JP5849875B2 - 電極の製造方法 - Google Patents
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Description
これによれば、巻取りロールで巻き取られた金属箔の活物質合剤を乾燥させて二次乾燥工程を行うことで、巻取りロールによる金属箔の巻取り工程を有効活用して電極を効率良く形成することができる。
これによれば、一次乾燥工程、及び二次乾燥工程は活物質合剤を加熱することによって行われる。このため、一次乾燥工程、及び二次乾燥工程を例えば、自然乾燥によって行う場合と比べると、活物質合剤の乾燥を効率良く行うことができる。
これによれば、内部乾燥機による内部乾燥と、外部乾燥機による外部乾燥とに切換えて活物質合剤の乾燥を行うことで、巻取りロールに巻き取られる全ての活物質合剤を効率良く乾燥することができる。また、内部乾燥機による乾燥効率が低下したら内部乾燥機をOFFにするとともに外部乾燥機をONにして、使用する乾燥機を切換えることで両方の乾燥機を併用する場合と比べて二次乾燥工程での電力消費を抑えることができる。
これによれば、一次乾燥工程では、活物質合剤を乾燥させる時間の短縮化を図ることができ、活物質層の割れ(塗膜割れ)を防止しながら活物質層を形成することができる。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池22において、金属製のケース23には電極組立体25が収容されている。ケース23は、缶本体となる直方体状の本体部材24と、本体部材24の開口部を閉塞する矩形平板状の蓋部材26とからなる。本体部材24と蓋部材26は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池22は、その外周が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池22は、リチウムイオン電池である。
図3に示すように、製造装置30は、金属箔供給部31を備えるとともに、この金属箔供給部31には、供給ロール32が回転可能に支持されている。供給ロール32には、長尺帯状の正極用の金属箔13が巻装されている。金属箔供給部31は図示しない制御機構を備え、この制御機構によって、供給ロール32に巻装された金属箔13は供給ロール32から送り出される。また、製造装置30は、金属箔巻取部33を備えるとともに、この金属箔巻取部33には巻取りロール34が回転可能に支持されている。巻取りロール34は、図示しない駆動モータによって駆動され、供給ロール32から送り出された金属箔13を巻き取る。本実施形態では、巻取りロール34は一定の回転速度で回転し、一定の速度で金属箔13を巻き取る。このため、金属箔13は一定の搬送速度で金属箔供給部31と金属箔巻取部33の間を搬送される。また、製造装置30は、金属箔供給部31から金属箔巻取部33に送られる金属箔13を下側から支持する複数のサポートロール35を備える。
まず、供給ロール32から引き出された金属箔13の一端を巻取りロール34に固定するとともに、金属箔13をサポートロール35に支持させる。そして、供給ロール32の制御機構及び巻取りロール34の駆動モータを駆動させ、供給ロール32によって金属箔13を供給させるとともに、巻取りロール34によって金属箔13を一定の巻取り速度で巻き取らせる。また、制御装置50は、乾燥炉42内の温度を一次乾燥を行う所定温度に調節する。さらに、制御装置50は、巻取りロール34内の内部乾燥機43をONさせるとともに、外部乾燥機44をONさせずOFFのままにしておく。
(1)活物質合剤の乾燥を、乾燥炉42で行う一次乾燥工程と、巻取りロール34内の内部乾燥機43、及び巻取りロール34外の外部乾燥機44で行う二次乾燥工程とで行うようにした。二次乾燥工程は、乾燥炉42での一次乾燥工程を経た金属箔13を巻取りロール34で巻き取る際に行うものであり、金属箔13の巻取り工程は正極電極10の生産性に関与しない工程である。そして、巻取りロール34で二次乾燥工程を行うことで、一次乾燥工程後の活物質合剤を乾燥して活物質層14を確実に形成することができる。なお、負極電極11の活物質層18も同様に確実に形成することができる。したがって、一次乾燥工程での活物質合剤の乾燥時間を可能な限り短くすることで正極電極10及び負極電極11の生産性の向上を図ることができ、二次乾燥工程を行うことで活物質層14,18に乾燥不十分な部位が生じることを防止することができる。
○ 実施形態では、巻取り前期は内部乾燥機43だけで活物質合剤の乾燥を行い、巻取り後期は外部乾燥機44だけで活物質合剤の乾燥を行ったが、内部乾燥機43と外部乾燥機44の制御は上記内容に限定されない。例えば、巻取り前期及び巻取り後期で内部乾燥機43及び外部乾燥機44を併用して活物質合剤の乾燥を行ってもよい。
○ 実施形態では、二次乾燥工程を巻取りロール34で行ったが、二次乾燥工程は、金属箔13,17が乾燥炉42の出口から巻取りロール34に巻き取られる前までの間に完了してもよいし、金属箔13,17が巻取りロール34に巻き取られる前から開始して巻取りロール34に巻取られてからも続けてもよい。
○ 二次電池22は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。
Claims (6)
- 金属箔を巻取りロールを用いて巻き取りながら前記金属箔の少なくとも片面に塗布された活物質合剤を乾燥させて前記金属箔に活物質層を形成する電極の製造方法であって、
前記活物質合剤が塗布された前記金属箔を乾燥炉内に配置して前記活物質合剤を乾燥させる一次乾燥工程と、
前記一次乾燥工程後、前記乾燥炉の出口以降に配置した乾燥機により、前記一次乾燥工程を通過した前記金属箔を巻き取りながら前記活物質合剤を乾燥させる二次乾燥工程と、を有する電極の製造方法。 - 前記二次乾燥工程は、前記巻取りロールで巻き取られた前記金属箔の前記活物質合剤を乾燥させる請求項1に記載の電極の製造方法。
- 前記二次乾燥工程を加熱により行う請求項1又は請求項2に記載の電極の製造方法。
- 前記二次乾燥工程は、前記巻取りロールの外側に設けられた前記乾燥機としての外部乾燥機、及び前記巻取りロールの内部に設けられた前記乾燥機としての内部乾燥機を用いて行う請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の電極の製造方法。
- 前記二次乾燥工程は、前記外部乾燥機による外部乾燥と、前記内部乾燥機による内部乾燥を切換えて行う請求項4に記載の電極の製造方法。
- 前記二次乾燥工程での前記活物質合剤の加熱温度は、前記一次乾燥工程での前記活物質合剤の加熱温度より低く設定される請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の電極の製造方法。
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