JP6211429B2 - Method for producing electrode for lithium ion battery - Google Patents
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Description
本発明は、電極活物質等を含む粉体を圧縮成形してリチウムイオン電池用電極を製造するリチウムイオン電池用電極の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an electrode for a lithium ion battery, in which a powder containing an electrode active material or the like is compression molded to produce an electrode for a lithium ion battery.
小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、繰り返し充放電が可能なリチウムイオン電池は、環境対応からも今後の需要の拡大が見込まれている。リチウムイオン電池は、エネルギー密度が大きいことから、携帯電話やノート型パソコン等の分野で利用されているが、用途の拡大や発展に伴い、低抵抗化、大容量化等、より一層の性能向上が求められている。 The demand for lithium-ion batteries that are compact and lightweight, have high energy density, and can be repeatedly charged and discharged is expected to increase in the future from the environmental viewpoint. Lithium-ion batteries are used in the fields of mobile phones and notebook PCs because of their high energy density, but with the expansion and development of applications, further improvements in performance such as lower resistance and larger capacity Is required.
リチウムイオン電池用電極は電極シートとして得ることができる。例えば、特許文献1には、一対のプレス用ロールのロール間に供給される粉体を、一対のプレス用ロールにより集電体上に連続的に圧縮成形することにより電極シートを得る粉体圧延装置が開示されている。 The electrode for a lithium ion battery can be obtained as an electrode sheet. For example, Patent Document 1 discloses powder rolling in which an electrode sheet is obtained by continuously compressing powder supplied between a pair of press rolls onto a current collector using a pair of press rolls. An apparatus is disclosed.
しかし、上述の粉体圧延装置を用いて電極シートを製造する場合、移動する基材に同伴する空気や移動するプレス用ロールに同伴する空気がプレス用ロールのプレス部に侵入する。プレス部に侵入した空気は、プレス用ロールにより基材上に粉体をプレスする際に、プレス用ロール間から押し出され空気の流れを形成する。従って、この空気の流れにより基材上に圧縮成形する際に粉体が飛ばされ粉体層の厚みが不足する部分や流れてきた粉体が空気の流れによって移動し、重なることで粉体層が厚くなる部分ができ、透けやしわとなり、リチウムイオン電池用電極の厚みにむらが生じ、リチウムイオン電池の充放電を繰り返すと厚みむらの部分にリチウム金属が析出することに起因するデンドライトショート(樹枝状リチウム金属の発達による正極、負極間短絡)が生じ、結果としてリチウムイオン電池における安全性や放電効率、サイクル寿命などの性能の低下を招いていた。 However, when manufacturing an electrode sheet using the above-described powder rolling apparatus, air accompanying the moving base material or air accompanying the moving press roll enters the press portion of the press roll. The air that has entered the press section is pushed out from between the press rolls to form a flow of air when the powder is pressed onto the substrate by the press roll. Therefore, when compression molding is performed on the substrate by this air flow, the powder is blown and the portion where the thickness of the powder layer is insufficient or the flowing powder is moved and overlapped by the air flow, so that the powder layer Dendrite short (due to lithium metal deposits in the uneven thickness part when the lithium ion battery is repeatedly charged and discharged repeatedly. Due to the development of dendritic lithium metal, a short circuit between the positive electrode and the negative electrode) occurred, and as a result, performance such as safety, discharge efficiency, and cycle life of the lithium ion battery was reduced.
本発明の目的は、表面が平滑な薄膜リチウムイオン電池用電極であって、信頼性、安全性、放電効率、及びサイクル寿命を向上させたリチウムイオン電池用電極を製造することである。 An object of the present invention is to produce a thin-film lithium ion battery electrode having a smooth surface and improved reliability, safety, discharge efficiency, and cycle life.
本発明者らは、鋭意検討の結果、プレス用ロールのプレス部前部に同伴流抑制部を設け、プレス用ロールにより粉体をプレスする際の空気の同伴を抑制することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the inventors have provided an entrained flow suppression unit at the front part of the press part of the press roll, and by suppressing the entrainment of air when pressing the powder with the press roll, the above object is achieved. The inventors have found that this can be achieved and have completed the present invention.
即ち、本発明によれば、
(1)一対のプレス用ロールを用いて電極活物質を含む粉体を基材上に圧密し、リチウムイオン電池用電極を製造するリチウムイオン電池用電極の製造方法において、前記粉体を前記プレス用ロールまたは前記基材上に均し粉体層を形成する工程と、前記一対のプレス用ロールのプレス部前部に備えられた同伴流抑制部により空気の同伴を抑制しつつ前記粉体層を前記プレス部へ搬送する工程と、前記粉体層を前記一対のプレス用ロールにより前記基材の表面に圧密する工程と、を備えたリチウムイオン電池用電極の製造方法、
(2)前記同伴流抑制部は、前記一対のプレス用ロールにより前記粉体層を圧密する際の空気の同伴を抑制する気流制御部材を備えることを特徴とする(1)に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
(3)前記気流制御部材は、プレート形状を有する気流制御板を備えることを特徴とする(2)に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
(4)前記同伴流抑制部は、前記一対のプレス用ロールにより前記粉体層を圧密する際の空気の同伴を抑制する真空チャンバーを備えることを特徴とする(1)に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
が提供される。
That is, according to the present invention,
(1) In a method for producing an electrode for a lithium ion battery, a powder containing an electrode active material is compacted on a base material using a pair of press rolls to produce an electrode for a lithium ion battery. The powder layer while suppressing entrainment of air by the step of forming a leveled powder layer on the roll or the base material and the entrainment flow suppression part provided in the front part of the press part of the pair of press rolls A method of manufacturing a lithium ion battery electrode, comprising: a step of transporting the powder layer to the press portion; and a step of compacting the powder layer onto the surface of the substrate by the pair of press rolls,
(2) The lithium ion according to (1), wherein the entrained flow suppression unit includes an airflow control member that suppresses entrainment of air when the powder layer is consolidated by the pair of press rolls. Battery electrode manufacturing method,
(3) The method for producing an electrode for a lithium ion battery according to (2), wherein the airflow control member includes an airflow control plate having a plate shape,
(4) The lithium ion battery according to (1), wherein the entrained flow suppression unit includes a vacuum chamber that suppresses entrainment of air when the powder layer is consolidated by the pair of press rolls. Electrode manufacturing method,
Is provided.
本発明によれば、表面が平滑な薄膜リチウムイオン電池用電極であって、かつ性能を向上させたリチウムイオン電池用電極を製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is an electrode for thin film lithium ion batteries with the smooth surface, and the electrode for lithium ion batteries which improved the performance can be manufactured.
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。図1は、第1の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造に用いる粉体成形装置2の概略を示す図である。図1に示すように、粉体成形装置2は、粉体4を収容するホッパー6と、ホッパー6から基材8に対して供給された粉体4を均し粉体層10を形成するスキージ用板12と、粉体層10を圧密するプレス用ロール14を備えている。ここで、プレス用ロール14は、一対のプレス用ロール14A,14Bを有しており、それぞれのプレス用ロール14A,14Bは、プレス部における接線が水平であり、プレス用ロール14Bの上部にプレス用ロール14Aが位置するように配置されている。
Hereinafter, a method for manufacturing an electrode for a lithium ion battery according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a
一対のプレス用ロール14A,14Bのプレス部前部、即ち、粉体層10の進行方向の上流側には、粉体層10を圧密する際の空気の同伴を抑制する気流制御板16が配置されている。ここで、気流制御板16は基材8及び粉体層10に対して所定の角度を持って配置され、その先端はプレス用ロール14Aに当接または近接している。例えば、ロール径350mmの一対のプレス用ロール14A,14Bの場合、厚さ5mmの気流制御板16は、基材8及び粉体層10に対して0〜30°の角度で配置されている。また、気流制御板16の先端とプレス用ロール14A表面との最も近づく距離は0〜15mm、気流制御板16の先端と粉体層10の表面との最も近づく距離は1〜20mmに設定されている。なお、気流制御板16の先端には、プレス用ロール14Aとの摩擦を減少させるためふっ素樹脂粘着テープが貼付けられている。
An
この粉体成形装置2を用いて、リチウムイオン電池用電極としての圧延シート18を製造する場合には、ホッパー6から粉体4を基材8に供給し、基材8に供給された粉体4をスキージ用板12により均し基材8上に粉体層10を形成する。基材8上に形成された粉体層10を、気流制御板16を備えた一対のプレス用ロール14A,14Bにより圧密する。これにより、基材8上にシート状成形物20が形成された圧延シート18が製造される。
When using this
この粉体成形装置2によれば、気流制御板16により、プレス用ロール14Aに同伴する空気や基材8に同伴する空気が一対のプレス用ロールのプレス部に侵入することを抑制することができる。そのため、基材8上に形成された粉体層10を一対のプレス用ロール14A,14Bにより圧密する際に、一対のプレス用ロールのプレス部から押し出される空気の量が減少する。その結果、一対のプレス用ロールのプレス部から押し出される空気の流れによるシート状成形物20を形成する粉体4の移動が抑制され、圧延シート18の透けやしわの発生が抑制される。従って、厚みにむらのないリチウムイオン電池用電極を製造することができる。
According to this
なお、上述の第1の実施の形態においては、厚みが一定な板状の気流制御板16を用いているが、プレス用ロール14Aに近づくにつれて厚みが薄くなり断面が三角形や台形の形状を有する気流制御板を用いても良い。この場合には、気流制御板16の基材8側の面が、基材8に対して0〜30°の角度となるように配置し、その先端はプレス用ロールに当接または近接して配置する。
In the first embodiment described above, the plate-shaped
また、この場合においても気流制御板16の先端をプレス用ロール14Aに当接させる場合には、プレス用ロール14Aとの摩擦を軽減するため、気流制御板16の先端にふっ素樹脂粘着テープ等のテープを貼付けることが好ましい。
Also in this case, when the front end of the
ここで、基材8としては、薄いフィルム状の基材であればよく、通常、厚さ1μm〜1000μm、好ましくは5μm〜800μmである。基材8としては、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、銅、その他の合金などの金属箔または炭素、導電性高分子、紙、天然繊維、高分子繊維、布帛、高分子樹脂フィルムなどが挙げられ、目的に応じて適宜選択することができる。高分子樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂フィルム、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリ塩化ビニル、アラミドフィルム、PEN、PEEK等を含んで構成されるプラスチックフィルム、シート等が挙げられる。
Here, the
これらの中でも、圧延シート18として、リチウムイオン電池電極用シートを製造する場合には、基材8として、金属箔または炭素フィルム、導電性高分子フィルムを用いることができ、好適には金属が用いられる。これらの中で導電性、耐電圧性の面から銅、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することが好ましい。
Among these, when manufacturing the sheet | seat for lithium ion battery electrodes as the rolled
また、基材8の表面には塗膜処理、穴あけ加工、バフ加工、サンドブラスト加工及び/又はエッチング加工等の処理が施されていても良い。基材8の表面に接着剤等を塗布すると、基材8上に形成されるシート状成形物20を強固に保持することができるため、特に好ましい。
Further, the surface of the
ホッパー6に収容される粉体4としては、電極活物質を含む複合粒子が挙げられる。複合粒子は、電極活物質及び結着材を含み、必要に応じてその他の分散剤、導電材および添加剤を含んでもよい。
Examples of the
複合粒子をリチウムイオン電池用電極の材料として用いる場合、正極用活物質としては、リチウムイオンを可逆的にドープ・脱ドープ可能な金属酸化物が挙げられる。かかる金属酸化物としては、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、燐酸鉄リチウム等を挙げることができる。なお、上記にて例示した正極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。 When the composite particles are used as a material for a lithium ion battery electrode, examples of the positive electrode active material include metal oxides capable of reversibly doping and dedoping lithium ions. Examples of the metal oxide include lithium cobaltate, lithium nickelate, lithium manganate, and lithium iron phosphate. In addition, the positive electrode active material illustrated above may be used independently according to a use, and may be used in mixture of multiple types.
なお、リチウムイオン電池用正極の対極としての負極の活物質としては、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、熱分解炭素などの低結晶性炭素(非晶質炭素)、グラファイト(天然黒鉛、人造黒鉛)、錫やケイ素等の合金系材料、ケイ素酸化物、錫酸化物、チタン酸リチウム等の酸化物、等が挙げられる。なお、上記に例示した電極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。 The active material of the negative electrode as the counter electrode of the positive electrode for lithium ion batteries includes graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, low crystalline carbon such as pyrolytic carbon (amorphous carbon), graphite (natural graphite) , Artificial graphite), alloy materials such as tin and silicon, oxides such as silicon oxide, tin oxide, and lithium titanate. In addition, the electrode active material illustrated above may be used independently according to a use, and may be used in mixture of multiple types.
リチウムイオン電池電極用の電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度なリチウムイオン電池用電極が形成できる。 The shape of the electrode active material for the lithium ion battery electrode is preferably a granulated particle. When the particle shape is spherical, a higher-density electrode for a lithium ion battery can be formed at the time of forming the electrode.
リチウムイオン電池電極用の電極活物質の体積平均粒子径は、正極、負極ともに通常0.1〜100μm、好ましくは0.5〜50μm、より好ましくは0.8〜30μmである。 The volume average particle diameter of the electrode active material for a lithium ion battery electrode is usually 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 50 μm, more preferably 0.8 to 30 μm for both the positive electrode and the negative electrode.
複合粒子に用いられる結着材としては、前記電極活物質を相互に結着させることができる化合物であれば特に制限はない。好適な結着材は、溶媒に分散する性質のある分散型結着材である。分散型結着材として、例えば、シリコン系重合体、フッ素含有重合体、共役ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等の高分子化合物が挙げられ、好ましくはフッ素系含有重合体、共役系ジエン重合体およびアクリレート系重合体、より好ましくは共役ジエン系重合体およびアクリレート系重合体が挙げられる。 The binder used for the composite particles is not particularly limited as long as it is a compound capable of binding the electrode active materials to each other. A suitable binder is a dispersion type binder having a property of being dispersed in a solvent. Examples of the dispersion-type binder include high molecular compounds such as silicon polymers, fluorine-containing polymers, conjugated diene polymers, acrylate polymers, polyimides, polyamides, polyurethanes, and preferably fluorine-containing polymers. Polymers, conjugated diene polymers and acrylate polymers, more preferably conjugated diene polymers and acrylate polymers.
分散型結着材の形状は、特に制限はないが、粒子状であることが好ましい。粒子状であることにより、結着性が良く、また、作製したリチウムイオン電池用電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができる。粒子状の結着材としては、例えば、ラテックスのごとき結着材の粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粒子状のものが挙げられる。 The shape of the dispersion-type binder is not particularly limited, but is preferably particulate. By being particulate, the binding property is good, and it is possible to suppress deterioration of the capacity of the manufactured lithium ion battery electrode and deterioration due to repeated charge and discharge. Examples of the particulate binder include those in which the particles of the binder such as latex are dispersed in water, and particulates obtained by drying such a dispersion.
結着材の量は、得られる電極活物質層と基材との密着性が充分に確保でき、かつ、内部抵抗を低くすることができる観点から、電極活物質100重量部に対して、乾燥重量基準で通常は0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜20重量部、より好ましくは1〜15重量部である。 The amount of the binder is such that the adhesion between the obtained electrode active material layer and the substrate can be sufficiently secured and the internal resistance can be lowered. The amount is usually 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight.
複合粒子には、前述のように必要に応じて分散剤を用いてもよい。分散剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ならびにこれらのアンモニウム塩またはアルカリ金属塩などが挙げられる。これらの分散剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。 As described above, a dispersant may be used for the composite particles as necessary. Specific examples of the dispersant include cellulose polymers such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose, and ammonium salts or alkali metal salts thereof. These dispersants can be used alone or in combination of two or more.
複合粒子には、前述のように必要に応じて導電材を用いてもよい。導電材の具体例としては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック(アクゾノーベル ケミカルズ ベスローテン フェンノートシャップ社の登録商標)などの導電性カーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックが好ましい。これらの導電材は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。 As described above, a conductive material may be used for the composite particles as necessary. Specific examples of the conductive material include conductive carbon black such as furnace black, acetylene black, and ketjen black (registered trademark of Akzo Nobel Chemicals Bethloten Fennaut Shap). Among these, acetylene black and ketjen black are preferable. These conductive materials can be used alone or in combination of two or more.
複合粒子は、電極活物質、結着材および必要に応じ添加される前記導電材等他の成分を用いて造粒することにより得られ、少なくとも電極活物質、結着材を含んでなるが、前記のそれぞれが個別に独立した粒子として存在するのではなく、構成成分である電極活物質、結着材を含む2成分以上によって一粒子を形成するものである。具体的には、前記2成分以上の個々の粒子の複数個が結合して二次粒子を形成しており、複数個(好ましくは数個〜数十個)の電極活物質が、結着材によって結着されて粒子を形成しているものが好ましい。 The composite particles are obtained by granulating using an electrode active material, a binder, and other components such as the conductive material added as necessary, and include at least an electrode active material and a binder, Each of the above does not exist as an independent particle, but forms one particle by two or more components including an electrode active material and a binder as constituent components. Specifically, a plurality of (more preferably several to several tens) electrode active materials are formed by combining a plurality of the individual particles of the two or more components to form secondary particles. It is preferable that the particles are bound to form particles.
複合粒子の製造方法は特に制限されず、流動層造粒法、噴霧乾燥造粒法、転動層造粒法などの公知の造粒法により製造することができる。 The production method of the composite particles is not particularly limited, and can be produced by a known granulation method such as a fluidized bed granulation method, a spray drying granulation method, or a rolling bed granulation method.
複合粒子の体積平均粒子径は、所望の厚みの電極活物質層を容易に得る観点から、通常0.1〜1000μm、好ましくは1〜500μm、より好ましくは30〜250μmの範囲である。 The volume average particle diameter of the composite particles is usually in the range of 0.1 to 1000 μm, preferably 1 to 500 μm, more preferably 30 to 250 μm, from the viewpoint of easily obtaining an electrode active material layer having a desired thickness.
なお、複合粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(たとえば、SALD−3100;島津製作所製)にて測定し、算出される体積平均粒子径である。 The average particle size of the composite particles is a volume average particle size calculated by measuring with a laser diffraction particle size distribution measuring device (for example, SALD-3100; manufactured by Shimadzu Corporation).
次に、図2を参照して本発明の第2の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。図2は、第2の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造に用いる粉体成形装置22の概略を示す図である。図2に示す粉体成形装置22は、図1に示す粉体成形装置2の気流制御板16に代えて真空チャンバー24を設けたものである。従って、上述の粉体成形装置2と同一の構成についての詳細な説明は省略し、上述の粉体成形装置2の構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
Next, with reference to FIG. 2, the manufacturing method of the electrode for lithium ion batteries which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing an outline of a
真空チャンバー24は、プレス用ロール14Aの回転軸方向に延び、プレス用ロール14Aに同伴する空気を吸引する吸気口26を有している。真空チャンバー24は、吸気口26がプレス用ロール14Aに当接または近接し、また、基材側の面が粉体層10に近接するよう配置されている。即ち、真空チャンバー24の吸気口26とプレス用ロール14Aとの距離が0〜15mm、真空チャンバー24の基材側の面と粉体層10の表面との距離が1〜20mmとなるように配置されている。
The
従って、真空チャンバー24を備えることにより、プレス用ロール14Aに同伴する空気が吸気口26から吸引されて、一対のプレス用ロールのプレス部に侵入することを抑制することができる。そのため、基材8上に形成された粉体層10を一対のプレス用ロール14A,14Bにより圧密する際に、一対のプレス用ロールのプレス部から押し出される空気の量が減少する。その結果、一対のプレス用ロール14A,14B間から押し出される空気の流れによるシート状成形物20を形成する粉体の移動が抑制され、圧延シート18の透けやしわの発生が抑制される。従って、厚みにむらのないリチウムイオン電池用電極を製造することができる。
Therefore, by providing the
次に、図3を参照して本発明の第3の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。図3は、第3の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造に用いる粉体成形装置28の概略を示す図である。図3に示す粉体成形装置28は、図1に示す粉体成形装置2の一対のプレス用ロール14A,14Bをそれぞれのプレス部における接線が水平方向に対して垂直となるよう配置し、基材8上に粉体層10を形成する代わりにプレス用ロール14A,14B上に粉体層10を形成し、下方向に進行する基材8の両面に粉体層10を圧密する構成としたものである。従って、上述の粉体成形装置2と同一の構成についての詳細な説明は省略し、上述の粉体成形装置2の構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the manufacturing method of the electrode for lithium ion batteries which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a diagram showing an outline of a
粉体成形装置28においては、プレス用ロール14Aに対して、ホッパー6Aとスキージ用板12Aを備えており、さらに、プレス用ロール14Aと基材8との間には、気流制御板16Aを備えている。気流制御板16Aは、基材8のプレス用ロール14Aに対向する面に対して所定の角度を持ち、その先端がプレス用ロール14Aに近接して配置されている。即ち、気流制御板16Aは、基材8に対して0〜30°の角度で配置されている。また、気流制御板16Aの先端とプレス用ロール14A上に形成された粉体層10の表面との最近接点における距離は1〜30mm、気流制御板16と基材8との距離は0.1〜20mmに設定されている。
In the
また、粉体成形装置28においては、プレス用ロール14Bに対して、ホッパー6Bとスキージ用板12Bを備えており、さらに、プレス用ロール14Bと基材8との間には、気流制御板16Bを備えている。気流制御板16Bは、基材8のプレス用ロール14Bに対向する面に対して所定の角度を持ち、その先端がプレス用ロール14Bに近接して配置されている。即ち、気流制御板16Bは、基材8に対して0〜30°の角度で配置されている。また、気流制御板16Bの先端とプレス用ロール14B上に形成された粉体層10の表面との最近接点における距離は1〜30mm、気流制御板16と基材8との距離は0.1〜20mmに設定されている。
Further, the
この粉体成形装置28を用いて、リチウムイオン電池用電極としての圧延シート30を製造する場合には、ホッパー6A,6Bから粉体4を一対のプレス用ロール14A,14B上にそれぞれ供給し、一対のプレス用ロール14A,14B上に供給された粉体4をスキージ用板12A,12Bにより均し一対のプレス用ロール14A,14B上に粉体層10を形成する。一対のプレス用ロール14A,14B上に形成された粉体層10を、気流制御板16A,16Bを備えた一対のプレス用ロール14A,14Bにより、一対のプレス用ロール14A,14Bの上方から搬送される基材8に対して圧密する。これにより、基材8のプレス用ロール14A、14Bに対向する面にそれぞれシート状成形物20が形成された圧延シート30が製造される。
In the case of producing a rolled
この粉体成形装置28によれば、気流制御板16A,16Bにより、一対のプレス用ロール14A,14Bに同伴する空気や基材8に同伴する空気が一対のプレス用ロールのプレス部に侵入することを抑制することができる。そのため、プレス用ロール14A,14B上に形成された粉体層10を一対のプレス用ロール14A,14Bで基材8に対して圧密する際に、一対のプレス用ロールのプレス部から押し出される空気の量が減少する。その結果、一対のプレス用ロールのプレス部から押し出される空気の流れによるシート状成形物20を形成する粉体4の移動が抑制され、圧延シート30の透けやしわの発生が抑制される。従って、厚みにむらのないリチウムイオン電池用電極を製造することができる。
According to this
次に、図4を参照して本発明の第4の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。図4は、第4の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造に用いる粉体成形装置32の概略を示す図である。図4に示す粉体成形装置32は、図3に示す粉体成形装置28の気流制御板16A,16Bに代えて、形状が異なる気流制御板16C,16Dを設けたものである。従って、上述の粉体成形装置28と同一の構成についての詳細な説明は省略し、上述の粉体成形装置28と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the manufacturing method of the electrode for lithium ion batteries which concerns on the 4th Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 4 is a diagram showing an outline of a
気流制御板16C,16Dは、プレス用ロール14A,14Bによって基材8に粉体層10をプレスするプレス部に近づくにつれ厚みが薄くなる断面が三角形の形状を有している。気流制御板16C,16Dは、その先端がプレス用ロール14A,14B上に形成された粉体層10に近接し、気流制御板16C,16Dの基材8に対向する面が基材8に近接して配置されている。即ち、気流制御板16C,16Dの先端と粉体層10との最近接距離が1〜30mm、気流制御板と基材の距離が0.1〜20mmとなるよう配置されている。
The air
この粉体成形装置32によれば、気流制御板16C,16Dにより、一対のプレス用ロール14A,14Bに同伴する空気や基材8に同伴する空気が一対のプレス用ロール14A,14B間に侵入することを抑制することができる。そのため、プレス用ロール14A,14B上に形成された粉体層10を一対のプレス用ロール14A,14Bで基材8に対して圧密する際に、一対のプレス用ロールプレス部から押し出される空気の量が減少する。その結果、一対のプレス用ロールプレス部から押し出される空気の流れによるシート状成形物20を形成する粉体の移動が抑制され、圧延シート30の透けやしわの発生が抑制される。従って、厚みにむらのないリチウムイオン電池用電極を製造することができる。
According to the
2,22,28,32…粉体成形装置、4…粉体、6…ホッパー、8…基材、10…粉体層、12…スキージ用板、14…プレス用ロール、16…気流制御板、18,30…圧延シート、20…シート状成形物、24…真空チャンバー、26…吸気口 2,22,28,32 ... powder molding apparatus, 4 ... powder, 6 ... hopper, 8 ... base material, 10 ... powder layer, 12 ... squeegee plate, 14 ... press roll, 16 ... airflow control plate , 18, 30 ... rolled sheet, 20 ... sheet-like molded product, 24 ... vacuum chamber, 26 ... air inlet
Claims (5)
前記粉体を前記プレス用ロールまたは前記基材上に均し粉体層を形成する工程と、
前記一対のプレス用ロールのプレス部前部であって前記プレス用ロールに当接または近接して配置されている気流制御板により空気の同伴を抑制しつつ前記粉体層を前記プレス部へ搬送する工程と、
前記粉体層を前記一対のプレス用ロールにより前記基材の表面に圧密する工程と、
を備えたリチウムイオン電池用電極の製造方法。 In a method for producing an electrode for a lithium ion battery, a powder containing an electrode active material is compacted on a substrate using a pair of press rolls, and an electrode for a lithium ion battery is produced.
Leveling the powder on the press roll or the substrate to form a powder layer;
Conveying the powder layer to the press section while suppressing entrainment of air by an airflow control plate disposed in front of the press roll of the pair of press rolls and in contact with or close to the press roll And a process of
The step of compacting the powder layer onto the surface of the substrate by the pair of pressing rolls;
A method for producing a lithium ion battery electrode comprising:
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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