JP3335123B2 - ポリマー電池製造におけるカソード及びアノードフィルム作製方法 - Google Patents
ポリマー電池製造におけるカソード及びアノードフィルム作製方法Info
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Description
池の製造方法に係り、特にはキャリアーフィルム上にカ
ソードスラリー及びアノードスラリーをそれぞれ成膜し
てカソードフィルム及びアノードフィルムを作製するに
際してのカソード・アノードフィルムのキャリアーフィ
ルムからの剥離を防ぐための技術に関する。
び負極並びに両電極に介在せしめられる電解質を保持し
たセパレータである。このうち、正極及び負極は、活物
質、導電材、結着材に必要に応じて可塑剤を分散媒に混
合分散して成るスラリーを金属箔、金属メッシュ等の集
電体に塗工したものを使用する。正極活物質としては遷
移金属のリチウム酸化物が最適である。たとえば、マン
ガン酸リチウム(LiMn2 O4 )、コバルト酸リチウ
ム(LiCoO2 )、ニッケル酸リチウム(LiNiO
2 )等が好ましい。また、負極活物質としてはリチウム
イオンを吸蔵・放出できる公知の物質であり、たとえば
リチウムイオン吸蔵能を示す炭素材料が好ましい。炭素
材料の中でもコークス系炭素、黒鉛系炭素がより好まし
い。導電材としては電子伝導性の公知の物質であり、た
とえば天然黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク等が好ましく、これらの混合物も使用できる。結着材
としてはフッ素系樹脂が良好で、ポリテトラフルオロエ
チレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVD
F)、ヘキサフロロプロピレン(HFP)等が好まし
く、これらの共重合体も使用できる。分散媒としては、
結着材が溶解可能な有機溶媒が適切で、たとえばアセト
ン、メチルエチルケトン(MEK)、テトラヒドロフラ
ン(THF)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセタ
ミド、テトラメチル尿素、リン酸トリメチル、N−メチ
ルピロリゾン(NMP)等が好ましい。また、必要に応
じて加える可塑剤は成膜後に電解液と置換可能な有機溶
媒が適切で、フタル酸ジエステル類が好ましい。集電体
にはステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、
銅のパンチングメタル、エキスパンドメタルが好まし
く、表面処理を施した材料も使用できる。電解質は一般
に溶媒とその溶媒に溶解するリチウム塩とから構成され
る。溶媒としてはポリエチレンカーボネート、エチレン
カーボネート、ジメチルスルホキシド、ブチルラクト
ン、スルホラン、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒ
ドロフラン、ジエチルカーボネート、メチルエチルカー
ボネート、ジメチルカーボネート等の有機溶媒が挙げら
れ、これらの一種又は二種以上を混合して使用するのが
好ましい。リチウム塩としては、LiCF3 SO3 、L
iAsF6 、LiClO4 、LiBF4 、LiPF6 等
が好ましい。
ように、次の工程を含んでいる。 (a)アルミ集電体、正極材、セパレータ、負極材、銅
集電体をそれぞれロール状に巻取って用意し、ロールラ
ミネーターを使って各層を積層する工程。 (b)除湿雰囲気でセルを活性化する工程。 (c)所望の形状に切断後、パッケージフィルムに入れ
て包装する工程。
ャリアーフィルム上にアノード、カソード、及びセパレ
ータ物質がそれぞれ塗工され、乾燥後、個別に巻き取ら
れる。従来工程においては、成膜時のキャリアーフィル
ムにはポリエステル(PET)フィルム(中心線平均粗
さ:0.001〜0.01μm、60°光沢度:150
〜200%)を用いているため、乾燥後にカソード、ア
ノードフィルムがキャリアーフィルムから剥がれ易く、
後工程に流すことができない事故が多発した。従って、
塗工フィルムは後工程での加工処理に耐えるに十分キャ
リアーフィルムに密着していることが必要とされる。
ラミネータによりラミネートされた後、キャリアーフィ
ルムが剥がされる。この剥離が困難であると、作業性が
悪くなり、生産性が落ちる。
ャリアーフィルムに剥がれない程度に適度に密着しかつ
剥がす時点では簡単に剥がれること(易剥離性)が必要
である。本発明の課題は、カソード・アノードフィルム
のキャリアーフィルムからの易剥離性を保持しつつ剥離
を防ぐための対策を確立することである。
アノードフィルム用のキャリアーフィルムの塗工面を、
例えばサンドブラスト加工により、所定の範囲の面粗度
に粗面加工したものを使用することにより、後工程での
剥離時の易剥離性を保持した、適度の密着性が得られる
ことを見いだした。
おいてキャリアーフィルム上にカソードスラリー及びア
ノードスラリーをそれぞれ成膜してカソードフィルム及
びアノードフィルムを作製するに際して、該キャリアー
フィルムとして粗面加工を施したプラスチックフィルム
を用いることを特徴とするポリマー電池製造におけるカ
ソード及びアノードフィルム作製方法を提供する。
製造においてキャリアーフィルム上にカソードスラリー
及びアノードスラリーをそれぞれ成膜してカソードフィ
ルム及びアノードフィルムを作製するに際して、該キャ
リアーフィルムとして中心線平均粗さが0.01μm〜
1.0μm(JIS B0601での評価法による)、
60°光沢度(GS 60°)が0.5〜140%(JI
S Z8741での評価法による)に粗面加工を施した
ポリエステルフィルムを用いることを特徴とするポリマ
ー電池製造におけるカソード及びアノードフィルム作製
方法を提供する。
によりもしくは微粉末を結着剤に混ぜ、塗工、乾燥固定
化することにより施される。
ンブリー工程は、キャリアーフィルム上にアノード、カ
ソード、及びセパレータ物質をそれぞれ塗工、乾燥し、
個別に巻き取り、カソードフィルム、アノードフィルム
及びセパレータフィルムを作製する成膜工程から始ま
る。従来、キャリアーフィルムとしては、代表的には、
JISB0601での評価法による中心線平均粗さR
a:0.003μm、60°光沢度(GS 60°):1
80%のポリエステルフィルムが使用されていた。その
ため、キャリアーフィルム上に塗工したカソード、アノ
ードフィルムがキャリアーフィルムから乾燥後剥がれ易
い。一方で、粘着剤等を用いて密着性を強固にし過ぎる
と、カソード・ラミネーション工程及びアノード・ラミ
ネーション工程での剥離が困難となる。
離性を保持した、適度の密着性を得るために、カソード
・アノードフィルム用のキャリアーフィルムとして、そ
の塗工面を、例えばサンドブラスト加工によりもしくは
微粉末を結着剤に混ぜ、塗工、乾燥固定化することによ
り、所定の範囲の面粗度に粗面加工したものを使用す
る。例えば、100μm程度のシリカ粉、アルミナ粉、
ジルコニア粉のようなセラミック粉をPETフィルムに
吹き付けて粗面化するサンドブラスト加工を施したPE
T(ポリエステル)フィルムを用いる。サンドブラスト
加工以外にも、例えばヒュームドシリカ粉のような微粉
末を結着剤(メラミン樹脂)に混ぜ、これをPETフィ
ルム上に約1μm厚で塗工、乾燥固定化することによっ
ても粗面化が可能である。
いて所要の剥離防止効果が認められた: 中心線平均粗さ(Ra):0.01μm〜1.0μm 面粗度は、0.01〜1.0μm、好ましくは0.05
〜0.4μmである。0.01μm未満ではカソード・
アノードフィルムが剥離してしまい、他方1.0μmを
超えると圧密工程後の剥離が不可能になり好ましくな
い。60°光沢度(GS 60°)は、0.5〜140%
のものが好ましい。
例えばポリエステル、ポリエチレン、塩ビ、ポリイミド
等のプラスチックフィルムにおいても認められる。つま
り、キャリアーフィルム表面を粗化し、微視的に、適度
のアンカー効果を持たせることができる素材であれば同
様の効果が生じる。
ネーション工程を経てセルとなるが、カソード・アノー
ドフィルムの保持性及び易剥離性は不変であり、適度な
密着性を保つ。
心線平均粗さRa:0.11μm、60°光沢度:8.
8%のPETフィルムを成膜工程のキャリアーフィルム
として用いた。56重量%活物質(LiMn2 O4 )、
15重量%結着剤、6重量%カーボン及び23重量%D
BP組成のカソードスラリーと、56重量%活物質(グ
ラファイト)、16重量%結着剤、3重量%カーボン及
び25重量%DBP組成のアノードスラリーを用意し、
それぞれキャリアーフィルム上に塗工した。塗工フィル
ム(カソード・アノードフィルム)は乾燥後もキャリア
ーフィルムから剥がれることがなく、保持することがで
きた。一方、乾燥後の電極材フィルムのキャリアーフィ
ルムへの密着性は適当であり、簡単に剥離することがで
き、剥離面には脱粒もなく良好であった。
ラミン樹脂)に混ぜ、これをPETフィルム上に約1μ
m厚で塗工、乾燥固定化したフィルムの中心線平均粗さ
Ra:0.1μm、60°光沢度:9.5%となった。
例1と同様にしてキャリアーフィルム上にカソード・ア
ノードスラリーを塗工した。塗工フィルム(カソード・
アノードフィルム)は乾燥後もキャリアーフィルムから
剥がれることがなく、保持することができた。剥離性も
良好であった。
ィルムは、成膜工程での密着性及び後工程での易剥離性
が良好であり、製造工程を一貫して同一のキャリアーフ
ィルムを用いることができることから、高い生産性を実
現できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 ポリマー電池製造においてキャリアーフ
ィルム上にカソードスラリー及びアノードスラリーをそ
れぞれ成膜してカソードフィルム及びアノードフィルム
を作製するに際して、該キャリアーフィルムとして中心
線平均粗さが0.01μm〜1.0μm(JIS B0
601での評価法による)、60°光沢度(G S 60
°)が0.5〜140%(JIS Z8741での評価
法による)に粗面加工を施したポリエステルフィルムを
用いることを特徴とするポリマー電池製造におけるカソ
ード及びアノードフィルム作製方法。 - 【請求項2】 粗面加工がサンドブラストによりもしく
は微粉末を結着剤に混ぜ、塗工、乾燥固定化することに
より施される請求項1のポリマー電池製造におけるカソ
ード及びアノードフィルム作製方法。
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JP12536398A JP3335123B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ポリマー電池製造におけるカソード及びアノードフィルム作製方法 |
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JP12536398A JP3335123B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ポリマー電池製造におけるカソード及びアノードフィルム作製方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11307086A JPH11307086A (ja) | 1999-11-05 |
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JP12536398A Expired - Fee Related JP3335123B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ポリマー電池製造におけるカソード及びアノードフィルム作製方法 |
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-
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- 1998-04-21 JP JP12536398A patent/JP3335123B2/ja not_active Expired - Fee Related
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