can be used, but the material is not particularly limited.

負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。 The negative electrode active material may be a coated negative electrode active material in which at least part of the surface is coated with a coating material containing a polymer compound. When the periphery of the negative electrode active material is covered with the coating material, the volume change of the negative electrode is moderated, and the expansion of the negative electrode can be suppressed.

被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。 As the coating material, the same coating material as that constituting the coated positive electrode active material can be suitably used.

負極活物質層22bは、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。電解液の組成は、正極活物質層22aに含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。 The negative electrode active material layer 22b contains an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent. As for the composition of the electrolytic solution, an electrolytic solution similar to the electrolytic solution contained in the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.

負極活物質層22bには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極活物質層22aに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。 The negative electrode active material layer 22b may contain a conductive aid. As the conductive aid, a conductive material similar to the conductive filler contained in the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.

負極活物質層22bには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、正極活物質層22aの任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。 The negative electrode active material layer 22b may contain an adhesive resin. As the adhesive resin, the same adhesive resin as an optional component of the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.

負極活物質層22bの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、150~600μmであることが好ましく、200~450μmであることがより好ましい。 Although the thickness of the negative electrode active material layer 22b is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 μm, more preferably 200 to 450 μm, from the viewpoint of battery performance.

<セパレータの具体例>
セパレータ30に保持される電解質としては、例えば、電解液又はゲルポリマー電解質等が挙げられる。セパレータ30は、これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータ30の形態としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム等が挙げられるが、特に限定されない。
<Specific example of separator>
Examples of the electrolyte held in the separator 30 include an electrolytic solution and a gel polymer electrolyte. By using these electrolytes, the separator 30 ensures high lithium ion conductivity. Examples of the form of the separator 30 include, but are not particularly limited to, polyethylene or polypropylene porous films.

<枠体の具体例>
枠体35としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、例えば、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。枠体35を構成する材料としては、絶縁性、シール性(液密性)、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。より具体的には、枠体35としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。
<Specific example of frame>
The material for the frame 35 is not particularly limited as long as it is a material that is durable against the electrolytic solution. For example, a polymer material is preferable, and a thermosetting polymer material is more preferable. As a material for forming the frame 35, any material having insulating properties, sealing properties (liquid-tightness), heat resistance under the battery operating temperature, and the like may be used, and a resin material is preferably employed. More specifically, examples of the frame 35 include epoxy-based resins, polyolefin-based resins, polyurethane-based resins, and polyvinylidene fluoride resins. preferable.

<電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法>
次に、実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法について説明する。例えば、実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法では、まず正極20a及び負極20bが製造される。正極20aの製造方法と負極20bの製造方法とは、主に電極活物質層22に含まれる電極活物質が異なる。ここでは、電極20の製造方法として、正極20a及び負極20bの製造方法をまとめて説明する。
<Battery Electrode Manufacturing Apparatus and Battery Electrode Manufacturing Method>
Next, the battery electrode manufacturing apparatus and the battery electrode manufacturing method of the embodiment will be described. For example, in the battery electrode manufacturing apparatus and the battery electrode manufacturing method of the embodiment, the positive electrode 20a and the negative electrode 20b are first manufactured. The method of manufacturing the positive electrode 20 a and the method of manufacturing the negative electrode 20 b mainly differ in the electrode active material contained in the electrode active material layer 22 . Here, as a method for manufacturing the electrode 20, a method for manufacturing the positive electrode 20a and the negative electrode 20b will be collectively described.

図2は、電池用電極製造装置1000の概略図である。例えば、電池用電極製造装置1000は、チャンバ100、搬送装置200、枠体供給装置300、活物質供給装置400、プレス装置500、検査装置610、及び、プレス装置710を含む。搬送装置200は、搬送部の一例である。活物質供給装置400は、供給部の一例である。プレス装置500は、第1プレス部の一例である。検査装置610は、第1検査部の一例である。プレス装置710は、第2プレス部の一例である。以下では一例として、帯状の基材フィルムが帯状の集電体21Bである場合について説明する。 FIG. 2 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus 1000. As shown in FIG. For example, the battery electrode manufacturing apparatus 1000 includes a chamber 100 , a conveying device 200 , a frame supply device 300 , an active material supply device 400 , a press device 500 , an inspection device 610 and a press device 710 . The transport device 200 is an example of a transport unit. Active material supply device 400 is an example of a supply unit. The press device 500 is an example of a first press section. Inspection device 610 is an example of a first inspection unit. Press device 710 is an example of a second press section. As an example, a case where the strip-shaped base film is the strip-shaped current collector 21B will be described below.

チャンバ100は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバ100の内部は、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。なお、標準大気圧は、約1013hPa(約10Pa)である。 The chamber 100 is a room whose interior can be kept under a pressure lower than the atmospheric pressure. The pressure inside the chamber 100 is reduced below atmospheric pressure by a decompression pump (not shown). The standard atmospheric pressure is approximately 1013 hPa (approximately 10 5 Pa).

例えば、チャンバ100の外部に集電体ロール21Rが配置され、集電体ロール21Rから引き出された帯状の集電体21Bが、スリットを通してチャンバ100の内部に搬送される。以下、帯状の集電体21Bを集電体21Bと記載する場合がある。なお、集電体21Bは、上述した集電体21が所定の形状に切り出される前のものである。集電体21Bは、搬送方向Daに沿って所定の速度で搬送される。以下では、集電体21Bが搬送される方向を下流側Da1、その反対方向を上流側Da2として説明する。なお、集電体ロール21Rが配置されるチャンバ100の外部空間は、常圧であってもよいし、チャンバ100と異なるチャンバによって減圧されていてもよい。 For example, a current collector roll 21R is arranged outside the chamber 100, and a strip-shaped current collector 21B pulled out from the current collector roll 21R is transported into the chamber 100 through a slit. Hereinafter, the strip-shaped current collector 21B may be referred to as the current collector 21B. The current collector 21B is the current collector 21 before being cut into a predetermined shape. The current collector 21B is transported at a predetermined speed along the transport direction Da. Hereinafter, the direction in which the current collector 21B is conveyed will be described as the downstream side Da1, and the opposite direction as the upstream side Da2. The external space of the chamber 100 in which the current collector roll 21R is arranged may be at normal pressure, or may be decompressed by a chamber different from the chamber 100 .

なお、図2に示す通り、鉛直方向Dbにおける上側をDb1、鉛直方向Dbにおける下側をDb2とする。搬送方向Da及び鉛直方向Dbに対して直交する方向は、集電体21B、及び、集電体21Bに載置される活物質22cの幅方向に対応する。 As shown in FIG. 2, the upper side in the vertical direction Db is Db1, and the lower side in the vertical direction Db is Db2. A direction orthogonal to the transport direction Da and the vertical direction Db corresponds to the width direction of the current collector 21B and the active material 22c placed on the current collector 21B.

搬送装置200は、集電体21Bを、搬送方向Daの下流側Da1に搬送する。例えば、搬送装置200は、集電体21Bを下側から支持するベルトコンベアである。なお、後述の枠体供給装置300による枠体35の供給が行なわれた後、搬送装置200は、枠体35を載せた集電体21Bを搬送することとなる。また、後述の活物質供給装置400による活物質22cの供給が行なわれた後、搬送装置200は、枠体35及び活物質22cを載せた集電体21Bを搬送することとなる。 The transport device 200 transports the current collector 21B to the downstream side Da1 in the transport direction Da. For example, the transport device 200 is a belt conveyor that supports the current collector 21B from below. After the frame 35 is supplied by the frame supply device 300, which will be described later, the conveying device 200 conveys the current collector 21B on which the frame 35 is placed. After the active material 22c is supplied by the active material supply device 400, which will be described later, the transport device 200 transports the current collector 21B on which the frame 35 and the active material 22c are placed.

枠体供給装置300は、搬送される集電体21Bに対して枠体35を供給する。なお、図2では枠体供給装置300がチャンバ100の内部に配置される場合を示すが、枠体供給装置300はチャンバ100の外部に配置されてもよい。例えば、枠体供給装置300は、ロボットアームを有し、事前に製造された枠体35を、搬送される集電体21B上の所定の位置に配置する。なお、枠体35を集電体21Bに配置した後であって活物質22cの供給が行なわれる前に、集電体21B及び枠体35を挟み込むようにロールプレスで圧縮することとしてもよい。 The frame supply device 300 supplies the frame 35 to the conveyed current collector 21B. Although FIG. 2 shows the case where the frame supply device 300 is arranged inside the chamber 100 , the frame supply device 300 may be arranged outside the chamber 100 . For example, the frame supply device 300 has a robot arm and places the prefabricated frame 35 at a predetermined position on the conveyed current collector 21B. Note that after the frame 35 is placed on the current collector 21B and before the active material 22c is supplied, the current collector 21B and the frame 35 may be compressed by a roll press so as to sandwich them.

図2においては予め製造された枠体35を集電体21B上に置くものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、枠体35は、集電体21Bの上で製造されてもよい。一例を挙げると、集電体21Bを基材とし、ディスペンサーやコーター等によって集電体21B上に所定の材料を所定の形状に吐出又は塗布することで、集電体21B上に枠体35を形成することができる。 In FIG. 2, the prefabricated frame 35 is described as being placed on the current collector 21B, but the embodiment is not limited to this. For example, the frame 35 may be manufactured on the current collector 21B. As an example, the current collector 21B is used as a base material, and a predetermined material is discharged or applied in a predetermined shape onto the current collector 21B using a dispenser, a coater, or the like, thereby forming the frame 35 on the current collector 21B. can be formed.

活物質供給装置400は、図2に示す通り、チャンバ100内で搬送される帯状の集電体21Bに対し、活物質22cを供給する。例えば、活物質供給装置400は、内部に活物質22cを保持するホッパと、当該ホッパの開口を開閉するシャッタとを備える。活物質供給装置400は、シャッタを開閉することにより、搬送される集電体21B上の搬送方向Daにおける所望の位置に、所望の量の活物質22cを供給することができる。 The active material supply device 400 supplies the active material 22c to the strip-shaped current collector 21B transported within the chamber 100, as shown in FIG. For example, the active material supply device 400 includes a hopper that holds the active material 22c therein and a shutter that opens and closes the opening of the hopper. The active material supply device 400 can supply a desired amount of the active material 22c to a desired position in the transport direction Da on the transported current collector 21B by opening and closing the shutter.

プレス装置500は、集電体21Bに供給された活物質22cを圧縮する。例えば、プレス装置500は、図2に示す通り、上部ローラ501及び下部ローラ502を有する。プレス装置500は、上部ローラ501及び下部ローラ502により、集電体21Bに供給された活物質22cを挟み込んで圧縮する。即ち、プレス装置500は、活物質22cに対するロールプレスを実行する。 The pressing device 500 compresses the active material 22c supplied to the current collector 21B. For example, the press device 500 has an upper roller 501 and a lower roller 502 as shown in FIG. The pressing device 500 sandwiches and compresses the active material 22c supplied to the current collector 21B between the upper roller 501 and the lower roller 502. As shown in FIG. That is, the press device 500 roll-presses the active material 22c.

検査装置610は、プレス装置500による圧縮後、集電体21Bに供給された活物質22cの膜厚を検査する。図2において、活物質22cの膜厚は、鉛直方向Dbにおける活物質22cの厚さである。検査装置610は、例えばレーザ変位計を含み、搬送される活物質22cの幅方向における各位置の膜厚を検査する。 The inspection device 610 inspects the film thickness of the active material 22c supplied to the current collector 21B after being compressed by the press device 500. FIG. In FIG. 2, the film thickness of the active material 22c is the thickness of the active material 22c in the vertical direction Db. The inspection device 610 includes, for example, a laser displacement meter, and inspects the film thickness at each position in the width direction of the transported active material 22c.

即ち、プレス装置500によるロールプレスが実行された後であっても、活物質22cの膜厚にはばらつきが生じている場合がある。検査装置610は、プレス装置500によるロールプレスが実行された後における膜厚のばらつきを検査する。 That is, even after the roll pressing by the press device 500 is performed, the thickness of the active material 22c may vary. The inspection device 610 inspects variations in film thickness after the roll pressing by the press device 500 is performed.

プレス装置710は、検査装置610による膜厚の検査結果に基づいて、活物質22cを圧縮する。例えば、プレス装置710は、図2に示す通り、上部ローラ711及び下部ローラ712を有する。ここで、上部ローラ711は、幅方向に分割された分割ローラから構成される。 The press device 710 compresses the active material 22c based on the film thickness inspection result by the inspection device 610 . For example, the press device 710 has an upper roller 711 and a lower roller 712 as shown in FIG. Here, the upper roller 711 is composed of split rollers split in the width direction.

図2に示したローラについて、図3を用いてより詳細に説明する。図3は、プレス装置500における上部ローラ501、及び、プレス装置710における上部ローラ711を示した斜視図である。なお、図3においては、検査装置610等の他の装置構成、集電体21B、活物質22c、枠体35等は表示を省略している。 The roller shown in FIG. 2 will be explained in more detail with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the upper roller 501 in the press device 500 and the upper roller 711 in the press device 710. FIG. In FIG. 3, other device configurations such as the inspection device 610, the current collector 21B, the active material 22c, the frame 35, etc. are omitted.

図3に示す通り、上部ローラ711は、分割ローラ711a、分割ローラ711b及び分割ローラ711cから構成される。また、プレス装置710は、図2に示した上部ローラ711及び下部ローラ712に加え、制御装置713を備える。これら分割ローラは、集電体21Bに対して供給された活物質22cの幅方向に分割された形態を有し、制御装置713による制御の下、個別に動作することができる。 As shown in FIG. 3, the upper roller 711 is composed of a split roller 711a, a split roller 711b and a split roller 711c. The press device 710 also includes a control device 713 in addition to the upper roller 711 and the lower roller 712 shown in FIG. These dividing rollers have a form in which the active material 22c supplied to the current collector 21B is divided in the width direction, and can be individually operated under the control of the control device 713. FIG.

例えば、制御装置713は、分割ローラ711aを鉛直方向Dbに沿って移動可能に保持する。例えば、制御装置713は、分割ローラ711aを保持するアーム、当該アームを鉛直方向Dbに移動可能に保持するレール、当該アームを鉛直方向Dbに移動させるモータ等の駆動機構から構成される。同様に、制御装置713は、分割ローラ711b及び分割ローラ711cのそれぞれを、鉛直方向Dbに沿って移動可能に保持する。 For example, the control device 713 holds the dividing roller 711a movably along the vertical direction Db. For example, the control device 713 includes an arm that holds the dividing roller 711a, a rail that holds the arm movably in the vertical direction Db, and a drive mechanism such as a motor that moves the arm in the vertical direction Db. Similarly, the control device 713 holds the dividing roller 711b and the dividing roller 711c movably along the vertical direction Db.

制御装置713は、検査装置610による膜厚の検査結果に基づいて、膜厚のばらつきが所定値を超えた部分に分割ローラを制御して、活物質22cを圧縮させる。即ち、プレス装置500では、活物質22cが予め設定された一定の膜厚となるようにロールプレスを実行する。しかしながら、種々の要因により、膜厚が一定とならず、膜厚にばらつきが生じてしまう場合がある。制御装置713は、このようなばらつきが所定値を超えた部分に分割ローラを制御して、活物質22cを圧縮させる。なお、膜厚のばらつきとは、幅方向における各位置の膜厚についての標準偏差等の統計値であってもよいし、膜厚の設定値との差や、設定値に対する比などであってもよい。 The control device 713 controls the dividing roller to compress the active material 22c at the portion where the film thickness variation exceeds a predetermined value based on the film thickness inspection result by the inspection device 610 . That is, the pressing device 500 performs roll pressing so that the active material 22c has a predetermined film thickness. However, due to various factors, the film thickness may not be constant, and the film thickness may vary. The control device 713 controls the dividing roller to compress the active material 22c at the portion where such variation exceeds a predetermined value. Note that the variation in film thickness may be a statistical value such as a standard deviation of the film thickness at each position in the width direction, a difference from the set value of the film thickness, a ratio to the set value, or the like. good too.

例えば、制御装置713は、まず、各分割ローラを、活物質22cと接触しないよう、活物質22cの上側Db1に配置する。この際、プレス装置710による活物質22cの圧縮は行なわれないこととなる。 For example, the control device 713 first places each divided roller on the upper side Db1 of the active material 22c so as not to contact the active material 22c. At this time, compression of active material 22c by pressing device 710 is not performed.

ここで、検査装置610による検査により、例えば活物質22cの図3左側の端部において膜厚のばらつきが所定値を超えた場合、制御装置713は、分割ローラ711aを下側Db2に移動させ、活物質22cの図3左側の端部を圧縮させる。即ち、制御装置713は、検査装置610による膜厚の検査結果に基づいて、膜厚のばらつきが所定値を超えた部分に分割ローラ711aを制御して活物質22cを圧縮させる。これにより、活物質22cにおける膜厚のばらつきを解消乃至は抑制し、ひいてはリチウムイオン電池の品質を向上させることができる。分割ローラ711aは、活物質22cの端部の膜厚を調整するローラの一例である。 Here, for example, when the film thickness variation exceeds a predetermined value at the left end of the active material 22c in FIG. The left end of the active material 22c in FIG. 3 is compressed. That is, the control device 713 controls the dividing roller 711a to compress the active material 22c at the portion where the film thickness variation exceeds a predetermined value based on the film thickness inspection result by the inspection device 610 . As a result, it is possible to eliminate or suppress variations in the film thickness of the active material 22c, thereby improving the quality of the lithium-ion battery. The dividing roller 711a is an example of a roller that adjusts the film thickness of the edge of the active material 22c.

なお、図3では、幅方向に分割された3つの分割ローラを示したが、上部ローラ711に含まれる分割ローラの数については任意に変更が可能である。また、図3では、分割ローラ711a、分割ローラ711b及び分割ローラ711cが搬送方向Daにおける同じ位置に配置されるものとして示したが、これらの分割ローラは、搬送方向Daにずれて配置されてもよい。この場合、これらの分割ローラは、幅方向において部分的に重複するように配置されてもよい。 Although FIG. 3 shows three divided rollers divided in the width direction, the number of divided rollers included in the upper roller 711 can be changed arbitrarily. Further, although FIG. 3 shows that the divided rollers 711a, 711b, and 711c are arranged at the same position in the conveying direction Da, these dividing rollers may be arranged at different positions in the conveying direction Da. good. In this case, these dividing rollers may be arranged so as to partially overlap in the width direction.

また、図3では、各種ローラを円柱形状として簡易に図示した。また、上部ローラ501と分割ローラとの直径を同じものとして図示した。しかしながら、上部ローラ501と分割ローラとでは直径を異ならせることとしても構わない。 Moreover, in FIG. 3, the various rollers are illustrated simply as having a cylindrical shape. Also, the upper roller 501 and the dividing roller are illustrated as having the same diameter. However, the upper roller 501 and the split roller may have different diameters.

また、プレス装置500によるロールプレス後には、活物質22cにおける中央部より端部の膜厚が大きくなってしまう場合が多い。このような知見から、活物質22cの端部の膜厚を調整する分割ローラのみを設け、分割ローラ711b等の他の分割ローラについては省略することとしても構わない。 Further, after the roll pressing by the pressing device 500, the film thickness of the edge portions of the active material 22c is often larger than that of the central portion. Based on such knowledge, it is also possible to provide only the dividing roller for adjusting the film thickness of the end portion of the active material 22c and omit other dividing rollers such as the dividing roller 711b.

上述した通り、検査装置610及びプレス装置710によれば、プレス装置500においてロールプレスされた活物質22cの膜厚のばらつきを解消乃至は抑制することができる。しかしながら、プレス装置710による圧縮を経た後においても、活物質22cの膜厚にはばらつきが残存する場合が想定される。 As described above, the inspection device 610 and the press device 710 can eliminate or suppress variations in the film thickness of the active material 22c roll-pressed by the press device 500 . However, even after being compressed by the press device 710, the film thickness of the active material 22c may remain uneven.

そこで、電池用電極製造装置1000は、図4に示す通り、検査装置620及びプレス装置720を更に備えてもよい。検査装置620は、プレス装置710による圧縮後に、活物質22cの膜厚を検査する。プレス装置720は、上部ローラ711及び下部ローラ712を有し、検査装置620による膜厚の検査結果に基づいて活物質22cを圧縮する。検査装置620は、第2検査部の一例である。プレス装置720は、第3プレス部の一例である。 Therefore, the battery electrode manufacturing apparatus 1000 may further include an inspection device 620 and a press device 720 as shown in FIG. The inspection device 620 inspects the film thickness of the active material 22c after compression by the press device 710 . The press device 720 has an upper roller 711 and a lower roller 712 and compresses the active material 22c based on the film thickness inspection result by the inspection device 620 . Inspection device 620 is an example of a second inspection unit. The press device 720 is an example of a third press section.

図4に示したローラについて、図5を用いてより詳細に説明する。図5は、プレス装置500における上部ローラ501、プレス装置710における上部ローラ711、及び、プレス装置720における上部ローラ721を示した斜視図である。なお、図5においては、検査装置610、検査装置620等の他の装置構成、集電体21B、活物質22c、枠体35等は表示を省略している。 The roller shown in FIG. 4 will be explained in more detail with reference to FIG. 5 is a perspective view showing the upper roller 501 in the press device 500, the upper roller 711 in the press device 710, and the upper roller 721 in the press device 720. FIG. In FIG. 5, other device configurations such as the inspection device 610 and the inspection device 620, the current collector 21B, the active material 22c, the frame 35, and the like are omitted.

図5に示す通り、上部ローラ721は、分割ローラ721a、分割ローラ721b、分割ローラ721c及び分割ローラ721dから構成される。また、プレス装置720は、図4に示した上部ローラ721及び下部ローラ722に加え、制御装置723を備える。これら分割ローラは、集電体21Bに対して供給された活物質22cの幅方向に分割された形態を有し、制御装置723による制御の下、個別に動作することができる。例えば、制御装置723は、上部ローラ721に含まれる分割ローラの各々を鉛直方向Dbに沿って移動可能に保持する。 As shown in FIG. 5, the upper roller 721 is composed of a split roller 721a, a split roller 721b, a split roller 721c and a split roller 721d. The press device 720 also includes a control device 723 in addition to the upper roller 721 and the lower roller 722 shown in FIG. These dividing rollers have a form in which the active material 22c supplied to the current collector 21B is divided in the width direction, and can be individually operated under the control of the control device 723. FIG. For example, the control device 723 holds each split roller included in the upper roller 721 so as to be movable along the vertical direction Db.

制御装置723は、検査装置620による膜厚の検査結果に基づいて、膜厚のばらつきが所定値を超えた部分に分割ローラを制御して、活物質22cを圧縮させる。例えば、検査装置620による検査により、活物質22cの図5左側の端部において膜厚のばらつきが所定値を超えた場合、制御装置723は、分割ローラ721aを下側Db2に移動させ、活物質22cの図5左側の端部を圧縮させる。即ち、制御装置723は、検査装置620による膜厚の検査結果に基づいて、膜厚のばらつきが所定値を超えた部分に分割ローラ721aを制御して活物質22cを圧縮させる。これにより、活物質22cにおける膜厚のばらつきを解消乃至は抑制し、ひいてはリチウムイオン電池の品質を向上させることができる。分割ローラ721aは、活物質22cの端部の膜厚を調整するローラの一例である。 The control device 723 controls the dividing roller to compress the active material 22c at the portion where the film thickness variation exceeds a predetermined value based on the film thickness inspection result by the inspection device 620 . For example, when the variation in the thickness of the active material 22c on the left side of FIG. The left end of 22c in FIG. 5 is compressed. That is, the control device 723 controls the dividing roller 721a to compress the active material 22c at the portion where the film thickness variation exceeds a predetermined value based on the film thickness inspection result by the inspection device 620 . As a result, it is possible to eliminate or suppress variations in the film thickness of the active material 22c, thereby improving the quality of the lithium-ion battery. The dividing roller 721a is an example of a roller that adjusts the film thickness of the edge of the active material 22c.

上部ローラ711に含まれる分割ローラの場合と同様、上部ローラ721に含まれる各分割ローラについても、数や位置、直径については任意に変更が可能である。また、プレス装置710による圧縮後の活物質22cの膜厚を検査装置620及びプレス装置720により調整するのと同様に、プレス装置720による圧縮後の活物質22cの膜厚を調整する追加の検査装置及びプレス装置を更に設けることとしても構わない。これら追加の検査装置及びプレス装置を設ける数について限定されるものではない。 As with the split rollers included in the upper roller 711, the number, position, and diameter of each split roller included in the upper roller 721 can be arbitrarily changed. Further, in the same way that the film thickness of the active material 22c after compression by the press device 710 is adjusted by the inspection device 620 and the press device 720, an additional inspection for adjusting the film thickness of the active material 22c after compression by the press device 720 is performed. A device and a press device may be further provided. The number of these additional inspection devices and press devices to be provided is not limited.

上述した実施形態では、プレス装置710やプレス装置720に含まれる分割ローラが、鉛直方向Dbに移動可能に構成されるものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、分割ローラは、更に幅方向に移動可能に構成されてもよい。この場合、分割ローラは、検査装置610又は検査装置620による検査結果に基づいて、膜厚のばらつきが所定値を超えた部分まで幅方向に移動し、また、鉛直方向Dbの下側Db2に移動して、活物質22cを圧縮する。この場合、プレス装置710及びプレス装置720に含まれる分割ローラの数は、1つであっても構わない。 In the above-described embodiment, the dividing rollers included in the pressing device 710 and the pressing device 720 are configured to be movable in the vertical direction Db. However, embodiments are not so limited. For example, the dividing roller may be configured to be further movable in the width direction. In this case, the dividing roller moves in the width direction to a portion where the film thickness variation exceeds a predetermined value based on the inspection result by the inspection device 610 or the inspection device 620, and also moves to the lower side Db2 in the vertical direction Db. to compress the active material 22c. In this case, the number of divided rollers included in the press device 710 and the press device 720 may be one.

上述した実施形態では、活物質22cが載置される帯状の基材フィルムが帯状の集電体21Bであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図2及び図4に示した帯状の集電体21Bに代えて、帯状のセパレータシートや、帯状の離形フィルムを基材フィルムとしてもよい。なお、帯状のセパレータシートは、後にトリミングすることで、図1A及び図1Bに示したセパレータ30を形成することができる。 In the above-described embodiment, the strip-shaped base film on which the active material 22c is placed is described as the strip-shaped current collector 21B, but it is not limited to this. For example, instead of the strip-shaped current collector 21B shown in FIGS. 2 and 4, a strip-shaped separator sheet or a strip-shaped release film may be used as the base film. The strip-shaped separator sheet can be trimmed later to form the separator 30 shown in FIGS. 1A and 1B.

例えば、セパレータシートを基材フィルムとする場合、セパレータシート上に活物質22cを供給し、活物質22cにおけるセパレータシートと反対側の面に集電体21Bを供給し、更に、セパレータシート及び集電体21Bを所定の形状にトリミングすることで、正極20a又は負極20bを作製することができる。 For example, when the separator sheet is used as the base film, the active material 22c is supplied on the separator sheet, the current collector 21B is supplied to the surface of the active material 22c opposite to the separator sheet, and the separator sheet and the current collector are supplied. By trimming the body 21B into a predetermined shape, the positive electrode 20a or the negative electrode 20b can be produced.

また、離形フィルムを基材フィルムとする場合、離形フィルム上に活物質22cを供給し、活物質22cにおける離形フィルムと反対側の面に集電体21Bを供給し、離形フィルムを回収した後、集電体21Bと反対側の面にセパレータシートを供給し、更に、集電体21B及びセパレータシートを所定の形状にトリミングすることで、正極20a又は負極20bを作製することができる。なお、セパレータシートを供給して後にトリミングすることに代え、活物質22cに対してセパレータ30を供給することとしても構わない。 Further, when the release film is used as the base film, the active material 22c is supplied on the release film, the current collector 21B is supplied to the surface of the active material 22c opposite to the release film, and the release film is After recovery, a separator sheet is supplied to the surface opposite to the current collector 21B, and the current collector 21B and the separator sheet are trimmed into a predetermined shape, whereby the positive electrode 20a or the negative electrode 20b can be produced. . Instead of supplying the separator sheet and then trimming, the separator 30 may be supplied to the active material 22c.

或いは、離形フィルム上に活物質22cを供給し、活物質22cにおける離形フィルムと反対側の面にセパレータシートを供給し、離形フィルムを回収した後、セパレータシートと反対側の面に集電体21Bを供給し、更に、セパレータシート及び集電体21Bを所定の形状にトリミングすることで、正極20a又は負極20bを作製することができる。なお、集電体21Bを供給して後にトリミングすることに代え、所定の形状にトリミングされた集電体21を活物質22cに対して供給することとしても構わない。 Alternatively, the active material 22c is supplied on the release film, the separator sheet is supplied to the surface of the active material 22c opposite to the release film, and after the release film is collected, the separation film is collected on the surface opposite to the separator sheet. The positive electrode 20a or the negative electrode 20b can be produced by supplying the current collector 21B and trimming the separator sheet and the current collector 21B into a predetermined shape. Instead of supplying the current collector 21B and then trimming it, the current collector 21 trimmed into a predetermined shape may be supplied to the active material 22c.

また、上述した実施形態では、活物質供給装置400により、基材フィルムに対して活物質22cが供給されるものとして説明した。ここで、活物質供給装置400は、基材フィルムに対して、被覆活物質及び導電助剤を混ぜた電極組成物を供給してもよいし、活物質22c及び電解液を含んだ湿潤粉体である電極組成物を供給してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the description has been made on the assumption that the active material supply device 400 supplies the active material 22c to the base film. Here, the active material supply device 400 may supply the electrode composition in which the coating active material and the conductive aid are mixed to the base film, or the wet powder containing the active material 22c and the electrolytic solution. You may supply the electrode composition which is.

このような湿潤粉体は、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることがより好ましい。湿潤粉体における非水電解液の割合は特に限定されないが、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態とするためには、正極の場合には非水電解液の割合を湿潤粉体全体の0.5~15重量%とし、負極の場合には非水電解液の割合を湿潤粉体全体の0.5~25重量%とすることが望ましい。 Such wet powder is more preferably in a pendular or funicular state. The ratio of the non-aqueous electrolyte in the wet powder is not particularly limited, but in the case of the positive electrode, the ratio of the non-aqueous electrolyte to the entire wet powder is 0.5 to 15 in order to make the pendular state or funicular state. % by weight, and in the case of the negative electrode, the proportion of the non-aqueous electrolyte is desirably 0.5 to 25% by weight of the entire wet powder.

また、活物質22cが高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆電極活物質である場合、基材フィルムに対して活物質22cが供給される工程では、活物質22cを柔らかい状態にしておくことが望ましい。 When the active material 22c is a coated electrode active material coated with a coating material containing a polymer compound, the active material 22c is kept soft in the step of supplying the active material 22c to the base film. is desirable.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。更に、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。 As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment. is also included. Furthermore, it goes without saying that the configurations shown in the respective embodiments can be used in combination as appropriate.

10:単セル
20:電極
20a:正極
20b:負極
21:集電体
21a:正極集電体層
21b:負極集電体層
21B:帯状の集電体
21R:集電体ロール
22:電極活物質層
22a:正極活物質層
22b:負極活物質層
22c:活物質
30:セパレータ
35:枠体
100:チャンバ
200:搬送装置
300:枠体供給装置
400:活物質供給装置
500:プレス装置
501:上部ローラ
502:下部ローラ
610:検査装置
710:プレス装置
711:上部ローラ
711a:分割ローラ
711b:分割ローラ
711c:分割ローラ
712:下部ローラ
713:制御装置
620:検査装置
720:プレス装置
721:上部ローラ
721a:分割ローラ
721b:分割ローラ
721c:分割ローラ
721d:分割ローラ
722:下部ローラ
723:制御装置
1000:電池用電極製造装置
Da:搬送方向
Da1:下流側
Da2:上流側
Db:鉛直方向
Db1:上側
Db2:下側
10: Single cell 20: Electrode 20a: Positive electrode 20b: Negative electrode 21: Current collector 21a: Positive electrode current collector layer 21b: Negative electrode current collector layer 21B: Strip-shaped current collector 21R: Current collector roll 22: Electrode active material Layer 22a: Positive electrode active material layer 22b: Negative electrode active material layer 22c: Active material 30: Separator 35: Frame 100: Chamber 200: Transfer device 300: Frame supply device 400: Active material supply device 500: Press device 501: Upper part Roller 502: Lower roller 610: Inspection device 710: Press device 711: Upper roller 711a: Divided roller 711b: Divided roller 711c: Divided roller 712: Lower roller 713: Control device 620: Inspection device 720: Press device 721: Upper roller 721a : Division roller 721b: Division roller 721c: Division roller 721d: Division roller 722: Lower roller 723: Control device 1000: Battery electrode manufacturing device Da: Conveyance direction Da1: Downstream side Da2: Upstream side Db: Vertical direction Db1: Upper side Db2 :Lower

Claims (7)

帯状の基材フィルムに対し、活物質を供給する供給部と、
前記供給部から供給された前記活物質を載せた前記基材フィルムを搬送する搬送部と、
前記基材フィルムに供給された前記活物質を圧縮する第1プレス部と、
前記第1プレス部による圧縮後、前記基材フィルムに供給された前記活物質の膜厚を検査する第1検査部と、
前記第1検査部による前記膜厚の検査結果に基づいて前記活物質を圧縮する第2プレス部とを備え、
前記第2プレス部は、幅方向に分割された分割ローラを有し、
前記分割ローラの少なくとも1つは、前記活物質の端部の前記膜厚を調整するローラである、電池用電極製造装置。
a supply unit that supplies an active material to a strip-shaped base film;
a conveying unit that conveys the base film on which the active material is placed, which is supplied from the supply unit;
a first press section for compressing the active material supplied to the base film;
A first inspection unit that inspects the film thickness of the active material supplied to the base film after compression by the first press unit;
a second press unit that compresses the active material based on the inspection result of the film thickness by the first inspection unit;
The second press section has divided rollers divided in the width direction,
At least one of the dividing rollers is a roller for adjusting the film thickness of the end portion of the active material.
前記分割ローラを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第1検査部による前記膜厚の検査結果に基づいて、前記膜厚のばらつきが所定値を超えた部分に前記分割ローラを制御して前記活物質を圧縮させる、請求項1に記載の電池用電極製造装置。
A control unit that controls the split roller,
3. The control unit controls the dividing roller to compress the active material in a portion where the film thickness variation exceeds a predetermined value, based on the film thickness inspection result by the first inspection unit. 2. The battery electrode manufacturing apparatus according to 1.
前記第2プレス部による圧縮後に前記膜厚を検査する第2検査部を更に備える、請求項1又は2に記載の電池用電極製造装置。 3. The battery electrode manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a second inspection unit that inspects the film thickness after compression by the second press unit. 前記第2検査部による前記膜厚の検査結果に基づいて前記活物質を圧縮する第3プレス部を更に備える、請求項3に記載の電池用電極製造装置。 4. The battery electrode manufacturing apparatus according to claim 3, further comprising a third press section that compresses the active material based on the inspection result of the film thickness by the second inspection section. 第3プレス部は、幅方向に分割された分割ローラを有する、請求項4に記載の電池用電極製造装置。 5. The battery electrode manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the third pressing section has split rollers split in the width direction. 前記供給部は、前記基材フィルムに対し、前記活物質及び電解液を含んだ湿潤粉体である電極組成物を供給する、請求項1~5のいずれか一項に記載の電池用電極製造装置。 The battery electrode production according to any one of claims 1 to 5, wherein the supply unit supplies an electrode composition, which is a wet powder containing the active material and an electrolytic solution, to the base film. Device. 帯状の基材フィルムに対し、活物質を供給し、
搬送される前記基材フィルムに供給された前記活物質を第1プレス部で圧縮し、
前記第1プレス部による圧縮後、前記基材フィルムに供給された前記活物質の膜厚を検査し、
前記膜厚の検査結果に基づいて前記活物質を第2プレス部で圧縮することを含み、
前記第2プレス部は、幅方向に分割された分割ローラを有し、
前記分割ローラの少なくとも1つは、前記活物質の端部の前記膜厚を調整するローラである、電池用電極製造方法。
Supplying an active material to a strip-shaped base film,
compressing the active material supplied to the transported base film by a first press unit;
After compression by the first press unit, inspecting the film thickness of the active material supplied to the base film,
Compressing the active material with a second press unit based on the inspection result of the film thickness,
The second press section has divided rollers divided in the width direction,
At least one of the dividing rollers is a roller for adjusting the film thickness of the end portion of the active material.
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