JP3329643B2 - Battery electrode manufacturing method and battery electrode manufacturing apparatus - Google Patents
Battery electrode manufacturing method and battery electrode manufacturing apparatusInfo
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池用電極の製造
方法、およびこの製造方法の実施に適する製造装置に関
する。The present invention relates to a method for manufacturing a battery electrode and a manufacturing apparatus suitable for implementing the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえばNi−Zn電池，Ni−水素電池など
は、携帯型の電源として、各種の電気機器類もしくは電
子機器類などに多用されている。ところで、携帯型の電
源として使用されている電池類は、いわゆる化学反応の
エネルギーを利用しており、負極活物質を含む負極系，
正極活物質を含む正極系および電解液（電解質）系を電
池の発電要素として構成されている。そして、前記発電
エネルギー源となる負極活物質，正極活物質は、一般的
に、集電体としても機能するペースト保持集電体（たと
えば C系の多孔質体，金属メッシュ類など）に担持され
た形態を採っている。2. Description of the Related Art For example, Ni-Zn batteries, Ni-hydrogen batteries and the like are widely used as portable power sources in various electric and electronic devices. By the way, batteries used as portable power supplies use energy of a so-called chemical reaction, and a negative electrode system including a negative electrode active material,
A positive electrode system including a positive electrode active material and an electrolyte (electrolyte) system are configured as power generation elements of a battery. The negative electrode active material and the positive electrode active material serving as the power generation energy source are generally supported on a paste-holding current collector (for example, a C-based porous material, metal mesh, or the like) that also functions as a current collector. It has adopted the form.
【０００３】また、上記ペースト保持集電体に所要の活
物質を担持（もしくは塗着，被着）させた構成の負極や
正極は、一般的に、次のような工程を採って製造されて
いる。すなわち、所要の活物質および添加成分を予めペ
ースト状に調製し、このペーストをペースト保持集電体
に塗着（塗布被着，塗布含浸など）した後、温風（熱
風）を吹付けるか、もしくは遠赤外線(IR)を照射するな
どして溶媒成分を揮散（蒸発）させ、活物質がペースト
保持集電体に固着・担持された状態の電池用電極を製造
している。A negative electrode and a positive electrode having a configuration in which a required active material is carried (or coated or adhered) on the paste-holding current collector are generally manufactured by the following steps. I have. That is, the required active material and additional components are prepared in a paste form in advance, and the paste is applied to the paste-holding current collector (application coating, application impregnation, etc.) and then blown with hot air (hot air). Alternatively, a battery electrode in which the active material is fixed and supported on the paste-holding current collector is manufactured by volatilizing (evaporating) the solvent component by irradiating far-infrared rays (IR) or the like.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記製
造方法の場合は、次のような不都合の問題があり、有効
な解決策の開発，提案が待たれている。先ず、温風（熱
風）を吹付けて塗着した活物質系ペーストの乾燥，固化
を行う場合は、空気の比熱が小さいため、ペースト保持
集電体を所要の温度に上昇させ、溶媒成分を十分に揮散
させるのに膨大な温風（膨大な空気量）が必要となり、
乾燥，固化のエネルギー効率が極めて低いという問題が
ある。しかも、この場合は、温度上昇を緩やかに設定す
る必要があり、温風の温度制御や吹付け量の制御が煩雑
化するだけでなく、乾燥処理炉も長尺化（大形化）する
ので、設備などのコストアップを招来するという不都合
がある。However, in the case of the above manufacturing method, there are the following problems, and development and proposal of an effective solution are awaited. First, when drying and solidifying the active material paste applied by blowing hot air (hot air), the paste-holding current collector is raised to a required temperature because the specific heat of air is small, and the solvent component is removed. A huge amount of warm air (a huge amount of air) is required to sufficiently evaporate,
There is a problem that the energy efficiency of drying and solidification is extremely low. Moreover, in this case, it is necessary to set the temperature rise gently, which not only complicates the control of the temperature of the hot air and the control of the blowing amount, but also makes the drying furnace longer (larger). However, there is a disadvantage that the cost of equipment and the like is increased.
【０００５】一方、遠赤外線を熱源として塗着した活物
質系ペーストの乾燥，固化を行う場合は、部分的もしく
は局部的な温度上昇が認められる。すなわち、活物質系
ペーストを塗着したペースト保持集電体に遠赤外線を照
射し、全体的にほぼ一様な温度上昇を行うとしても、部
分的に、温度上昇のばらつきが起こり易く、結果的に活
物質の変質を招来するので、所要の性能・機能を保持し
ない電極が製造されることが往々経験されている。On the other hand, when drying and solidifying an active material paste applied using far-infrared rays as a heat source, a partial or local rise in temperature is observed. That is, even if the paste-holding current collector coated with the active material-based paste is irradiated with far-infrared rays to perform a substantially uniform temperature rise as a whole, the temperature rise tends to partially partially vary, and as a result, It is often experienced that an electrode that does not maintain required performance and functions is manufactured because the quality of the active material is deteriorated.
【０００６】さらに、共通した問題点として、ペースト
保持集電体に固着・担持される活物質層に亀裂など発生
する恐れが多分にある。すなわち、前記熱風乾燥法，遠
赤外線乾燥法の場合は、ペースト塗着層の表面から乾
燥，固化が進行するため、層内部では溶媒などの揮発成
分が閉じ込められた形態を採り、最終的には、いわゆる
クラック（亀裂）を発生し、このクラックを介して揮発
成分が揮散するからである。Further, as a common problem, there is a possibility that cracks or the like may occur in the active material layer fixed and supported on the paste-holding current collector. That is, in the case of the hot-air drying method and the far-infrared drying method, since drying and solidification proceed from the surface of the paste coating layer, a form in which a volatile component such as a solvent is trapped inside the layer is finally taken. This is because so-called cracks (cracks) are generated, and volatile components are volatilized through the cracks.
【０００７】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、活物質系ペーストの乾燥，固化に当たって
のエネルギー効率がよく、また、コストアップなども抑
制して信頼性の高い機能を呈する電池用電極を歩留まり
よく作成できる製造方法、および製造装置の提供を目的
とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has high energy efficiency in drying and solidifying an active material paste, and has a highly reliable function by suppressing an increase in cost. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of producing a battery electrode to be exhibited with high yield.
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】 請求項１ の発明は、連
続的に送り出される金属テープからなるペースト保持集
電体に電極活物質を含むペーストを連続的に塗着する塗
着工程と、ペーストを塗着した前記ペースト保持集電体
を誘導電流加熱領域を通過させ、誘導電流による前記ペ
ースト保持集電体の発熱で塗着したペーストを乾燥、固
化させる第１の乾燥、固化工程と、前記第１の乾燥、固
化工程でペーストを乾燥、固化した前記ペースト保持集
電体に塗着したペーストを熱風によりさらに乾燥、固化
させる第２の乾燥、固化工程と、前記第２の乾燥、固化
工程でペーストをさらに乾燥、固化したペースト保持集
電体を巻き取る巻き取り工程と、を有することを特徴と
する電池用電極の製造方法である。請求項２の発明は、
請求項１記載の発明において、前記金属テープからなる
ペースト保持集電体がパンチドメタルであることを特徴
とする電池用電極の製造方法である。 Means for Solving the Problems The invention of claim 1 is a coating method for continuously applying a paste containing an electrode active material to a paste holding current collector made of a metal tape continuously fed.
And wearing process, paste is passed through an induction current heating zone the paste holding current collector was Nurigi, dried coating deposited paste in the heating of the paste holding current collector by the induction current, a first drying to solidify, A solidifying step, the first drying and solidifying;
The paste holding collection obtained by drying and solidifying the paste in the
The paste applied to the conductor is further dried and solidified by hot air
A second drying and solidifying step, and the second drying and solidifying step
And a winding step of winding the paste-holding current collector further dried and solidified in the step. The invention of claim 2 is
The method according to claim 1 , wherein the paste holding current collector made of a metal tape is a punched metal.
【００１０】 請求項３の発明は、金属テープからなる
ペースト保持集電体を搬送系に送り出し供給するペース
ト保持集電体供給ユニットと、前記搬送系を搬送されて
来るペースト保持集電体に電極活物質を含むペーストを
塗着するペースト塗着ユニットと、前記ペーストを塗着
したペースト保持集電体の搬送系に配置され、誘導電流
によりペースト保持集電体の誘導発熱で塗着したペース
トを乾燥、固化させる誘導電流加熱ユニットと、前記誘
導電流加熱ユニットの搬送下流に配置され、熱風により
前記ペーストをさらに乾燥、固化させる加熱乾燥ユニッ
トと、を具備することを特徴とする電池用電極の製造装
置である。[0010] The invention according to claim 3 is a paste holding current collector supply unit that sends and holds a paste holding current collector made of a metal tape to a transport system, and a paste holding current collector that is transported through the transport system. A paste coating unit for coating the paste containing the electrode active material on the current collector, and a transfer system for the paste holding current collector coated with the paste, and applying the induced heat of the paste holding current collector by the induced current. Induction current heating unit for drying and solidifying the attached paste, and disposed downstream of the induction current heating unit for conveyance, and heated by hot air.
And a heating and drying unit for further drying and solidifying the paste .
【００１１】 請求項４の発明は、金属テープからなる
ペースト保持集電体を搬送系に送り出し供給するペース
ト保持集電体供給ユニットと、前記搬送系を搬送されて
来るペースト保持集電体に電極活物質を含むペーストを
塗着するペースト塗着ユニットと、前記ペースト塗着ユ
ニットによりペースト保持集電体に塗着したペーストの
塗着量を検出するペースト塗着量検出ユニットと、前記
ペーストを塗着したペースト保持集電体の搬送系に配置
され、誘導電流による前記ペースト保持集電体の誘導発
熱で前記ペースト保持集電体に塗着したペーストを乾
燥、固化させる誘導電流加熱ユニットと、前記誘導電流
加熱ユニットの搬送下流に配置され、熱風により前記ペ
ースト保持集電体に塗着したペーストをさらに乾燥、固
化させる熱風乾燥処理ユニットと、熱風乾燥処理ユニッ
トで加熱乾燥処理を施した前記ペースト保持集電体を巻
き取る巻取ユニットとを具備することを特徴とする電池
用電極の製造装置である。Claims4The invention ofConsisting of metal tape
The pace at which the paste-holding current collector is sent to the transport system and supplied
And the carrier is fed through the carrier system.
Paste containing electrode active material to the coming paste holding current collector
A paste coating unit for coating;Paste coating
By knitPaste applied to the paste holding current collector
A paste coating amount detection unit for detecting a coating amount;
Arranged in the transfer system of the paste holding current collector coated with paste
And induced currentSaidInduction of paste-holding current collector
With heatTo the paste holding current collectorPainted pasteDry
An induction current heating unit for drying and solidifying, and the induction current
Placed downstream of the heating unit,Hot air
Coated on the current collectorPastefurtherDry, solid
TransformHot airA drying unit;Hot air drying unit
AtHeat driedSaidWinding paste holding current collector
And a winding unit for winding the battery.
For manufacturing electrodes for use.
【００１２】上記本発明は、ペースト保持集電体に塗着
した活物質系ペーストを乾燥，固化させるための熱源と
して、誘導加熱方式と熱風加熱を併用することを骨子と
したものである。さらに、詳述すると、コイルによって
誘導電流を発生させ、この誘導電流でペースト保持集電
体を誘導加熱して、誘導加熱によるペースト保持集電体
の温度上昇で、活物質系ペースト層の乾燥，固化を内側
から進行させた後、熱風により外側から乾燥させること
をポイントとしている。The present invention is based on the fact that an induction heating method and hot air heating are used together as a heat source for drying and solidifying an active material paste applied to a paste holding current collector. More specifically, an induction current is generated by the coil, and the paste-holding current collector is induction-heated by the induction current, and the temperature of the paste-holding current collector is increased by the induction heating to dry the active material-based paste layer. The point is that after solidification proceeds from the inside, it is dried from the outside by hot air .
【００１３】本発明において、負極系のペースト保持集
電体としては、たとえば金属薄板などが挙げられ、ま
た、正極系のペースト保持集電体としては、たとえば金
属製多孔性基材，繊維状基材などが挙げられる。そし
て、ペースト保持集電体の形状，寸法，厚さなどは、通
常の場合と同様に、使用する電池の種類，容量などによ
って選択・設定される。In the present invention, the negative electrode-based paste-holding current collector includes, for example, a thin metal plate, and the positive electrode-based paste-holding current collector includes, for example, a metal porous substrate, a fibrous base. And the like. The shape, size, thickness, and the like of the paste-holding current collector are selected and set according to the type and capacity of the battery to be used, as in the normal case.
【００１４】本発明において、電極活物質としては、た
とえば水酸化ニッケルなどの正極活物質が、また、たと
えば水素吸蔵合金などの負極活物質が挙げられる。そし
て、これら電極活物質は、一般的に、たとえば導電材，
バインダーなどの添加成分、およびイオン交換水などの
溶媒を加えて混練してペースト化される。In the present invention, examples of the electrode active material include a positive electrode active material such as nickel hydroxide, and a negative electrode active material such as a hydrogen storage alloy. These electrode active materials are generally made of, for example, a conductive material,
An additive component such as a binder and a solvent such as ion-exchanged water are added and kneaded to form a paste.
【００１５】本発明において、塗着したペーストの乾
燥，固化の加熱源を成す誘導電流加熱ユニットは、いわ
ゆる電源およびコイルを主体とした常套的なものであ
り、被加熱体の通過速度（もしくは搬送速度）などを考
慮して、その容量，性能，規模など適宜選択・設定され
る。たとえば負極活物質系ペーストを 1.5〜 2.0 g／cm
2程度塗着した幅 500mm，厚さ 0.5〜 1.5mm程度のテー
プ状ペースト保持集電体を搬送速度 0.5〜 2.5 m／min.
で搬送し、所要の乾燥，固化を行う場合は、約 5kWの誘
導電力で十分である。したがって、この誘導加熱方式で
一次的な乾燥，固化を行った後、再度加熱処理を施して
最終（二次的）の乾燥，固化を行う場合は、前記ヒータ
構成を小形に設定してももよいことになる。In the present invention, the induction current heating unit serving as a heating source for drying and solidifying the applied paste is a conventional unit mainly composed of a so-called power supply and a coil, and has a passing speed (or conveyance) of the object to be heated. The speed, speed, etc. are taken into consideration, and the capacity, performance, scale, etc. are appropriately selected and set. For example, 1.5 to 2.0 g / cm
A tape-like paste holding current collector with a width of 500 mm and a thickness of about 0.5 to 1.5 mm, coated about 2, is transported at a speed of 0.5 to 2.5 m / min.
In order to carry out the required drying and solidification, about 5kW of induction power is sufficient. Therefore, when the primary drying and solidification is performed by this induction heating method and then the heating process is performed again to perform the final (secondary) drying and solidification, the heater configuration may be set to a small size. It will be good.
【００１６】本発明において、要すれば使用する活物質
系ペーストの塗着量検出ユニットは、たとえばγ線の透
過率でペーストの塗着量（厚さ）を測定方式，レーザ光
変位計による測定方式などが挙げられる。そして、この
塗着量検出ユニットによる検出結果は、ペースト塗着ユ
ニット，誘導電流加熱ユニット，搬送系などに適宜フィ
ードバックされる。すなわち、塗着量の検出結果によっ
て、ペースト塗着ユニットでの塗着調整、誘導電流加熱
ユニットでの発生誘導電流の調整、搬送系での搬送速度
の調整などが行われる。In the present invention, if necessary, the unit for detecting the amount of the active material-based paste to be used is, for example, a measuring method for measuring the amount of the paste applied (thickness) based on the transmittance of γ-rays. System. The detection result by the coating amount detection unit is fed back to a paste coating unit, an induction current heating unit, a transport system, and the like as appropriate. That is, based on the detection result of the coating amount, coating adjustment in the paste coating unit, adjustment of the induced current generated in the induction current heating unit, adjustment of the transfer speed in the transfer system, and the like are performed.
【００１７】上記本発明は、個別的には下記のような作
用を呈するが、共通的には、ペーストの塗着層の乾燥，
固化が内部側から進行するため、亀裂などが存在しない
活物質層を担持した電池用電極を熱エネルギ効率よく製
造できることである。すなわち、塗着したペーストの一
次的な乾燥熱源は、誘導電流によるペースト保持集電体
がなす。したがって、揮発成分は容易に表面側へ揮散し
ながら内部側から乾燥が進行するので、亀裂などの発生
が抑制された形態の、全体的に一様にな活物質層を担持
する電池用電極が容易に形成されることになる。The present invention individually has the following effects, but commonly has the following effects: drying of a paste coating layer;
Since the solidification proceeds from the inner side, a battery electrode carrying an active material layer free from cracks or the like can be manufactured with high thermal energy efficiency. That is, the primary drying heat source of the applied paste is formed by the paste holding current collector by the induced current. Therefore, since the volatile components easily evaporate to the surface side and the drying proceeds from the inner side, a battery electrode carrying a uniform active material layer as a whole in a form in which cracks and the like are suppressed is provided. It will be easily formed.
【００１８】[0018]
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図１、図２ (a)， (b)およ
び図３を参照して実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment will be described below with reference to FIGS. 1, 2 (a) and 2 (b) and FIG.
【００２２】図１は、第１の実施例に係る電池用電極の
製造装置の概略構成を断面的に示したものである。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an apparatus for manufacturing a battery electrode according to a first embodiment.
【００２３】図１において、１はテープ状のペースト保
持集電体２を搬送系３に送り出し供給するペースト保持
集電体供給ユニット（たとえば送り出しローラ）、４は
前記搬送系３を搬送されて来るペースト保持集電体２に
電極活物質を含むペーストを塗着するペースト塗着ユニ
ットである。ここで、搬送系３は、たとえば駆動ローラ
3a，3b，3c，3d，3e，3fなどで構成されており、テープ
状のペースト保持集電体２を連続的に搬送・供給する。
また、ペースト塗着ユニット４は、ペースト塗布槽本体
4aおよびペースト塗布槽本体4a内に配設されたペースト
塗着ローラ4bを備えており、搬送通過するペースト保持
集電体２に、ペースト塗着ローラ4bに担持させた電極活
物質を含むペーストを押圧的に塗着する構成を成してい
る。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a paste holding current collector supply unit (for example, a feed roller) for sending and supplying a tape-shaped paste holding current collector 2 to a transport system 3; This is a paste application unit that applies a paste containing an electrode active material to the paste holding current collector 2. Here, the transport system 3 is, for example, a driving roller
It is composed of 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, etc., and continuously conveys and supplies the tape-shaped paste holding current collector 2.
Further, the paste coating unit 4 includes a paste coating tank main body.
4a and a paste application roller 4b disposed in the paste application tank main body 4a, and a paste containing the electrode active material carried on the paste application roller 4b is applied to the paste holding current collector 2 that is transported and passed. It is configured to apply by pressing.
【００２４】５は前記ペースト塗着ユニット４でペース
ト保持集電体２に塗着したペーストの塗着量を検出する
塗着量検出ユニット、６は前記塗着量検出ユニット５で
ペースト塗着量を検出したペースト保持集電体２の搬送
系３に配置された誘導電流加熱ユニットである。ここ
で、塗着量検出ユニット５は、たとえばγ線を照射しそ
の透過率からペーストの塗着厚さ（量）を測定する方式
（ガンマー線厚み計）であり、その結果は図示していな
い制御系を介して、搬送系３の搬送（駆動）速度を適宜
制御し、塗着したペーストの効率的な乾燥，固化が行わ
れるようになっている。Reference numeral 5 denotes a coating amount detection unit for detecting the coating amount of the paste applied to the paste holding current collector 2 by the paste coating unit 4, and 6 denotes a coating amount of the paste by the coating amount detection unit 5. Is an induction current heating unit arranged in the transport system 3 of the paste holding current collector 2 that has detected the current. Here, the coating amount detection unit 5 is a system (gamma-ray thickness meter) that irradiates, for example, γ-rays and measures the coating thickness (amount) of the paste from its transmittance, and the result is not shown. The transport (drive) speed of the transport system 3 is appropriately controlled via a control system, so that the applied paste is efficiently dried and solidified.
【００２５】また、誘導電流加熱ユニット６は、誘導電
流を発生するコイル6aおよびこのコイル6aに所要の電流
を供給する誘導電流発生用の電源部6bで構成されてお
り、発生させた誘導電流でペースト保持集電体２を誘導
発熱させ、その発熱で塗着したペーストを乾燥，固化さ
せる。The induction current heating unit 6 is composed of a coil 6a for generating an induction current and a power supply 6b for generating an induction current for supplying a required current to the coil 6a. The paste holding current collector 2 is induced to generate heat, and the applied paste is dried and solidified by the generated heat.
【００２６】図２ (a)， (b)は、誘導電流加熱ユニット
６における誘導電流を発生する互いに異なるコイル6aの
配設例を模式的に示したものである。すなわち、誘導電
流を発生するコイル6a内をペースト保持集電体２が挿通
する形態に、もしくはコイル6aの対向面間をペースト保
持集電体２が挿通する形態などが採られる。FIGS. 2 (a) and 2 (b) schematically show examples of disposing different coils 6a for generating an induced current in the induced current heating unit 6. FIG. That is, the paste holding current collector 2 may be inserted into the coil 6a that generates the induced current, or the paste holding current collector 2 may be inserted between the opposing surfaces of the coil 6a.
【００２７】７は前記搬送系３で、誘導電流加熱ユニッ
ト６の下流に配置され、テープ状のペースト保持集電体
２に再度（二次の）加熱乾燥処理を施す加熱乾燥処理ユ
ニット、８は前記加熱乾燥処理ユニット７で所要の加熱
処理を施したテープ状のペースト保持集電体２を巻き取
る巻取ユニット（たとえば巻取ローラ）である。ここ
で、加熱乾燥処理ユニット７は、テープ状のペースト保
持集電体２の搬送通過が可能に形成された温風発生型の
乾燥室本体7a，この乾燥室本体7aに内装されたヒーター
7b，ヒータ7bに給電するヒーター用の電源部7cで構成さ
れている。そして、前記誘導電流加熱ユニット６内の搬
送通過で、一次的に乾燥，固化させたペースト層に残存
する溶媒など（揮発性成分）を最終的に揮散・除去して
乾燥，固化を進める。なお、図１において、９は支持基
台であり、また乾燥室本体7aは、室内の温風（熱風）が
適宜置換・排気される構成となっている。Reference numeral 7 denotes the transport system 3, which is disposed downstream of the induction current heating unit 6, and applies a (secondary) heating and drying process to the tape-like paste holding current collector 2 again. It is a winding unit (for example, a winding roller) for winding the tape-shaped paste holding current collector 2 which has been subjected to a required heat treatment in the heating and drying processing unit 7. Here, the heating / drying processing unit 7 includes a hot air generating type drying chamber main body 7a formed so that the tape-shaped paste holding current collector 2 can be transported and passed, and a heater provided in the drying chamber main body 7a.
7b, a heater power supply section 7c for supplying power to the heater 7b. Then, through the conveyance in the induction current heating unit 6, the solvent and the like (volatile components) remaining in the temporarily dried and solidified paste layer are finally volatilized and removed to advance the drying and solidification. In FIG. 1, reference numeral 9 denotes a support base, and the drying chamber main body 7a is configured so that warm air (hot air) in the room is appropriately replaced and exhausted.
【００２８】次に、上記構成の製造装置による電池用電
極の製造方法例を説明する。Next, an example of a method for manufacturing a battery electrode using the manufacturing apparatus having the above configuration will be described.
【００２９】先ず、上記構成の製造装置において、誘導
電流加熱ユニット６は 2〜 5kW程度の誘導電流を発生す
るコイル6a構成とし、また、加熱乾燥処理ユニット７は
180℃程度の温風が得られるヒーター7b構成とした。一
方、ペースト保持集電体供給ユニット１には、テープ状
のペースト保持集電体２として幅 500mm程度，厚さ0.05
〜 0.1mm程度のパンチドメタルを装着し、ペースト塗布
ユニット４では水素吸蔵合金を電極活物質系ペーストと
して塗着する準備をした。First, in the manufacturing apparatus having the above configuration, the induction current heating unit 6 has a coil 6a for generating an induction current of about 2 to 5 kW, and the heating and drying processing unit 7 has
The heater 7b was configured so that warm air at about 180 ° C. was obtained. On the other hand, the paste holding current collector supply unit 1 has a tape-shaped paste holding current collector 2 having a width of about 500 mm and a thickness of 0.05 mm.
A punched metal of about 0.1 mm was mounted, and the paste coating unit 4 was prepared to apply a hydrogen storage alloy as an electrode active material paste.
【００３０】その後、テープ状のペースト保持集電体２
をペースト保持集電体供給ユニット１から送り出し、巻
取ユニット８に巻き取るようにセットして搬送系３によ
って、搬送速度 0.5〜2.5m／min.でペースト塗着ユニッ
ト４，塗着量検出ユニット５，誘導電流加熱ユニット
６，加熱乾燥処理ユニット７を順次，連続的に搬送通過
させて、前記電極活物質系が乾燥，固化した状態で担持
したテープ状電池用電極を作成した。Thereafter, the tape-shaped paste holding current collector 2
Is fed from the paste holding current collector supply unit 1 and is wound around the winding unit 8 and is transferred by the transfer system 3 at a transfer speed of 0.5 to 2.5 m / min. 5, the induction current heating unit 6 and the heating / drying processing unit 7 were successively conveyed and passed to form a tape-shaped battery electrode in which the electrode active material system was supported in a dried and solidified state.
【００３１】上記作成したテープ状電池用電極から一定
の間隔（たとえば20 m）ごとに試料片を切り出し、電極
活物質系の塗着（担持）量を測定したところ、1.73〜1.
85 g／cm2 程度の割合で、全体的に所要の電極活物質系
をほぼ一様に担持しており、また、亀裂などの発生も認
められなかった。さらに、塗着（担持）された電極活物
質系の性状を試験評価したところ部分的な変質も全く認
められず、所要の性状，性能を備えた電池用電極である
ことが確認された。Samples were cut out at regular intervals (for example, 20 m) from the tape-shaped battery electrode prepared above, and the amount of electrode active material applied (supported) was measured.
At a rate of about 85 g / cm 2 , the required electrode active material system was almost uniformly supported as a whole, and no cracks were observed. Further, the properties of the coated (supported) electrode active material were tested and evaluated, and no partial alteration was observed at all, and it was confirmed that the electrode was a battery electrode having the required properties and performance.
【００３２】図３は、第２の実施例に係る電池用電極の
製造装置の概略構成を断面的に示したものである。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an apparatus for manufacturing a battery electrode according to a second embodiment.
【００３３】図２において、１はテープ状のペースト保
持集電体２を搬送系３に送り出し供給するペースト保持
集電体供給ユニット（たとえば送り出しローラ）、４は
前記搬送系３を搬送されて来るペースト保持集電体２に
電極活物質を含むペーストを塗着するペースト塗着ユニ
ット、６は前記ペースト塗着ユニット４で所要のペース
トを塗着させたペースト保持集電体２の搬送系３に配置
された誘導電流加熱ユニットである。また、７は前記搬
送系３で、誘導電流加熱ユニット６の下流に配置され、
テープ状のペースト保持集電体２に再度加熱乾燥処理を
施す加熱乾燥処理ユニット、８は前記加熱乾燥処理ユニ
ット７で所要の加熱処理を施したテープ状のペースト保
持集電体２を巻き取る巻取ユニット（たとえば巻取ロー
ラ）である。ここで、搬送系３，ペースト塗着ユニット
４，誘導電流加熱ユニット６，加熱乾燥処理ユニット７
は、いずれも前記第１の実施例の場合と同様の構成を成
し、かつ同様に機能・作用する。In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a paste holding current collector supply unit (for example, a feed roller) for sending and supplying a tape-like paste holding current collector 2 to a transport system 3; A paste application unit for applying a paste containing an electrode active material to the paste holding current collector; and 6, a transfer system for the paste holding current collector on which a required paste is applied by the paste applying unit. It is an induction current heating unit arranged. Reference numeral 7 denotes the transfer system 3, which is disposed downstream of the induction current heating unit 6,
A heating / drying processing unit for performing a heating / drying process again on the tape-shaped paste-holding current collector 2, and a winding unit 8 for winding the tape-shaped paste-holding current collector 2 that has been subjected to a required heating process in the heating / drying processing unit 7. A take-up unit (for example, a take-up roller). Here, the transport system 3, the paste coating unit 4, the induction current heating unit 6, the heating / drying processing unit 7,
Have the same configuration as the first embodiment, and have the same functions and functions.
【００３４】次に、第２実施例の製造装置による電池用
電極の製造方法例を説明する。Next, an example of a method for manufacturing a battery electrode using the manufacturing apparatus of the second embodiment will be described.
【００３５】上記構成の製造装置において、誘導電流加
熱ユニット６は 2〜 5kW程度の誘導電流を発生するコイ
ル6a構成とし、また、加熱乾燥処理ユニット７は 180℃
程度の温風が得られるヒーター7b構成とした。一方、ペ
ースト保持集電体供給ユニット１には、テープ状のペー
スト保持集電体２として幅 500mm程度，厚さ0.05〜 0.1
mm程度のパンチドメタルを装着し、ペースト塗布ユニッ
ト４では水素吸蔵合金を電極活物質系ペーストとして塗
着する準備をした。In the manufacturing apparatus having the above configuration, the induction current heating unit 6 has a coil 6a for generating an induction current of about 2 to 5 kW, and the heating and drying unit 7 has a temperature of 180 ° C.
The heater 7b was configured to obtain a degree of warm air. On the other hand, the paste-holding current collector supply unit 1 has a tape-like paste-holding current collector 2 having a width of about 500 mm and a thickness of 0.05 to 0.1.
A punched metal of about mm was mounted, and the paste application unit 4 was prepared to apply a hydrogen storage alloy as an electrode active material-based paste.
【００３６】その後、テープ状のペースト保持集電体２
をペースト保持集電体供給ユニット１から送り出し、巻
取ユニット８に巻き取るようにセットして搬送系３によ
って、搬送速度 0.5〜2.5m／min.でペースト塗着ユニッ
ト４，誘導電流加熱ユニット６，加熱乾燥処理ユニット
７を順次，連続的に搬送通過させて、前記電極活物質系
が乾燥，固化した状態で担持したテープ状電池用電極を
作成した。なお、この一連の工程では、ペースト塗着ユ
ニット４におけるペースト塗着に注意を払い、ペースト
塗布ローラ4bの担持性，ペーストの性状など適宜調整し
て塗着量の制御を行った。Thereafter, the tape-shaped paste holding current collector 2
Is fed from the paste-holding current collector supply unit 1 and is set so as to be wound on a winding unit 8. The transfer system 3 controls the paste application unit 4 at a transfer speed of 0.5 to 2.5 m / min. Then, the heating and drying treatment unit 7 was sequentially and continuously conveyed and passed to prepare a tape-shaped battery electrode in which the electrode active material system was supported in a dried and solidified state. In this series of steps, attention was paid to the paste application in the paste application unit 4, and the amount of application was controlled by appropriately adjusting the carrying properties of the paste application roller 4b and the properties of the paste.
【００３７】上記作成したテープ状電池用電極から一定
の間隔（たとえば20m ）ごとに試料片を切り出し、電極
活物質系の塗着（担持）量を測定したところ、1.73〜1.
85 g／cm2 程度の割合で、全体的に所要の電極活物質系
をほぼ一様に担持しており、また、亀裂などの発生も認
められなかった。さらに、塗着（担持）された電極活物
質系の性状を試験評価したところ部分的な変質も全く認
められず、所要の性状，性能を備えた電池用電極である
ことが確認された。Samples were cut out at regular intervals (for example, 20 m) from the tape-shaped battery electrode prepared above, and the amount of electrode active material applied (supported) was measured.
At a rate of about 85 g / cm 2 , the required electrode active material system was almost uniformly supported as a whole, and no cracks were observed. Further, the properties of the coated (supported) electrode active material were tested and evaluated, and no partial alteration was observed at all, and it was confirmed that the electrode was a battery electrode having the required properties and performance.
【００３８】[0038]
【００３９】[0039]
【００４０】[0040]
【発明の効果】 以上の実施例からも明らかなように、
本発明によれば、次のような顕著な作用効果を奏するこ
とができる。 (a) テープ状のペースト保持集電体を連続的に送り出し
ながら連続作業により電池用電極を製造するので、生産
性が向上する。 (b) ペースト保持集電体をテープ状とし、このテープ状
のペースト保持集電体を誘導電流加熱領域に通過させて
ペースト保持集電体の誘導発熱により電極活物質を含む
ペーストを初めに内側から加熱乾燥させ、次いで熱風に
より外側から加熱乾燥させるようにしたので、短い乾燥
時間で亀裂の発生を起こすことなく均一な乾燥、固化が
行われ、特性の良好な電池用電極を高い生産性で製造す
ることができる。 (c) ペースト保持集電体がテープ状であるので、送り出
しローラ、巻き取りローラ等のローラ類だけで搬送系を
構成することができ、これによって、例えば図３に示し
たように、搬送経路を折り返すなどして装置全体をコン
パクトに構成することができる。As is clear from the above embodiments,
According to the present invention, the following remarkable effects can be obtained. (a) Since the battery electrode is manufactured by continuous operation while continuously feeding the tape-shaped paste holding current collector, productivity is improved. (b) The paste-holding current collector is made into a tape shape, and the tape-like paste-holding current collector is caused to pass through the induction current heating area, and the paste containing the electrode active material is first placed inside by the induction heating of the paste holding current collector. And then dry with hot air
Since the so that heat-dried more from the outside, a short drying
Even drying and solidification are performed without causing cracks in a long time, and a battery electrode having good characteristics can be manufactured with high productivity . (c) Since the paste-holding current collector is in the form of a tape, a transport system can be constituted only by rollers such as a feed-out roller and a take-up roller, whereby, for example, as shown in FIG. The entire device can be made compact by folding back.
【００４１】[0041]
【００４２】[0042]
【００４３】[0043]
【００４４】[0044]
【図１】第１実施例の電池用電極の製造装置の概略構成
を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an apparatus for manufacturing a battery electrode according to a first embodiment.
【図２】(a)， (b)は第１実施例の電池用電極の製造装
置が具備する誘導電流加熱ユニットの誘導電流発生コイ
ルの互いに異なる配置例を模式的に示す斜視図。FIGS. 2A and 2B are perspective views schematically showing different arrangement examples of induction current generating coils of an induction current heating unit included in the battery electrode manufacturing apparatus of the first embodiment.
【図３】第２実施例の電池用電極の製造装置の概略構成
を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a battery electrode manufacturing apparatus according to a second embodiment.
１……ペースト保持集電体供給ユニット（送り出しロー
ラ） ２……テープ状のペースト保持集電体 ３……搬送系 3a，3b，3c，3d，3e，3f……駆動ローラ ４……電極活物質系ペースト塗着ユニット 4a……ペースト塗布槽本体 4b……ペースト塗布ローラ ５……ペースト塗着量検出ユニット ６……誘導電流加熱ユニット 6a……誘導電流発生用コイル 6b……誘導電流発生用電源部 ７……加熱乾燥処理ユニット 7a……乾燥室本体 7b……ヒーター 7c……ヒーター用電源部 ８……巻取ユニット（巻取ローラ）DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Paste current collector supply unit (delivery roller) 2 ... Tape-like paste current collector 3 ... Conveying system 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f ... Driving roller 4 ... Electrode active Material paste application unit 4a… Paste application tank main body 4b …… Paste application roller 5 …… Paste application amount detection unit 6 …… Induction current heating unit 6a …… Induction current generation coil 6b …… Induction current generation Power supply unit 7 Heating / drying processing unit 7a Drying room main unit 7b Heater 7c Heater power supply unit 8 Winding unit (winding roller)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−59739（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−343050（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−161792（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−18668（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/28 H01M 4/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-50-59739 (JP, A) JP-A-5-343050 (JP, A) JP-A-9-161792 (JP, A) 18668 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 4/28 H01M 4/04
Claims (4)
るペースト保持集電体に電極活物質を含むペーストを連
続的に塗着する塗着工程と、ペーストを塗着した前記 ペースト保持集電体を誘導電流
加熱領域を通過させ、誘導電流による前記ペースト保持
集電体の発熱で塗着したペーストを乾燥、固化させる第
１の乾燥、固化工程と、前記第１の乾燥、固化工程でペーストを乾燥、固化した
前記ペースト保持集電体に塗着したペーストを熱風によ
りさらに乾燥、固化させる第２の乾燥、固化工程と、 前記第２の乾燥、固化工程でペーストをさらに乾燥、固
化した ペースト保持集電体を巻き取る巻き取り工程と、 を有することを特徴とする電池用電極の製造方法。1. A metal tape which is continuously fed.
That the the coating step of a paste containing an electrode active material in paste retainers collector continuously Nurigi, paste is passed through an induction current heating zone the paste holding current collector was Nurigi, said by induced current paste the coating deposited paste in the heating of the holding current collector dried, solidified
The paste was dried and solidified in the drying and solidifying step of No. 1 and the first drying and solidifying step.
The paste applied to the paste holding current collector is heated by hot air.
A second drying and solidifying step of further drying and solidifying, and further drying and solidifying the paste in the second drying and solidifying step.
And a winding step of winding the converted paste-holding current collector.
電体がパンチドメタルであることを特徴とする請求項１
記載の電池用電極の製造方法。2. A paste holding current collector made of the metal tape is characterized in that it is a punched metal claim 1
Method for producing a serial mounting cell electrode.
を搬送系に送り出し供給するペースト保持集電体供給ユ
ニットと、 前記搬送系を搬送されて来るペースト保持集電体に電極
活物質を含むペーストを塗着するペースト塗着ユニット
と、 前記ペーストを塗着したペースト保持集電体の搬送系に
配置され、誘導電流によりペースト保持集電体の誘導発
熱で塗着したペーストを乾燥、固化させる誘導電流加熱
ユニットと、 前記誘導電流加熱ユニットの搬送下流に配置され、熱風
により前記ペーストをさらに乾燥、固化させる加熱乾燥
ユニットと、 を具備することを特徴とする電池用電極の製造装置。3. A paste-holding current collector supply unit for sending and supplying a paste-holding current collector made of a metal tape to a transport system, and a paste containing an electrode active material in the paste-holding current collector transported through the transport system. A paste coating unit for applying a paste, and a guide for drying and solidifying the paste applied by the induction heating of the paste holding current collector, which is disposed in a conveyance system of the paste holding current collector coated with the paste. A current heating unit, and a hot air disposed downstream of the induction current heating unit.
And a heating and drying unit for further drying and solidifying the paste according to (1) .
を搬送系に送り出し供給するペースト保持集電体供給ユ
ニットと、 前記搬送系を搬送されて来るペースト保持集電体に電極
活物質を含むペーストを塗着するペースト塗着ユニット
と、 前記ペースト塗着ユニットによりペースト保持集電体に
塗着したペーストの塗着量を検出するペースト塗着量検
出ユニットと、 前記ペーストを塗着したペースト保持集電体の搬送系に
配置され、誘導電流による前記ペースト保持集電体の誘
導発熱で前記ペースト保持集電体に塗着したペーストを
乾燥、固化させる誘導電流加熱ユニットと、 前記誘導電流加熱ユニットの搬送下流に配置され、熱風
により前記ペースト保持集電体に塗着したペーストをさ
らに乾燥、固化させる熱風乾燥処理ユニットと、熱風乾燥処理ユニットで 加熱乾燥処理を施した前記ペー
スト保持集電体を巻き取る巻取ユニットとを具備するこ
とを特徴とする電池用電極の製造装置。4. A paste holding current collector supply unit for sending and supplying a paste holding current collector made of a metal tape to a transport system, and a paste containing an electrode active material in the paste holding current collector transported through the transport system. and pasting the coating unit for coating wear, and paste the coating amount detection unit for detecting the the coating amount of Nurigi paste to the paste holding current collector by the paste the coating unit, paste retainers collection was Nurigi the paste located at the transferring system of conductors, the Nurigi paste to the paste holding current collector with induction heating of that by the induction current the paste holding current collector
Drying, an induction current heating unit for solidification, is located at the transferring downstream of the induction current heating unit, hot air
The Nurigi paste to the paste holding current collector by
Drying al, and hot-air drying unit to solidify, the battery characterized by comprising a winding unit for winding the page <br/> strike holding current collector was dried by heating in a hot air drying processing unit Equipment for manufacturing electrodes.
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