JP7074081B2 - 電極シート製造装置 - Google Patents
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Description
従って、上述の製造装置によれば、溶媒を使用することなく、電極活物質とバインダとを有する電極合材層を、集電箔の表面上に形成することが可能となる。
さらに、上述の製造装置は、混合粉体が配置された集電箔を、第1ホットロールとニップロールとの間隙に通すことによって、集電箔の表面に配置されている混合粉体を均し、その後、集電箔の表面に配置されている混合粉体を第1ホットロールの外周面に接触させつつ、混合粉体が配置された集電箔を、第1ホットロールとニップロールとの間隙から第1ホットロールと第2ホットロールとの間隙まで第1ホットロールの外周面に沿って搬送する構成を有する。
例えば、搬送速度を遅くした場合は、集電箔の表面に配置されている混合粉体が、第1ホットロールの外周面に接触しつつ第1ホットロールと第2ホットロールとの間隙まで搬送されるのに要する時間が長くなり、混合粉体に供給される熱量が増大する。混合粉体に供給される熱量が多くなりすぎると、混合粉体に含まれるバインダ等が変性する虞があった。
例えば、集電箔の表面に配置される混合粉体の厚みが薄くなった場合は、集電箔の表面に配置されている混合粉体が、第1ホットロールとニップロールとの間隙から、第1ホットロールの外周面に接触しつつ第1ホットロールと第2ホットロールとの間隙に搬送されるまでの間に、第1ホットロールから混合粉体に供給される、混合粉体の単位体積当たりの熱量が増大する。混合粉体に供給される熱量が多くなりすぎると、混合粉体に含まれるバインダ等が変性する虞があった。
具体的には、集電箔の搬送速度を遅くする場合に、移動機構によって、ニップロールを、第1ホットロールと第2ホットロールとの間隙に近づけて、第1周方向距離を短くすることで、第1ホットロールから混合粉体に供給される熱量が増大するのを抑制することができる。これにより、「混合粉体に過剰な熱量が供給されることによって、混合粉体に含まれるバインダ等が変性する不具合」を抑制することができる。
具体的には、例えば、集電箔の表面に配置される混合粉体の厚みが薄くなった場合は、移動機構によって、ニップロールを、第1ホットロールと第2ホットロールとの間隙に近づけて、第1周方向距離を短くすることで、第1ホットロールから混合粉体に供給される単位体積当たりの熱量が増大するのを抑制することができる。これにより、「混合粉体に過剰な熱量が供給されることによって、混合粉体に含まれるバインダ等が変性する不具合」を抑制することができる。
なお、集電箔の表面に配置される混合粉体の厚みは、例えば、公知のレーザ変位計を用いて測定することが可能である。
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、リチウムイオン二次電池の負極シートの製造に、本発明を適用したものである。すなわち、本実施形態では、電極シート製造装置として、負極シートの製造装置を例示する。本実施形態では、集電箔110と、この集電箔110の表面(第1表面110b)上に形成された負極合材層120(電極合材層)と、を有する負極シート100(電極シート)を製造する(図3参照)。
また、本実施形態では、負極活物質121の粉体として、黒鉛の粉体を用いている。また、熱可塑性のバインダ122の粉体として、PVdFの粉体を用いている。また、本実施形態では、負極活物質121の粉体とバインダ122の粉体とを、重量比で95:5の割合で混合して、混合粉体123としている。
電極シート製造装置1の運転が開始されて、Aロール10とBロール20との対面箇所の間隙において、Aロール10の外周面10bに配置されている混合粉体123が、Aロール10の外周面10bから集電箔110の表面(第1表面110b)へ移動(飛翔)することで、Bロール20によって搬送される集電箔110の表面(第1表面110b)に連続的に配置されてゆくと、図6に示すように、ステップS1において、測定装置96によって、集電箔110の第1表面110bに配置されている混合粉体123の厚みを測定する。なお、ステップS1の処理は、電極シート製造装置1が駆動した後、一定時間毎に、繰り返し行われる。
次に、変形形態にかかる電極シート製造装置201(図1参照)について説明する。本変形形態にかかる電極シート製造装置201は、実施形態にかかる電極シート製造装置1と比較して、ニップロール70の位置を調整する移動機構の構成が異なり、その他は同様である。従って、ここでは、実施形態と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
例えば、実施形態等では、電極シート製造装置1,201を、負極シート100の製造に使用した例を示した。しかしながら、電極シート製造装置1,201を、正極シートの製造に使用するようにしても良い。すなわち、本発明の電極シート製造装置は、負極シートを製造する装置のみならず、正極シートを製造する装置にも適用することができる。
10,310 Aロール
10b 外周面
20 Bロール
30 混合粉体供給装置
40 第1ホットロール
50 第2ホットロール
60 電気回路
65 電源
70 ニップロール
90,290 移動機構
100 負極シート(電極シート)
110 集電箔
110b 第1表面
120 負極合材層(電極合材層)
121 負極活物質(電極活物質)
122 バインダ
123 混合粉体
127 混合粉体層
DL 集電箔の長さ方向
DM 搬送方向
L1 第1周方向距離
Claims (1)
- 電極活物質と熱可塑性のバインダとを有する電極合材層を集電箔の表面上に備える電極シートを製造する、電極シート製造装置において、
回転するAロールと、
前記Aロールとの間に間隙を空けて前記Aロールに対向して回転するBロールであって、前記集電箔を前記間隙に通すようにして前記集電箔を搬送するBロールと、を備え、
前記Aロールと、前記Bロールによって搬送される前記集電箔との間に、電位差を生じさせた状態で、溶媒を含むことなく前記電極活物質の粉体と前記バインダの粉体とが混合された混合粉体を、前記Aロールの外周面に連続的に供給して、前記Aロールの前記外周面に供給された前記混合粉体と、前記集電箔との間に電位差を生じさせ、前記混合粉体と前記集電箔との間に働く静電気力によって、前記混合粉体を、前記Aロールから前記集電箔の前記表面へ移動させて、前記Bロールによって搬送される前記集電箔の前記表面に前記混合粉体を連続的に配置する
電極シート製造装置であって、
間隙を空けて対向して回転する第1ホットロールと第2ホットロールであって、前記混合粉体が配置された前記集電箔を前記間隙に通すことによって、前記混合粉体に含まれる前記バインダを軟化または溶融させつつ、前記混合粉体と前記集電箔とを圧接することで、前記電極活物質と前記バインダとを有する前記電極合材層を前記集電箔の前記表面に接着させる第1ホットロール及び第2ホットロールと、
前記集電箔の搬送方向について、前記Bロールよりも下流側で、且つ、前記第1ホットロールと前記第2ホットロールとの前記間隙よりも上流側の位置で、前記第1ホットロールとの間に間隙を空けて前記第1ホットロールに対向して配置されたニップロールと、を備え、
前記混合粉体が配置された前記集電箔を、前記第1ホットロールと前記ニップロールとの前記間隙に通すことによって、前記集電箔の前記表面に配置されている前記混合粉体を均し、その後、前記集電箔の前記表面に配置されている前記混合粉体を前記第1ホットロールの外周面に接触させつつ、前記混合粉体が配置された前記集電箔を、前記第1ホットロールと前記ニップロールとの前記間隙から前記第1ホットロールと前記第2ホットロールとの前記間隙まで、前記第1ホットロールの前記外周面に沿って搬送する構成を有し、
さらに、前記電極シート製造装置は、
前記ニップロールを前記第1ホットロールの周方向に移動させて、前記第1ホットロールのうち前記間隙を挟んで前記ニップロールと対向する位置から、前記第1ホットロールのうち前記間隙を挟んで前記第2ホットロールと対向する位置までの、前記第1ホットロールの前記外周面に沿った周方向距離を変更する移動機構を備える
電極シート製造装置。
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