JP6709505B2 - Electrode paste coating equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電極活物質層の前駆体である電極ペーストを電極集電体に塗工する電極ペーストの塗工装置に関する。 The present invention relates to an electrode paste coating apparatus for coating an electrode current collector with an electrode paste that is a precursor of an electrode active material layer.
リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池等の二次電池は、近年、パソコンや携帯端末等のいわゆるポータブル電源や車両駆動用電源として好ましく用いられている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両に搭載して用いられる高出力電源(例えば、車両の駆動輪に連結されたモータを駆動させる電源)として重要性が高まっている。
これらの二次電池の電極は、例えば、活物質を適当な溶媒(例えば水)に分散させて混練した電極ペーストを調製し、当該電極ペーストを箔状の電極集電体に塗工して乾燥することにより製造される。
In recent years, secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries and nickel-hydrogen batteries have been favorably used as so-called portable power sources for personal computers and portable terminals and vehicle driving power sources. In particular, a lithium-ion secondary battery that is lightweight and obtains a high energy density is a high output power source that is used by being installed in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle (for example, a power source that drives a motor connected to the drive wheels of the vehicle). ) Is becoming more important.
For the electrodes of these secondary batteries, for example, an active material is dispersed in a suitable solvent (for example, water) and kneaded to prepare an electrode paste, which is applied to a foil-shaped electrode current collector and dried. It is manufactured by
このような電極ペーストを電極集電体に塗工するに際しては、例えば、特許文献1に記載の塗工方法が用いられる。この塗工方法は、塗工ダイと塗工液(電極ペースト)のタンクとの間で塗工液を循環させる循環回路内の塗工液の圧力及び流量を検出し、検出した圧力及び流量に基づいて塗工液の粘度を推定する。そして、推定した粘度と塗工ダイの塗工幅との相関関係に基づいて、塗工ダイの吐出口と基材(電極集電体)との間隔である塗工ギャップの初期値を決定する。これによって、電極ペーストの塗工開始時において、塗工幅を早期に目標値へと安定させて準備段階における破棄製品を減少させることができる。
When applying such an electrode paste to the electrode current collector, for example, the coating method described in
ところで、近年では、電極ペーストの乾燥時間を短縮して電極の生産速度を向上させるために、溶媒の量を従来よりも少なくした高固形分かつ高粘度(粘度:8000〜15000mPa・s)の電極ペーストが用いられている。 By the way, in recent years, in order to shorten the drying time of the electrode paste and improve the production rate of the electrode, the electrode paste having a high solid content and a high viscosity (viscosity: 8000 to 15000 mPa·s) in which the amount of the solvent is smaller than in the past. Is used.
しかし、かかる高固形分かつ高粘度の電極ペーストを用いると、循環経路における圧力(配管圧損)の測定結果に大きなばらつきが生じて、電極ペーストの粘度を正確に推定することが難しくなる場合がある。このような場合、塗工ギャップの初期値を適正な値に設定することができず、塗工開始後の塗工幅が安定しなくなったり、塗工後の電極ペーストにエアー巻き込みによるスジが発生したりして準備段階における製造ロスが増加する恐れがある。
さらに、近年では、生産速度の向上のために塗工速度が高速に設定される傾向もあり、このことも、塗工開始後から塗工幅が安定するまでに生じる製造ロスが増加する原因となっている。
However, if such an electrode paste having a high solid content and a high viscosity is used, a large variation may occur in the measurement result of the pressure (pipe pressure loss) in the circulation path, and it may be difficult to accurately estimate the viscosity of the electrode paste. In such a case, the initial value of the coating gap cannot be set to an appropriate value, the coating width becomes unstable after coating starts, and streaks occur due to air inclusion in the electrode paste after coating. Therefore, there is a possibility that manufacturing loss in the preparation stage may increase.
Furthermore, in recent years, there is a tendency that the coating speed is set to a high speed in order to improve the production speed, and this also causes an increase in production loss that occurs after the start of coating until the coating width becomes stable. Is becoming
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、高粘度の電極ペーストを使用した場合であっても、塗工ギャップの初期値を適正な値に設定することができ、準備段階における製造ロスの発生を低減することができる電極ペーストの塗工装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a point, and its main purpose is to set an initial value of the coating gap to an appropriate value even when a high-viscosity electrode paste is used. An object of the present invention is to provide an electrode paste coating apparatus that can be manufactured and can reduce production loss in the preparation stage.
上記目的を実現するべく、本発明によって以下の構成の電極ペーストの塗工装置が提供される。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electrode paste coating apparatus having the following configuration.
ここで開示される電極ペーストの塗工装置は、電極活物質を含む電極ペーストを貯蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンクから供給された電極ペーストを電極集電体の表面に向けて吐出する塗工ダイと、塗工ダイに供給される前の電極ペーストを循環させる循環経路と、循環経路における電極ペーストの圧力を測定する圧力測定部と、圧力測定部により測定された循環経路における電極ペーストの圧力に基づいて電極ペーストの塗工開始時の塗工ダイと電極集電体との間隔を設定する間隔設定部とを備えている。
そして、ここで開示される電極ペーストの塗工装置では、圧力測定部が取り付けられた循環経路の配管の直径φが、電極ペーストの粘度の実測値の中央値μに対して下記の式(1)を満たすように設定されている。
(μ/2000)+5≦φ≦(μ/1000)+10 (1)
なお、上記式1において、μの単位はmPa・sであり、φの単位はmmである。
The electrode paste coating device disclosed herein includes a storage tank for storing an electrode paste containing an electrode active material, and a coating die for discharging the electrode paste supplied from the storage tank toward the surface of an electrode current collector. And, a circulation path for circulating the electrode paste before being supplied to the coating die, a pressure measurement unit for measuring the pressure of the electrode paste in the circulation path, and the pressure of the electrode paste in the circulation path measured by the pressure measurement unit. An interval setting unit that sets an interval between the coating die and the electrode current collector at the start of coating the electrode paste is provided.
In the electrode paste coating device disclosed herein, the diameter φ of the pipe of the circulation path to which the pressure measuring unit is attached is expressed by the following formula (1) with respect to the median value μ of the actually measured viscosity of the electrode paste. ) Is set to meet.
(Μ/2000)+5≦φ≦(μ/1000)+10 (1)
In the
高粘度の電極ペーストを用いた場合に、圧力測定部においてばらつきの小さな測定結果を得るためには、圧力測定部が取り付けられた循環経路の配管の直径を大きくして圧力測定部の感度を低下させるという方法がある。しかし、循環経路の配管の直径を大きくし過ぎると、圧力測定部の感度が下がり過ぎてしまい、この場合も電極ペーストの圧力を正確に測定することができなくなる。 When using a high-viscosity electrode paste, in order to obtain measurement results with less variation in the pressure measurement unit, the diameter of the piping of the circulation path in which the pressure measurement unit is installed must be increased to reduce the sensitivity of the pressure measurement unit. There is a way to let it. However, if the diameter of the piping of the circulation path is made too large, the sensitivity of the pressure measuring unit will be lowered too much, and in this case as well, the pressure of the electrode paste cannot be measured accurately.
ここで開示される電極ペーストの塗工装置は、上記した圧力測定部の感度に関するトレードオフの関係を考慮して、電極ペーストの粘度の実測値の中央値μと、循環経路の配管の直径φとの関係を式(1)のように規定している。
かかる式(1)に基づいて循環経路の配管の直径φを定めることによって、電極ペーストの圧力を測定結果のばらつきの影響を十分小さくすることができ、かつ、塗工ギャップを適切に設定できる程度に圧力測定部の感度を低下させることができる。これによって、高粘度の電極ペーストを使用した場合であっても、塗工開始時の塗工ギャップを適正値に設定して準備段階における製造ロスの発生を低減することができる。
The electrode paste coating device disclosed herein has a median value μ of the actual measurement value of the viscosity of the electrode paste and the diameter φ of the piping of the circulation path in consideration of the trade-off relationship regarding the sensitivity of the pressure measurement unit described above. The relationship with is defined as in equation (1).
By determining the diameter φ of the piping of the circulation path based on the formula (1), the influence of the dispersion of the measurement results on the pressure of the electrode paste can be sufficiently reduced, and the coating gap can be appropriately set. In addition, the sensitivity of the pressure measuring unit can be reduced. Thereby, even when the high-viscosity electrode paste is used, it is possible to set the coating gap at the start of coating to an appropriate value and reduce the production loss in the preparation stage.
以下、図を参照しながら本実施形態に係る電極ペーストの塗工装置を説明する。 The electrode paste coating apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.
なお、本明細書において「二次電池」とは、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などを含む充放電可能な電池をいう。また、本明細書において「活物質」とは、正極側又は負極側において蓄電に関与する物質(化合物)をいう。 In the present specification, the term “secondary battery” refers to a chargeable/dischargeable battery including a lithium-ion secondary battery and a nickel hydrogen battery. Further, in the present specification, the “active material” refers to a substance (compound) involved in power storage on the positive electrode side or the negative electrode side.
図1は本実施形態に係る電極ペーストの塗工装置を模式的に示す図である。図1に示すように、本実施形態に係る塗工装置1は、貯蔵タンク10と、塗工ダイ30と、循環経路20と、圧力測定部40と、間隔設定部50とを備えている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an electrode paste coating apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the
貯蔵タンク10には電極活物質を含む電極ペーストが貯蔵されており、供給管21を介して貯蔵タンク10と塗工ダイ30とが接続されている。また、塗工ダイ30は、バックアップロール80上を搬送される電極集電体Sに対向するように配置されており、塗工ダイ30と電極集電体Sとの間には所定の塗工ギャップdが設けられている。
An electrode paste containing an electrode active material is stored in the
また、本実施形態に係る塗工装置1は、上記した供給管21とリターン配管22とからなる循環経路20を備えている。リターン配管22は、一端が塗工ダイ30上流の供給管21に接続され、他端が貯蔵タンク10に接続されている。また、図示は省略するが、供給管21とリターン配管22との接続部分には三方弁が設けられており、この三方弁によって電極ペーストの吐出と循環を切り替えることができるように構成されている。
Further, the
そして、上記した循環経路20の配管(図1においてはリターン配管22)には、循環中の電極ペーストの圧力を測定する圧力測定部40が設けられている。本実施形態の圧力測定部40は、一対の圧力計41、42により構成されており、当該一対の圧力計41、42の測定結果の差に基づいてリターン配管22の配管圧損を測定する。
この一対の圧力計41、42の各々は、間隔設定部50に接続されている。この間隔設定部50には、圧力計41、42の測定結果に基づいて電極ペーストの粘度を推定する粘度推定部52が設けられている。
例えば、粘度推定部52には、図2に示すような電極ペースト循環中のリターン配管22の配管圧損(循環時圧損:kPa)と、電極ペーストの粘度(ペースト粘度:mPa・s)との関係を示すデータが予め記憶されており、このデータに基づいて配管圧損の測定結果から電極ペーストの粘度を推定する。なお、図2は、リターン配管22の直径φが15mm、電極ペーストの流量が950g/minの場合の例を示したものである。
A
Each of the pair of
For example, in the
そして、間隔設定部50は、粘度推定部52が推定した電極ペーストの粘度に基づいて、塗工ギャップdの初期値を設定する。
間隔設定部50には、例えば、図3に示すような電極ペーストの粘度(ペースト粘度:mPa・s)と塗工ギャップdの適正値(適正ギャップ:μm)との関係を示すデータが予め記憶されており、このデータに基づいて電極ペーストの粘度から塗工ギャップdの適正値を算出する。そして、算出した適正値になるように塗工ダイ30とバックアップロール80との距離を調整して、塗工開始時の塗工ギャップdの初期値を設定する。
この図3は、ペースト粘度(x)と適正ギャップ(y)との関係を下記の一次関数の式(2)で表しており、この式(2)の相関係数R2は0.9825である。なお、この式(2)は間隔設定部50に設定されている関係式の一例であり、式の係数は塗工幅の目標値や塗工ダイ30に応じて変化する。
y=−0.0005x+74.911 (2)
Then, the
In the
In FIG. 3, the relationship between the paste viscosity (x) and the proper gap (y) is expressed by the following linear function formula (2), and the correlation coefficient R 2 of this formula (2) is 0.9825. is there. The expression (2) is an example of the relational expression set in the
y=-0.0005x+74.911 (2)
そして、本実施形態に係る塗工装置1では、高粘度の電極ペーストを用いた場合であっても、正確な電極ペーストの粘度を推定することができるように、上記した循環経路20の配管の直径が電極ペーストの粘度の実測値に応じて設定されている。
Then, in the
具体的には、本実施形態に係る塗工装置では、圧力計41、42が取り付けられたリターン配管22の直径φ[mm]が、電極ペーストの粘度の実測値の中央値μ[mPa・s]に対して下記の式(1)を満たすように設定されている。
(μ/2000)+5≦φ≦(μ/1000)+10 (1)
上記式(1)における電極ペーストの粘度の実測値の中央値μは、例えば、一般的なレオメータを用いて、せん断速度2.51s−1の条件で測定した電極ペーストの粘度の実測値の上限値および下限値に基づいて算出される。なお、この中央値μには、必ずしも、上限値と下限値との間の値をそのまま用いる必要はなく、上限値と下限値との間の値を基準値として所定の範囲内(±100mPa・s、好ましくは±50mPa・s)の値を設定してもよい。
Specifically, in the coating apparatus according to the present embodiment, the diameter φ [mm] of the
(Μ/2000)+5≦φ≦(μ/1000)+10 (1)
The median value μ of the actually measured values of the viscosity of the electrode paste in the above formula (1) is, for example, the upper limit of the actually measured values of the viscosity of the electrode paste measured with a general rheometer at a shear rate of 2.51 s −1. Calculated based on the value and the lower limit. Note that the value between the upper limit value and the lower limit value does not necessarily have to be used as it is as this median μ, and a value between the upper limit value and the lower limit value is used as a reference value within a predetermined range (±100 mPa· s, preferably ±50 mPa·s) may be set.
上記したように、配管圧損の測定結果のばらつきを小さくして、高粘度の電極ペーストを使用することによる影響を小さくするには、圧力測定部40が取り付けられたリターン配管22の直径φを大きくして圧力測定部40の感度を低下させるという方法がある。しかし、リターン配管22の直径φを大きくし過ぎると、圧力測定部40の感度が下がり過ぎてしまい、この場合も塗工ギャップdを適正値に設定することが困難になる。
As described above, in order to reduce the variation in the measurement result of the pipe pressure loss and reduce the influence of using the high-viscosity electrode paste, the diameter φ of the
上記した式(1)は、配管圧損の測定結果のばらつきの影響を十分小さくすることができ、かつ、塗工ギャップdを適切に設定できる程度に、圧力測定部40の感度を低下させるリターン配管22の直径φの範囲を規定したものである。この式は、電極ペーストの粘度の実測値の中央値μに基づいて設定されているため、高粘度の電極ペーストを使用した場合であっても、塗工開始時の塗工ギャップdを適正値に設定して準備段階における製造ロスの発生を低減することができる。
The above formula (1) is a return pipe that reduces the sensitivity of the
なお、上記した実施形態においては、圧力測定部40がリターン配管22に取り付けられているため、式(1)に基づいてリターン配管22の直径φを設定しているが、式(1)に基づいて直径を設定する配管はリターン配管に限定されない。例えば、図5に示すように、供給管21側に圧力測定部40が取り付けられている場合には、この供給管21の直径が上記式(1)を満たすように設定することによって、高粘度の電極ペーストを使用した場合であっても、塗工開始時の塗工ギャップdを適正値に設定することができる。
In addition, in the above-described embodiment, since the
また、上記した実施形態においては、図2に示す関係式に基づいて電極ペーストの粘度(ペースト粘度:mPa・s)を推定し、図3に示す関係式に基づいてペースト粘度から適正ギャップを算出しているが、図4に示すように、循環経路20の配管圧損と塗工ギャップdの適正値との関係を予め調べておき、配管圧損の測定結果から塗工ギャップdの適正値を直接算出してもよい。
図4は、電極ペースト循環中の循環経路の配管圧損と塗工ギャップの適正値との関係を示すグラフであって、図2および図3に示す関係式を換算することによって得られる。なお、この図4に示すグラフは、電極ペーストの粘度の実測値の中央値が10300mPa・sの場合のデータであり、循環時の配管圧損(x)と塗工ギャップの適正値(y)との関係は下記の一次関数の式(3)で表される。また、この式(3)の相関係数R2は0.989である。
y=−0.0333x+75.934 (3)
In the above-described embodiment, the viscosity of the electrode paste (paste viscosity: mPa·s) is estimated based on the relational expression shown in FIG. 2, and the appropriate gap is calculated from the paste viscosity based on the relational expression shown in FIG. However, as shown in FIG. 4, the relationship between the pipe pressure loss in the
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the pipe pressure loss in the circulation path during the electrode paste circulation and the appropriate value of the coating gap, which is obtained by converting the relational expressions shown in FIGS. 2 and 3. The graph shown in FIG. 4 is data when the median value of the measured values of the viscosity of the electrode paste is 10300 mPa·s, and the pipe pressure loss (x) during circulation and the appropriate value (y) of the coating gap are shown. The relationship of is expressed by the following linear function formula (3). Further, the correlation coefficient R 2 of the equation (3) is 0.989.
y=-0.0333x+75.934 (3)
[試験例]
以下、本発明に関する試験例を説明するが、この試験例は本発明を限定することを意図したものではない。
[Test example]
Hereinafter, test examples relating to the present invention will be described, but the test examples are not intended to limit the present invention.
本試験例では、表1に示すように、粘度が異なる複数種類の電極ペーストを用意し、各々の電極ペーストの粘度の実測値の上限値と下限値を測定し、測定結果に基づいて電極ペーストの粘度の実測値の中央値(MPa・S)を設定した。そして、設定した中央値から式(1)に基づいた配管の直径の下限(φmin)と上限(φmax)を算出し、このφminとφmaxの範囲内の直径の配管を用いた試験例と、φminとφmaxの範囲外の配管を用いた試験例を設けた。 In this test example, as shown in Table 1, a plurality of types of electrode pastes having different viscosities are prepared, the upper limit value and the lower limit value of the actual measurement value of the viscosity of each electrode paste are measured, and the electrode paste is based on the measurement result. The median value (MPa·S) of the measured value of the viscosity was set. Then, the lower limit (φmin) and the upper limit (φmax) of the diameter of the pipe are calculated from the set median value based on the equation (1), and a test example using a pipe having a diameter within the range of φmin and φmax, and φmin. And a test example using a pipe outside the range of φmax was provided.
なお、本試験例においては、電極ペーストとして、リチウム遷移金属複合酸化物を含む正極ペースト(NV値(固形分率):63.5%)を用い、正極ペーストの流量を1.5L/min(合材目付10.2mg/cm2)に設定した。 In this test example, a positive electrode paste containing a lithium transition metal composite oxide (NV value (solid content): 63.5%) was used as the electrode paste, and the flow rate of the positive electrode paste was 1.5 L/min ( The weight of the composite material was set to 10.2 mg/cm 2 .
そして、正極ペーストの塗工開始前に、正極ペーストを循環経路で循環させながら循環経路における配管圧損を測定し、測定結果に基づいて圧力計の感度を求めると共に、相関係数R2を算出した。結果を表1に示す。 Before starting the application of the positive electrode paste, the pressure loss of the pipe in the circulation path was measured while circulating the positive electrode paste in the circulation path, and the sensitivity of the pressure gauge was calculated based on the measurement result, and the correlation coefficient R 2 was calculated. .. The results are shown in Table 1.
さらに、配管圧損の測定結果に基づいて塗工ギャップの初期値を設定した後、電極集電体を60m/minの搬送速度で搬送しながら塗工ダイから正極ペーストを吐出することによって正極シートの作製を開始した。このとき、所望の塗工幅が得られるまでに生じた廃棄品の長さ(ロス長さ[mm])を測定し、測定結果が3μm以下であった場合を「可」と評価した。結果を表1に示す。 Further, after setting the initial value of the coating gap based on the measurement result of the pipe pressure loss, the positive electrode paste of the positive electrode sheet is discharged by discharging the positive electrode paste from the coating die while transporting the electrode current collector at a transportation speed of 60 m/min. Production was started. At this time, the length (loss length [mm]) of the waste product generated until the desired coating width was obtained was measured, and the case where the measurement result was 3 μm or less was evaluated as “OK”. The results are shown in Table 1.
なお、配管圧損の測定結果に基づいた塗工ギャップの設定は下記の式(4)に示す一次関数に基づいて行った。
y=−ax+b (4)
y:塗工ギャップの適正値(μm)
a:圧力計の感度
b:任意の定数
x:配管圧損の測定結果(kPa)
The setting of the coating gap based on the measurement result of the pipe pressure loss was performed based on the linear function shown in the following formula (4).
y=-ax+b (4)
y: Appropriate value of coating gap (μm)
a: Pressure gauge sensitivity b: Arbitrary constant x: Pipe pressure loss measurement result (kPa)
表1中の試験例1、5、8、11に示すように、上記した式(1)で定めた下限値(φmin)よりも配管の直径を小さくした場合、圧力計の感度が上昇する一方で相関係数R2が低下してロス長さが大きくなった。これは、配管の直径を小さくして感度を上昇させすぎた(感度:0.06以上)ことによって、配管圧損の測定結果のばらつきの影響が大きくなったためと解される。
一方、試験例4、7、13に示すように、式(1)で定めた上限値(φmax)よりも配管の直径を大きくした場合もロス長さが大きくなった。これは、圧力計の感度0.02未満と低くなりすぎて正確な配管圧損を測定できなくなったためと解される。
As shown in Test Examples 1, 5, 8, and 11 in Table 1, when the diameter of the pipe is made smaller than the lower limit value (φmin) defined by the above formula (1), the sensitivity of the pressure gauge increases. Then, the correlation coefficient R 2 decreased and the loss length increased. It can be understood that this is because the influence of the variation in the measurement result of the pipe pressure loss is increased by reducing the diameter of the pipe and increasing the sensitivity too much (sensitivity: 0.06 or more).
On the other hand, as shown in Test Examples 4, 7, and 13, the loss length also increased when the diameter of the pipe was made larger than the upper limit value (φmax) defined by the equation (1). This is considered to be because the sensitivity of the pressure gauge is too low, less than 0.02, and the accurate pressure loss of the pipe cannot be measured.
一方、配管の直径φを下限値(φmin)と上限値(φmax)の間に設定した試験例2、3、6、9、10、12では、0.02以上という十分な感度を得ながら、かつ、0.98以上という高い相関係数R2を得ることができた。そして、算出した粘度に基づいて塗工ギャップを設定して正極シートを作製することによって、ロス長さを3mm以下に抑制することができることを確認した。 On the other hand, in Test Examples 2, 3, 6, 9, 10, and 12 in which the diameter φ of the pipe was set between the lower limit value (φmin) and the upper limit value (φmax), while obtaining sufficient sensitivity of 0.02 or more, Moreover, a high correlation coefficient R 2 of 0.98 or more could be obtained. Then, it was confirmed that the loss length can be suppressed to 3 mm or less by setting the coating gap based on the calculated viscosity and manufacturing the positive electrode sheet.
2.試験B
次に、正極ペーストの流量を試験Aよりも小さくした場合であっても同等の効果が得られるか否かについて調べるために試験Bを行った。
この試験Bにおいては、正極ペーストの流量を0.6L/minに変更したことを除いて試験Aと同じ条件で試験を行った(試験例14〜16)。各々の試験例の試験条件および試験結果を表2に示す。
2. Exam B
Next, a test B was conducted to investigate whether or not the same effect could be obtained even when the flow rate of the positive electrode paste was set smaller than that in the test A.
In this test B, a test was performed under the same conditions as the test A except that the flow rate of the positive electrode paste was changed to 0.6 L/min (Test Examples 14 to 16). Table 2 shows the test conditions and test results of each test example.
表2に示すように、正極ペーストの流量を変更させた場合であっても、試験例15のように、式(1)に基づいて算出した直径の下限値(φmin)と上限値(φmax)の範囲内に、循環経路の配管の直径を設定することによって製造ロスの発生を適切に抑制できることが確認できた。 As shown in Table 2, even when the flow rate of the positive electrode paste was changed, as in Test Example 15, the lower limit value (φmin) and the upper limit value (φmax) of the diameter calculated based on the formula (1). It has been confirmed that the production loss can be appropriately suppressed by setting the diameter of the pipe of the circulation path within the range.
さらに、試験Bにおいては、試験例15の塗工開始直後における塗工幅の推移を調べた。結果を図6に示す。なお、図6中の点線は塗工ギャップの変化を示しており、実線は正極ペーストの塗工幅を示している。そして、横軸が塗工時間(sec)を示し、右側の縦軸が塗工幅(mm)、左側の縦軸が塗工ギャップ(μm)を示している。さらに、図6中の二点鎖線は塗工幅の規格の上限値および下限値を示しており、一点鎖線は塗工幅の規格の中央値を示している。
図6に示すように、塗工開始直後は塗工ギャップと塗工幅の何れかに若干の変動が生じていたが、常に塗工幅の規格の範囲内に維持されていた。このことから、試験例15のように、式(1)に基づいて算出した直径の下限値(φmin)と上限値(φmax)の範囲内に循環経路の配管の直径を設定することによって、塗工開始直後から適切な塗工幅で電極ペーストを塗工することができるため、製造ロスの発生を適切に抑制できることが確認できた。
Furthermore, in the test B, the transition of the coating width of the test example 15 immediately after the start of coating was examined. Results are shown in FIG. The dotted line in FIG. 6 shows the change in the coating gap, and the solid line shows the coating width of the positive electrode paste. The horizontal axis represents the coating time (sec), the right vertical axis represents the coating width (mm), and the left vertical axis represents the coating gap (μm). Further, the two-dot chain line in FIG. 6 shows the upper limit value and the lower limit value of the standard of the coating width, and the one-dot chain line shows the median value of the standard of the coating width.
As shown in FIG. 6, although there was some variation in either the coating gap or the coating width immediately after the start of coating, it was always maintained within the standard range of coating width. From this, as in Test Example 15, by setting the diameter of the piping of the circulation path within the range of the lower limit value (φmin) and the upper limit value (φmax) of the diameter calculated based on the formula (1), It was confirmed that the production loss can be appropriately suppressed because the electrode paste can be applied with an appropriate application width immediately after the start of the operation.
以上、本発明を詳細に説明したが、上記実施形態は例示にすぎず、ここで開示される発明には上述の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although the present invention has been described in detail above, the above-described embodiments are merely examples, and the invention disclosed herein includes various modifications and changes of the specific examples described above.
ここに開示される技術によれば、各種用途向けの二次電池を生産性高く製造することができる。この二次電池は、例えば、自動車等の車両に搭載されるモータ(電動機)用電源として好適に使用され得る。また、ここで開示される技術によって得られる二次電池は、それらの複数個を直列および/または並列に接続してなる組電池の形態で使用することができる。したがって、ここに開示される技術によると、かかる二次電池(組電池の形態であり得る。)を電源として備える車両(典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車)の生産性の向上に貢献し得る。 According to the technology disclosed herein, secondary batteries for various applications can be manufactured with high productivity. The secondary battery can be suitably used, for example, as a power source for a motor (electric motor) mounted on a vehicle such as an automobile. Further, the secondary battery obtained by the technique disclosed herein can be used in the form of an assembled battery in which a plurality of them are connected in series and/or in parallel. Therefore, according to the technology disclosed herein, a vehicle (typically an automobile, particularly a hybrid vehicle, an electric vehicle, a fuel cell vehicle) including such a secondary battery (which may be in the form of an assembled battery) as a power source is used. (Vehicle equipped with an electric motor) can contribute to improvement in productivity.
1 塗工装置
10 貯蔵タンク
20 循環経路
21 供給管
22 リターン配管
30 塗工ダイ
40 圧力測定部
41、42 圧力計
50 間隔設定部
52 粘度推定部
80 バックアップロール
d 塗工ギャップ
S 電極集電体
1
Claims (1)
前記貯蔵タンクから供給された前記電極ペーストを電極集電体の表面に向けて吐出する塗工ダイと、
前記塗工ダイに供給される前の前記電極ペーストを循環させる循環経路と、
前記循環経路における前記電極ペーストの圧力を測定する圧力測定部と、
前記圧力測定部により測定された前記循環経路における前記電極ペーストの圧力に基づいて、前記電極ペーストの塗工開始時の前記塗工ダイと前記電極集電体との間隔を設定する間隔設定部と
を備えた電極ペーストの塗工装置であって、
前記圧力測定部が取り付けられた前記循環経路の配管の直径φが、前記電極ペーストの粘度の実測値の中央値μに対して下記の式(1)を満たすように設定されており、
前記電極ペーストの粘度の実測値の中央値μが10000Pa・s以上15000Pa・s以下である、電極ペーストの塗工装置。
(μ/2000)+5≦φ≦(μ/1000)+10 (1)
なお、上記式1において、μの単位はmPa・sであり、φの単位はmmである。
A storage tank for storing an electrode paste containing an electrode active material,
A coating die for discharging the electrode paste supplied from the storage tank toward the surface of the electrode current collector,
A circulation path for circulating the electrode paste before being supplied to the coating die,
A pressure measurement unit for measuring the pressure of the electrode paste in the circulation path,
Based on the pressure of the electrode paste in the circulation path measured by the pressure measurement unit, an interval setting unit for setting the interval between the coating die and the electrode current collector at the start of coating the electrode paste, An apparatus for coating an electrode paste, comprising:
The diameter φ of the pipe of the circulation path to which the pressure measuring unit is attached is set so as to satisfy the following formula (1) with respect to the median value μ of the measured values of the viscosity of the electrode paste ,
An apparatus for coating an electrode paste, wherein a median value μ of measured values of the viscosity of the electrode paste is 10000 Pa·s or more and 15000 Pa·s or less .
(Μ/2000)+5≦φ≦(μ/1000)+10 (1)
In the above formula 1, the unit of μ is mPa·s and the unit of φ is mm.
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