JP7284777B2

JP7284777B2 - Active material layer forming device

Info

Publication number: JP7284777B2
Application number: JP2021062593A
Authority: JP
Inventors: 桃香宮島; 知之上薗; 壮吉大久保; 汀嶋崎; 美由紀松山
Original assignee: Toyota Motor Corp; Prime Planet Energy and Solutions Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Prime Planet Energy and Solutions Inc
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2021-04-01
Publication date: 2023-05-31
Anticipated expiration: 2041-04-01
Also published as: JP2022158011A

Description

本発明は、活物質層形成装置に関する。 The present invention relates to an active material layer forming apparatus.

特許文献１には、帯状の集電箔上に、活物質粒子及びバインダ粒子を含む活物質層を形成する、活物質層形成装置が開示されている。この活物質層形成装置は、キャリア粒子と粒子混合部とバックアップロールとマグネットロールと直流電源とを備える。このうち、キャリア粒子は、磁性粒子と、この磁性粒子の表面を被覆する被膜とからなる。また、粒子混合部は、活物質粒子の表面にバインダ粒子が結合した複合粒子と、キャリア粒子とを混合して、磁性キャリア粒子の表面に複合粒子が付着した複合キャリア粒子を作製する。また、バックアップロールは、集電箔をその長手方向に沿った搬送方向に搬送する。 Patent Literature 1 discloses an active material layer forming apparatus that forms an active material layer containing active material particles and binder particles on a strip-shaped current collector foil. This active material layer forming apparatus includes carrier particles, a particle mixing section, a backup roll, a magnet roll, and a DC power supply. Among them, the carrier particles are composed of magnetic particles and coatings covering the surfaces of the magnetic particles. Further, the particle mixing section mixes the composite particles in which the binder particles are bonded to the surfaces of the active material particles and the carrier particles to produce composite carrier particles in which the composite particles are attached to the surfaces of the magnetic carrier particles. Also, the backup roll transports the current collector foil in the transport direction along its longitudinal direction.

特開２０２０－１４９８６２号公報JP 2020-149862 A

また、マグネットロールは、バックアップロールの外周面に沿って周方向に搬送される集電箔に第１間隙を空けて、バックアップロールに平行に配置されている。このマグネットロールは、粒子混合部において作製された複合キャリア粒子を当該マグネットロールの外周面に磁気吸着して、第１間隙に向けて当該マグネットロールの周方向に搬送する。直流電源は、バックアップロールとマグネットロールとの間に直流電圧を印加して、第１間隙を含む成膜領域（電界）において、キャリア粒子の表面に付着していた複合粒子を、バックアップロールによって搬送されている集電箔に向けて空中移動させて、集電箔上に堆積させる。 Also, the magnet roll is arranged parallel to the backup roll with a first gap between the current collector foil conveyed in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the backup roll. This magnet roll magnetically attracts the composite carrier particles produced in the particle mixing section to the outer peripheral surface of the magnet roll, and conveys them in the circumferential direction of the magnet roll toward the first gap. The DC power supply applies a DC voltage between the backup roll and the magnet roll, and the composite particles adhering to the surface of the carrier particles are conveyed by the backup roll in the film formation region (electric field) including the first gap. It is moved in the air toward the current collector foil where it is attached, and is deposited on the current collector foil.

ところで、上述の活物質層形成装置では、キャリア粒子として、磁性粒子とこの磁性粒子の表面を被覆する被膜とからなるキャリア粒子を用いている。詳細には、磁性粒子の表面を被覆する被膜として、電気絶縁性樹脂（例えば、シリコーン樹脂）のみからなる被膜を有している。このため、粒子混合部において複合粒子とキャリア粒子とが擦り合わされることで、キャリア粒子の被膜に大きな帯電量の静電気が発生する。 By the way, in the active material layer forming apparatus described above, carrier particles made up of magnetic particles and coatings covering the surfaces of the magnetic particles are used as the carrier particles. Specifically, the magnetic particles have a coating made of only an electrically insulating resin (for example, a silicone resin) as a coating that coats the surface of the magnetic particles. Therefore, when the composite particles and the carrier particles are rubbed together in the particle mixing portion, a large amount of static electricity is generated in the coat of the carrier particles.

従って、粒子混合部において複合粒子とキャリア粒子とを混合して作製した複合キャリア粒子は、強い静電気力によってキャリア粒子の表面に複合粒子が付着する態様で、複合粒子がキャリア粒子に保持された形態となる。このため、成膜領域において、マグネットロールによって搬送されているキャリア粒子による保持から複合粒子が解放され難く、キャリア粒子によって保持されて搬送されている複合粒子が、成膜領域に放出され難くなっていた。従って、上述の活物質層形成装置では、集電箔上に多くの複合粒子を堆積させることが難しく、集電箔上に形成する活物質層の目付（単位面積当たりの重量）を増大させることが難しかった。 Therefore, the composite carrier particles produced by mixing the composite particles and the carrier particles in the particle mixing section are in a form in which the composite particles are held by the carrier particles in such a manner that the composite particles adhere to the surfaces of the carrier particles due to strong electrostatic force. becomes. Therefore, in the film forming area, the composite particles are less likely to be released from the holding by the carrier particles conveyed by the magnet roll, and the composite particles held and conveyed by the carrier particles are less likely to be released to the film forming area. rice field. Therefore, in the active material layer forming apparatus described above, it is difficult to deposit a large number of composite particles on the current collector foil, and it is difficult to increase the basis weight (weight per unit area) of the active material layer formed on the current collector foil. was difficult.

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電気絶縁性樹脂のみからなる被膜を有しているキャリア粒子を用いた場合に比して、集電箔上に形成する活物質層の目付（単位面積当たりの重量）を増大させることができる活物質層形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the current situation, and compared to the case of using carrier particles having a coating made of only an electrically insulating resin, the active material layer formed on the current collector foil An object of the present invention is to provide an active material layer forming apparatus capable of increasing the basis weight (weight per unit area) of .

本発明の一態様は、帯状の集電箔上に、活物質粒子及びバインダ粒子を含む活物質層を形成する、活物質層形成装置において、磁性粒子と前記磁性粒子の表面を被覆する被膜とからなるキャリア粒子と、前記活物質粒子の表面に前記バインダ粒子が結合した複合粒子と、前記キャリア粒子とを混合する粒子混合部と、前記集電箔をその長手方向に沿った搬送方向に搬送するバックアップロールと、前記バックアップロールの外周面に沿って周方向に搬送される前記集電箔に第１間隙を空けて、前記バックアップロールに平行に配置されたマグネットロールであって、前記粒子混合部において前記複合粒子と混合された前記キャリア粒子を当該マグネットロールの外周面に磁気吸着することによって、当該マグネットロールの外周面に磁気吸着した前記キャリア粒子に前記複合粒子が保持された状態として、前記第１間隙に向けて、前記複合粒子及び前記キャリア粒子を当該マグネットロールの周方向に搬送するマグネットロールと、前記バックアップロールと前記マグネットロールとの間に直流電圧を印加して、前記第１間隙を含む成膜領域において、前記キャリア粒子によって保持されていた前記複合粒子を、前記バックアップロールによって搬送されている前記集電箔に向けて空中移動させて、前記集電箔上に堆積させる直流電源と、を備え、前記キャリア粒子の前記被膜は、電気絶縁性樹脂からなる樹脂膜内に複数の導電性粒子が分散した構造の被膜である活物質層形成装置である。 One aspect of the present invention provides an active material layer forming apparatus for forming an active material layer containing active material particles and binder particles on a band-shaped current collector foil, wherein the magnetic particles and the coating that coats the surface of the magnetic particles are composite particles in which the binder particles are bonded to the surfaces of the active material particles; a particle mixing section for mixing the carrier particles; and a magnet roll arranged parallel to the backup roll with a first gap in the current collector foil conveyed in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the backup roll, wherein the particle mixing By magnetically attracting the carrier particles mixed with the composite particles in the part to the outer peripheral surface of the magnet roll, the composite particles are held by the carrier particles magnetically attracted to the outer peripheral surface of the magnet roll, A DC voltage is applied between a magnet roll that conveys the composite particles and the carrier particles in the circumferential direction of the magnet roll toward the first gap, and between the backup roll and the magnet roll, A direct current that causes the composite particles held by the carrier particles to move in the air toward the current collector foil being conveyed by the backup roll in the film formation region including the gaps and deposit them on the current collector foil. and a power source, wherein the coating of the carrier particles is a coating having a structure in which a plurality of conductive particles are dispersed in a resin film made of an electrically insulating resin.

上述の活物質層形成装置は、キャリア粒子として、磁性粒子と、この磁性粒子の表面を被覆する被膜と、からなるキャリア粒子を備える。さらに、このキャリア粒子の被膜は、電気絶縁性樹脂と導電性粒子とからなる。詳細には、この被膜は、電気絶縁性樹脂からなる樹脂膜内に、複数の導電性粒子が分散した構造を有する。 The above-described active material layer forming apparatus includes carrier particles, which are composed of magnetic particles and coatings covering the surfaces of the magnetic particles. Furthermore, the coating of the carrier particles is composed of an electrically insulating resin and conductive particles. Specifically, this film has a structure in which a plurality of conductive particles are dispersed in a resin film made of an electrically insulating resin.

このキャリア粒子は、被膜内部に導電性粒子を含んでいるため、電気絶縁性樹脂のみからなる被膜を有する従来のキャリア粒子と比較して、粒子混合部において複合粒子と擦り合わされたときの被膜の帯電量（静電気の量）が小さくなる。このため、上述の活物質層形成装置では、粒子混合部において複合粒子とキャリア粒子とを混合したときに、キャリア粒子と複合粒子との間に働く静電気力を低減させることができる。これにより、キャリア粒子と複合粒子との間の結合力を弱めることができ、複合粒子がキャリア粒子から離れ易くなる。 Since this carrier particle contains conductive particles inside the coating, the coating when rubbed with the composite particles in the particle mixing portion is more effective than conventional carrier particles having a coating made of only an electrically insulating resin. The amount of charge (amount of static electricity) becomes smaller. Therefore, in the active material layer forming apparatus described above, when the composite particles and the carrier particles are mixed in the particle mixing section, the electrostatic force acting between the carrier particles and the composite particles can be reduced. This can weaken the bonding force between the carrier particles and the composite particles, making it easier for the composite particles to separate from the carrier particles.

従って、第１間隙を含む成膜領域において、マグネットロールによって搬送されているキャリア粒子による保持から複合粒子が解放され易くなるので、キャリア粒子によって保持されて搬送される複合粒子の多くを、成膜領域に放出することができる。これにより、成膜領域において、多くの複合粒子を、バックアップロールによって搬送されている集電箔に向けて空中移動させることができ、集電箔上に多くの複合粒子を堆積させることができる。なお、キャリア粒子による保持から解放されて成膜領域に放出された複合粒子は、直流電源によってマグネットロールとバックアップロールとの間に生じさせた電位差による静電気力によって、バックアップロールによって搬送されている集電箔に引き寄せられて、集電箔上に付着する。 Therefore, in the film formation region including the first gap, the composite particles are easily released from being held by the carrier particles being conveyed by the magnet roll, so most of the composite particles held and conveyed by the carrier particles are deposited. It can be released into an area. As a result, in the film formation region, many composite particles can be moved in the air toward the current collector foil being conveyed by the backup roll, and many composite particles can be deposited on the current collector foil. In addition, the composite particles released from the holding by the carrier particles and discharged to the film forming area are collected by the backup roll due to the electrostatic force caused by the potential difference generated between the magnet roll and the backup roll by the DC power supply. It is attracted to the electric foil and adheres to the collector foil.

また、上述の活物質層形成装置では、マグネットロールの外周面に磁気吸着したキャリア粒子に複合粒子が保持される形態が、以下の２つの形態になる。１つ目は、弱い静電気力によってキャリア粒子の表面に複合粒子が付着する態様で、キャリア粒子に複合粒子が保持される形態である。２つ目は、静電気力による付着ではなく、隣り合うキャリア粒子間に複合粒子が挟まれる態様で、キャリア粒子に複合粒子が保持される形態である。すなわち、上述の活物質層形成装置では、弱い静電気力によってキャリア粒子の表面に付着する形態でキャリア粒子に保持された複合粒子と、（静電気力による付着ではなく）隣り合うキャリア粒子間に挟まれる態様でキャリア粒子に保持された複合粒子とが混在して、複合粒子と共にキャリア粒子がマグネットロールの外周面に磁気吸着して搬送される。 In the active material layer forming apparatus described above, the composite particles are held by the carrier particles magnetically attracted to the outer peripheral surface of the magnet roll in the following two modes. The first is a form in which the composite particles are held by the carrier particles in such a manner that the composite particles adhere to the surfaces of the carrier particles by weak electrostatic force. The second is a form in which the composite particles are held by the carrier particles in such a manner that the composite particles are sandwiched between adjacent carrier particles instead of being adhered by electrostatic force. That is, in the active material layer forming apparatus described above, the composite particles held by the carrier particles in a form that adheres to the surface of the carrier particles by a weak electrostatic force and the composite particles that are sandwiched between adjacent carrier particles (not adhered by electrostatic force) Composite particles held by the carrier particles are intermingled, and the carrier particles are magnetically attracted to the outer peripheral surface of the magnet roll together with the composite particles and conveyed.

以上説明したように、上述の活物質層形成装置は、従来の活物質層形成装置（電気絶縁性樹脂のみからなる被膜を有するキャリア粒子を用いた活物質層形成装置）に比べて、集電箔の表面に付着する複合粒子の量を増大させることができるので、活物質層の目付（単位面積当たりの重量）を増大させることができる。 As described above, the above-described active material layer forming apparatus is superior in current collection compared to the conventional active material layer forming apparatus (active material layer forming apparatus using carrier particles having a coating made of only an electrically insulating resin). Since the amount of composite particles adhering to the surface of the foil can be increased, the basis weight (weight per unit area) of the active material layer can be increased.

さらに、前記の活物質層形成装置であって、前記キャリア粒子の前記被膜において、前記電気絶縁性樹脂はシリコーン樹脂であり、前記導電性粒子はカーボン粒子であり、前記被膜における前記カーボン粒子の含有率が、５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下である活物質層形成装置とすると良い。 Further, in the active material layer forming apparatus, in the coating of the carrier particles, the electrically insulating resin is a silicone resin, the conductive particles are carbon particles, and the coating contains the carbon particles. It is preferable that the active material layer forming apparatus has a ratio of 5 wt % or more and 10 wt % or less.

上述の活物質層形成装置では、キャリア粒子として、シリコーン樹脂（電気絶縁性樹脂）からなる樹脂膜内に、複数のカーボン粒子（導電性粒子）が分散した構造の被膜を有するキャリア粒子を備える。そして、このキャリア粒子の被膜は、カーボン粒子の含有率を５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下とされている。このようなキャリア粒子は、粒子混合部において複合粒子と擦り合わされたときの被膜の帯電量が小さくなる。このため、粒子混合部において複合粒子とキャリア粒子とを混合したときに、キャリア粒子と複合粒子との間に働く静電気力を小さくすることができる。これにより、キャリア粒子と複合粒子との間の結合力が弱くなるので、複合粒子がキャリア粒子から離れ易くなる。 In the active material layer forming apparatus described above, the carrier particles are provided with a coating having a structure in which a plurality of carbon particles (conductive particles) are dispersed in a resin film made of silicone resin (electrically insulating resin). The coating of the carrier particles has a carbon particle content of 5 wt % or more and 10 wt % or less. When such carrier particles are rubbed with the composite particles in the particle mixing portion, the charge amount of the coating becomes small. Therefore, when the composite particles and the carrier particles are mixed in the particle mixing section, the electrostatic force acting between the carrier particles and the composite particles can be reduced. This weakens the bonding force between the carrier particles and the composite particles, making it easier for the composite particles to separate from the carrier particles.

従って、上述の活物質層形成装置では、成膜領域において、マグネットロールによって搬送されているキャリア粒子による保持から複合粒子が解放され易くなるので、キャリア粒子によって保持されて搬送されている複合粒子の多くを、成膜領域に放出することができる。これにより、成膜領域において、多くの複合粒子を、バックアップロールによって搬送されている集電箔に向けて空中移動させて、集電箔上に多くの複合粒子を堆積させることができるので、活物質層の目付を大きくすることができる。 Therefore, in the active material layer forming apparatus described above, the composite particles are easily released from being held by the carrier particles being conveyed by the magnet roll in the film formation region. Many can be released into the deposition area. As a result, in the film formation region, many composite particles can be moved in the air toward the current collector foil being conveyed by the backup roll, and many composite particles can be deposited on the current collector foil. The basis weight of the material layer can be increased.

なお、上述のキャリア粒子を用いた場合、静電気力によってキャリア粒子の表面に付着する複合粒子の量は少なくなるが、マグネットロールの外周面に磁気吸着した隣り合うキャリア粒子間に複数の複合粒子が挟まれる態様で、多くの複合粒子がキャリア粒子に保持される。これにより、多くの複合粒子をマグネットロールによって成膜領域まで搬送することができる。 When the carrier particles described above are used, the amount of composite particles adhering to the surface of the carrier particles is reduced by electrostatic force, but a plurality of composite particles are formed between adjacent carrier particles magnetically attracted to the outer peripheral surface of the magnet roll. In a sandwiched manner, many composite particles are held by carrier particles. As a result, many composite particles can be transported to the film forming area by the magnet rolls.

さらに、前記いずれかの活物質層形成装置であって、前記キャリア粒子は、三菱化学アナリテック社製の粉体抵抗測定システムＭＣＰ－ＰＤ５１を用いて、設定荷重を８ｋＮにして、複数の前記キャリア粒子を加圧して測定した体積抵抗率の値が、３．８４×１０^４（Ω・ｃｍ）以上２．２２×１０^５（Ω・ｃｍ）以下の範囲内となるキャリア粒子である活物質層形成装置とするのが好ましい。 Furthermore, in any of the active material layer forming apparatuses, the carrier particles are measured using a powder resistance measurement system MCP-PD51 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. with a set load of 8 kN. The active material layer, which is a carrier particle whose volume resistivity measured by pressurizing the particle is in the range of 3.84×10 ⁴ (Ω·cm) or more and 2.22×10 ⁵ (Ω·cm) or less. It is preferably a forming device.

上述の条件で測定した体積抵抗率の値が、３．８４×１０^４（Ω・ｃｍ）以上２．２２×１０^５（Ω・ｃｍ）以下の範囲内となるキャリア粒子は、粒子混合部において複合粒子と擦り合わされたときの被膜の帯電量が小さくなる。このため、粒子混合部において複合粒子とキャリア粒子とを混合したときに、キャリア粒子と複合粒子との間に働く静電気力を小さくすることができる。従って、上述の活物質層形成装置では、成膜領域において、マグネットロールによって搬送されているキャリア粒子による保持から複合粒子が解放され易くなる。これにより、成膜領域において、多くの複合粒子を、バックアップロールによって搬送されている集電箔に向けて空中移動させて、集電箔上に多くの複合粒子を堆積させることができるので、活物質層の目付を大きくすることができる。 Carrier particles whose volume resistivity value measured under the above conditions is in the range of 3.84×10 ⁴ (Ω·cm) or more and 2.22×10 ⁵ (Ω·cm) or less are The charge amount of the coating is reduced when rubbed with the composite particles. Therefore, when the composite particles and the carrier particles are mixed in the particle mixing section, the electrostatic force acting between the carrier particles and the composite particles can be reduced. Therefore, in the active material layer forming apparatus described above, the composite particles are easily released from the holding by the carrier particles conveyed by the magnet rolls in the film formation region. As a result, in the film formation region, many composite particles can be moved in the air toward the current collector foil being conveyed by the backup roll, and many composite particles can be deposited on the current collector foil. The basis weight of the material layer can be increased.

実施形態にかかる活物質層形成装置を有する電極シート製造装置の側面視概略図である。1 is a schematic side view of an electrode sheet manufacturing apparatus having an active material layer forming apparatus according to an embodiment; FIG. キャリア粒子の断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view of carrier particles; FIG. 図１のＢ部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a B portion in FIG. 1; マグネットロールの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a magnet roll; 図１のＣ部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a C portion in FIG. 1; 集電箔上に活物質層が形成された電極シートの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an electrode sheet in which an active material layer is formed on a collector foil;

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。実施形態にかかる電極シート製造装置１００は、活物質層形成装置１０３とロールプレス装置１０５とを備える。活物質層形成装置１０３は、帯状の集電箔３の第１表面３ｂ上に、活物質粒子１１及びバインダ粒子１３を含む活物質層５を形成する。この活物質層形成装置１０３は、粒子供給部１１０とキャリア粒子２００と粒子混合部１２０とバックアップロール１３０とマグネットロール１４０と直流電源１５０とを備える（図１参照）。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which actualized this invention is described in detail, referring drawings. An electrode sheet manufacturing apparatus 100 according to the embodiment includes an active material layer forming apparatus 103 and a roll press apparatus 105 . The active material layer forming apparatus 103 forms the active material layer 5 containing the active material particles 11 and the binder particles 13 on the first surface 3 b of the strip-shaped current collector foil 3 . This active material layer forming apparatus 103 includes a particle supply section 110, carrier particles 200, a particle mixing section 120, a backup roll 130, a magnet roll 140, and a DC power supply 150 (see FIG. 1).

粒子供給部１１０は、粒子混合部１２０の上方に配置されており、複合粒子１５を収容する収容部１１１と、この収容部１１１内に設けられた攪拌翼１１３及び送りロール１１５とを有する（図１参照）。この粒子供給部１１０は、複合粒子１５を一時的に収容すると共に、複合粒子１５を粒子混合部１２０へ供給する。なお、複合粒子１５は、溶媒を含むことなく、活物質粒子１１と、活物質粒子１１の表面に結合したバインダ粒子１３とからなる。 The particle supply unit 110 is arranged above the particle mixing unit 120, and has a storage unit 111 that stores the composite particles 15, and a stirring blade 113 and a feed roll 115 that are provided in the storage unit 111 (see FIG. 1). The particle supply unit 110 temporarily accommodates the composite particles 15 and supplies the composite particles 15 to the particle mixing unit 120 . Composite particles 15 are composed of active material particles 11 and binder particles 13 bonded to the surfaces of active material particles 11 without containing a solvent.

キャリア粒子２００は、図２に示すように、フェライトからなる磁性粒子２０１と、この磁性粒子２０１の表面２０１ｂを被覆する被膜２０２とからなる。被膜２０２は、膜状の電気絶縁性樹脂（樹脂膜２０３）と複数の導電性粒子２０４とからなる。詳細には、被膜２０２は、電気絶縁性樹脂からなる樹脂膜２０３内に、複数の導電性粒子２０４が分散した構造を有する（図２参照）。なお、本実施形態では、樹脂膜２０３を構成する電気絶縁性樹脂はシリコーン樹脂であり、導電性粒子２０４はカーボン粒子である。このキャリア粒子２００は、後述する粒子混合部１２０の収容部１２１ｂ内に一定量収容される。 Carrier particles 200 are composed of magnetic particles 201 made of ferrite and coatings 202 covering surfaces 201b of magnetic particles 201, as shown in FIG. Coating 202 is composed of a film-like electrically insulating resin (resin film 203 ) and a plurality of conductive particles 204 . Specifically, the film 202 has a structure in which a plurality of conductive particles 204 are dispersed in a resin film 203 made of an electrically insulating resin (see FIG. 2). In this embodiment, the electrically insulating resin forming the resin film 203 is a silicone resin, and the conductive particles 204 are carbon particles. A certain amount of the carrier particles 200 are accommodated in an accommodating section 121b of the particle mixing section 120, which will be described later.

粒子混合部１２０は、複数の複合粒子１５と複数のキャリア粒子２００とを攪拌しつつ混合する。この粒子混合部１２０は、粒子供給部１１０及びマグネットロール１４０の下方に配置されており、複合粒子１５及びキャリア粒子２００を収容する収容部１２１ｂと、この収容部１２１ｂ内に設けられた３つの攪拌翼（第１攪拌翼１２３、第２攪拌翼１２４、及び第３攪拌翼１２５）とを有する（図１参照）。なお、収容部１２１ｂは、箱体１２１の一部である。箱体１２１は、収容部１２１ｂと、収容部１２１ｂの第１側壁部１２１ｄの上端から上方に延びる上方側壁部１２１ｃとを有する。 The particle mixing unit 120 mixes the multiple composite particles 15 and the multiple carrier particles 200 while stirring. The particle mixing section 120 is arranged below the particle supply section 110 and the magnet roll 140, and includes a storage section 121b that stores the composite particles 15 and the carrier particles 200, and three agitating units provided in the storage section 121b. blades (first stirring blade 123, second stirring blade 124, and third stirring blade 125) (see FIG. 1). In addition, the accommodating part 121b is a part of the box 121. As shown in FIG. The box 121 has a housing portion 121b and an upper side wall portion 121c extending upward from the upper end of a first side wall portion 121d of the housing portion 121b.

粒子混合部１２０のうち、図１において最も左側に位置する第１攪拌翼１２３は、図１において反時計回りに回転し、粒子供給部１１０から粒子混合部１２０の収容部１２１ｂ内に供給された複合粒子１５と、予め収容部１２１ｂ内に収容されているキャリア粒子２００とを攪拌しつつ混合すると共に、混合した複合粒子１５及びキャリア粒子２００を、図１において中央に位置する第２攪拌翼１２４に送る。 In the particle mixing section 120, the leftmost first stirring blade 123 in FIG. 1 rotates counterclockwise in FIG. The composite particles 15 and the carrier particles 200 previously accommodated in the accommodating portion 121b are stirred and mixed, and the mixed composite particles 15 and the carrier particles 200 are stirred into the second stirring blade 124 located in the center in FIG. send to

第１攪拌翼１２３と第３攪拌翼１２５との間に位置する第２攪拌翼１２４は、図１において反時計回りに回転し、第３攪拌翼１２５は、図１において時計回りに回転する。これにより、複合粒子１５とキャリア粒子２００とを更に攪拌しつつ混合すると共に、第２攪拌翼１２４と第３攪拌翼１２５との中間部分において、混合した複合粒子１５及びキャリア粒子２００を、上方のマグネットロール１４０に向けて送る。 The second stirring blade 124 positioned between the first stirring blade 123 and the third stirring blade 125 rotates counterclockwise in FIG. 1, and the third stirring blade 125 rotates clockwise in FIG. As a result, the composite particles 15 and the carrier particles 200 are further stirred and mixed, and in the intermediate portion between the second stirring blade 124 and the third stirring blade 125, the mixed composite particles 15 and the carrier particles 200 are moved upward. Send it toward the magnet roll 140 .

バックアップロール１３０は、マグネットロール１４０の上方に配置されている。また、バックアップロール１３０の近傍には、バックアップロール１３０と平行に搬送ロール１３５が配置されている。バックアップロール１３０及び搬送ロール１３５は、集電箔３を、その長手方向ＤＬに沿った搬送方向ＤＭに搬送する（図１参照）。具体的には、搬送ロール１３５は、集電箔３の第１表面３ｂに接触して、集電箔３をバックアップロール１３０に向けて搬送する。 The backup roll 130 is arranged above the magnet roll 140 . In the vicinity of the backup roll 130 , a transport roll 135 is arranged parallel to the backup roll 130 . The backup roll 130 and the transport roll 135 transport the current collector foil 3 in the transport direction DM along the longitudinal direction DL (see FIG. 1). Specifically, the transport roll 135 contacts the first surface 3 b of the current collector foil 3 and transports the current collector foil 3 toward the backup roll 130 .

また、バックアップロール１３０には、バックアップロール１３０を回転駆動させるモータ（不図示）が連結されている。これにより、バックアップロール１３０は、図１において時計回りに回転し、当該バックアップロール１３０の外周面１３０ｍに集電箔３の第２表面３ｃが接触する態様で、搬送ロール１３５から送られてきた集電箔３を外周面１３０ｍに巻き付けるようにして、集電箔３をロールプレス装置１０５に向けて搬送する。 A motor (not shown) for rotating the backup roll 130 is connected to the backup roll 130 . As a result, the backup roll 130 rotates clockwise in FIG. The collector foil 3 is transported toward the roll press device 105 so as to be wrapped around the outer peripheral surface 130 m.

マグネットロール１４０は、バックアップロール１３０の外周面１３０ｍに沿って周方向に搬送される集電箔３の下方に第１間隙Ｋ１を空けて、バックアップロール１３０に平行に配置されると共に、粒子混合部１２０の上方に配置されている。なお、マグネットロール１４０は、バックアップロール１３０の下方に第３間隙Ｋ３を空けて配置されている。本実施形態では、第３間隙Ｋ３の大きさは４．０ｍｍであり、第１間隙Ｋ１の大きさは、第３間隙Ｋ３よりも集電箔３の厚み分だけ小さい。 The magnet roll 140 is arranged parallel to the backup roll 130 with a first gap K1 below the current collector foil 3 that is conveyed in the circumferential direction along the outer peripheral surface 130m of the backup roll 130. It is arranged above 120 . The magnet roll 140 is arranged below the backup roll 130 with a third gap K3 therebetween. In this embodiment, the size of the third gap K3 is 4.0 mm, and the size of the first gap K1 is smaller than the size of the third gap K3 by the thickness of the current collector foil 3 .

マグネットロール１４０は、外周面１４０ｍに生じた磁力Ｆｇによって、キャリア粒子２００を外周面１４０ｍに吸着可能に構成されている。このマグネットロール１４０は、粒子混合部１２０において複合粒子１５と混合されたキャリア粒子２００を当該マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着することによって、当該マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着したキャリア粒子２００に複合粒子１５が保持された状態として、第１間隙Ｋ１に向けて、複合粒子１５及びキャリア粒子２００を当該マグネットロール１４０の周方向に搬送する。なお、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに生じる磁力Ｆｇの大きさは、マグネットロール１４０の周方向位置によって異なっており、外周面１４０ｍのうち、後述する成膜領域ＭＲを構成する成膜領域構成部１４０ｍｐ（第１磁石１４３Ｎ１が径方向内側に存在する部位、図４参照）において最も強い。 The magnet roll 140 is configured to be able to attract the carrier particles 200 to the outer peripheral surface 140m by the magnetic force Fg generated on the outer peripheral surface 140m. The magnet roll 140 magnetically attracts the carrier particles 200 mixed with the composite particles 15 in the particle mixing section 120 to the outer peripheral surface 140 m of the magnet roll 140, thereby magnetically attracting the carrier particles 140 m to the outer peripheral surface 140 m of the magnet roll 140. With the composite particles 15 held by the particles 200, the composite particles 15 and the carrier particles 200 are conveyed in the circumferential direction of the magnet roll 140 toward the first gap K1. The magnitude of the magnetic force Fg generated on the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 varies depending on the position in the circumferential direction of the magnet roll 140. It is strongest at 140 mp (the portion where the first magnet 143N1 exists radially inward, see FIG. 4).

具体的には、マグネットロール１４０は、図４に示すように、アルミニウムからなる円筒状の金属筒１４１と、この金属筒１４１の内部に金属筒１４１と同軸に配置された、５極構造を有する円柱状のマグネット部１４３とを有する。金属筒１４１の外周面１４１ｍは、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍをなす。この金属筒１４１には、金属筒１４１を回転駆動させるモータ（不図示）が連結されており、これにより、金属筒１４１は、図１において反時計回りに回転する。 Specifically, as shown in FIG. 4, the magnet roll 140 has a five-pole structure in which a cylindrical metal tube 141 made of aluminum and coaxial with the metal tube 141 are arranged inside the metal tube 141. and a columnar magnet portion 143 . An outer peripheral surface 141m of the metal cylinder 141 forms an outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 . A motor (not shown) that rotates the metal cylinder 141 is connected to the metal cylinder 141, thereby rotating the metal cylinder 141 counterclockwise in FIG.

一方、マグネット部１４３は、固定されており回転しない。マグネット部１４３は、マグネットロール１４０のロール軸に直交する断面が、それぞれ扇状の５つのフェライト磁石からなる磁石（第１磁石１４３Ｎ１、第２磁石１４３Ｓ１、第３磁石１４３Ｓ２、第４磁石１４３Ｎ２、及び第５磁石１４３Ｓ３）により構成されている。第１磁石１４３Ｎ１及び第４磁石１４３Ｎ２は、それぞれ、径方向外側にＮ極を有する磁石であり、第２磁石１４３Ｓ１、第３磁石１４３Ｓ２、及び第５磁石１４３Ｓ３は、それぞれ、径方向外側にＳ極を有する磁石である（図１及び図４参照）。このうち第１磁石１４３Ｎ１は、上方に配置されており、金属筒１４１、及び、バックアップロール１３０で搬送される集電箔３を介して、バックアップロール１３０に対向する。図１において、この第１磁石１４３Ｎ１から反時計回りに、第２磁石１４３Ｓ１、第３磁石１４３Ｓ２、第４磁石１４３Ｎ２、第５磁石１４３Ｓ３が配置されている。 On the other hand, the magnet part 143 is fixed and does not rotate. The magnet portion 143 includes five magnets (a first magnet 143N1, a second magnet 143S1, a third magnet 143S2, a fourth magnet 143N2, and a third magnet 143N2) each of which has a fan-shaped cross section perpendicular to the roll axis of the magnet roll 140 and is composed of five ferrite magnets. 5 magnets 143S3). The first magnet 143N1 and the fourth magnet 143N2 are magnets each having an N pole radially outward, and the second magnet 143S1, the third magnet 143S2, and the fifth magnet 143S3 each have an S pole radially outward. (see FIGS. 1 and 4). Among them, the first magnet 143N1 is arranged above and faces the backup roll 130 via the metal cylinder 141 and the current collector foil 3 conveyed by the backup roll 130 . In FIG. 1, a second magnet 143S1, a third magnet 143S2, a fourth magnet 143N2, and a fifth magnet 143S3 are arranged counterclockwise from the first magnet 143N1.

直流電源１５０は、バックアップロール１３０とマグネットロール１４０との間に直流電圧Ｖｄを印加して、第１間隙Ｋ１を含む成膜領域ＭＲにおいて、キャリア粒子２００によって保持されていた複合粒子１５を、バックアップロール１３０によって搬送されている集電箔３に向けて空中移動させて、集電箔３の第１表面３ｂ上に堆積させる（図１参照）。具体的には、直流電源１５０は、その負極がマグネットロール１４０に、正極がバックアップロール１３０に電気的に接続されている。なお、バックアップロール１３０は接地されている。本実施形態では、この直流電源１５０により、マグネットロール１４０の電位が－６００Ｖ、バックアップロール１３０の電位が０Ｖとなるため、マグネットロール１４０とバックアップロール１３０との間に直流電圧Ｖｄ＝－６００Ｖが掛けられる。 The DC power supply 150 applies a DC voltage Vd between the backup roll 130 and the magnet roll 140 to back up the composite particles 15 held by the carrier particles 200 in the film formation region MR including the first gap K1. It is moved in the air toward the collector foil 3 being transported by the roll 130 and deposited on the first surface 3b of the collector foil 3 (see FIG. 1). Specifically, the DC power supply 150 has its negative electrode electrically connected to the magnet roll 140 and its positive electrode electrically connected to the backup roll 130 . Note that the backup roll 130 is grounded. In the present embodiment, the DC power supply 150 sets the potential of the magnet roll 140 to −600 V and the potential of the backup roll 130 to 0 V, so that the DC voltage Vd=−600 V is applied between the magnet roll 140 and the backup roll 130. be done.

これにより、バックアップロール１３０に巻きつけられて搬送される集電箔３とマグネットロール１４０との第１間隙Ｋ１を含む成膜領域ＭＲにおいて、静電気力Ｆｓが生じる。本実施形態では、キャリア粒子２００によって保持されつつマグネットロール１４０によって搬送されていた複合粒子１５が、成膜領域ＭＲにおいて、集電箔３に向けて空中移動（飛翔）して、集電箔３との間に働く静電気力Ｆｓによって集電箔３の第１表面３ｂに引きつけられて付着（吸着）する（図１及び図５参照）。図１では、キャリア粒子２００及び複合粒子１５の図示を一部省略している。なお、成膜領域ＭＲは、バックアップロール１３０によって搬送されている集電箔３とマグネットロール１４０の外周面１４０ｍとに挟まれた領域であって、複合粒子１５が、集電箔３との間に働く静電気力Ｆｓによって集電箔３に引き寄せられることによって、集電箔３の第１表面３ｂに向かって空中移動する領域（電界）である。直流電源１５０は、バックアップロール１３０とマグネットロール１４０との間に直流電圧Ｖｄを印加することによって、この成膜領域ＭＲを形成する。 As a result, an electrostatic force Fs is generated in the film formation region MR including the first gap K1 between the current collector foil 3 wound around the backup roll 130 and the magnet roll 140 and the magnet roll 140 . In the present embodiment, the composite particles 15 held by the carrier particles 200 and transported by the magnet roll 140 move (fly) in the air toward the current collector foil 3 in the film formation region MR, and the current collector foil 3 It is attracted to the first surface 3b of the current collector foil 3 by the electrostatic force Fs acting between and adheres (adheres) to it (see FIGS. 1 and 5). In FIG. 1, illustration of carrier particles 200 and composite particles 15 is partially omitted. The film formation region MR is a region sandwiched between the current collector foil 3 being conveyed by the backup roll 130 and the outer peripheral surface 140 m of the magnet roll 140, and the composite particles 15 are between the current collector foil 3 and the film formation region MR. This is an area (electric field) that moves in the air toward the first surface 3b of the current collector foil 3 by being attracted to the current collector foil 3 by the electrostatic force Fs acting on the current collector foil 3 . The DC power supply 150 forms the film-forming region MR by applying a DC voltage Vd between the backup roll 130 and the magnet roll 140 .

また、ロールプレス装置１０５は、第１加熱加圧ロール１７１と、この第１加熱加圧ロール１７１の下方に第４間隙Ｋ４を空けて第１加熱加圧ロール１７１に平行に配置された第２加熱加圧ロール１７３とを有する。第１加熱加圧ロール１７１及び第２加熱加圧ロール１７３には、それぞれ、これらを回転駆動させるモータ（不図示）が連結されている。また、第１加熱加圧ロール１７１及び第２加熱加圧ロール１７３には、それぞれヒータ（不図示）が内蔵されている。このロールプレス装置１０５は、活物質層形成装置１０３によって作製されて搬送される電極シート１（集電箔３上に活物質層５が形成されたシート）を、第１加熱加圧ロール１７１と第２加熱加圧ロール１７３との間で、ホットロールプレスする。 In addition, the roll press device 105 includes a first heating and pressure roll 171 and a second heating and pressure roll 171 arranged parallel to the first heating and pressure roll 171 with a fourth gap K4 below the first heating and pressure roll 171 . It has a heating pressure roll 173 . A motor (not shown) is connected to each of the first heating and pressurizing roll 171 and the second heating and pressurizing roll 173 to rotationally drive them. A heater (not shown) is built in each of the first heating and pressurizing roll 171 and the second heating and pressurizing roll 173 . The roll press device 105 presses the electrode sheet 1 (the sheet in which the active material layer 5 is formed on the current collector foil 3) produced and conveyed by the active material layer forming device 103 with the first heating and pressurizing roll 171. Hot roll pressing is performed between the second heating and pressurizing roll 173 .

ところで、従来の活物質層形成装置では、キャリア粒子として、磁性粒子と、この磁性粒子の表面を被覆する被膜であって電気絶縁性樹脂（例えば、シリコーン樹脂）のみからなる被膜と、からなるキャリア粒子を用いていた。このため、粒子混合部において複合粒子とキャリア粒子とが擦り合わされることで、キャリア粒子の被膜に大きな帯電量の静電気が発生する。従って、粒子混合部において複合粒子とキャリア粒子とを混合することで、強い静電気力によってキャリア粒子の表面に複合粒子が付着する態様で、複合粒子がキャリア粒子に保持される。このため、成膜領域において、マグネットロールによって搬送されているキャリア粒子による保持から複合粒子が解放され難くなり、キャリア粒子によって保持されて搬送されている複合粒子が、成膜領域に放出され難くなっていた。従って、従来の活物質層形成装置では、集電箔上に多くの複合粒子を堆積させることが難しく、集電箔上に形成する活物質層の目付を増大させることが難しかった。 By the way, in a conventional active material layer forming apparatus, as carrier particles, a carrier composed of magnetic particles and a coating that coats the surface of the magnetic particles and is made of an electrically insulating resin (for example, silicone resin) only. particles were used. Therefore, when the composite particles and the carrier particles are rubbed together in the particle mixing portion, a large amount of static electricity is generated in the coat of the carrier particles. Therefore, by mixing the composite particles and the carrier particles in the particle mixing section, the composite particles are held by the carrier particles in such a manner that the composite particles adhere to the surfaces of the carrier particles due to the strong electrostatic force. Therefore, in the film formation region, the composite particles are less likely to be released from the holding by the carrier particles that are conveyed by the magnet roll, and the composite particles that are held and conveyed by the carrier particles are less likely to be released to the film formation region. was Therefore, with the conventional active material layer forming apparatus, it was difficult to deposit a large amount of composite particles on the current collector foil, and it was difficult to increase the basis weight of the active material layer formed on the current collector foil.

これに対し、本実施形態の活物質層形成装置１０３では、キャリア粒子２００の被膜２０２は、膜状の電気絶縁性樹脂（樹脂膜２０３）と、この内部に位置する複数の導電性粒子２０４とからなる。詳細には、被膜２０２は、電気絶縁性樹脂からなる樹脂膜２０３内に、複数の導電性粒子２０４が分散した構造を有する（図２参照）。このように、本実施形態のキャリア粒子２００は、被膜２０２の内部に導電性粒子２０４を含んでいるため、電気絶縁性樹脂のみからなる被膜を有する従来のキャリア粒子と比較して、粒子混合部１２０において複合粒子１５と擦り合わされたときの被膜２０２の帯電量（静電気の量）が小さくなる。このため、本実施形態の活物質層形成装置１０３では、粒子混合部１２０において複合粒子１５とキャリア粒子２００とを混合したときに、キャリア粒子２００と複合粒子１５との間に働く静電気力を低減させることができる。これにより、キャリア粒子２００と複合粒子１５との間の結合力を弱めることができ、複合粒子１５がキャリア粒子２００から離れ易くなる。 On the other hand, in the active material layer forming apparatus 103 of the present embodiment, the coating 202 of the carrier particles 200 consists of a film-like electrically insulating resin (resin film 203) and a plurality of conductive particles 204 positioned therein. consists of Specifically, the film 202 has a structure in which a plurality of conductive particles 204 are dispersed in a resin film 203 made of an electrically insulating resin (see FIG. 2). As described above, since the carrier particles 200 of the present embodiment contain the conductive particles 204 inside the coating 202, compared to conventional carrier particles having a coating made of only an electrically insulating resin, the particle mixing portion The amount of charge (the amount of static electricity) of the coating 202 when rubbed with the composite particles 15 at 120 is reduced. Therefore, in the active material layer forming apparatus 103 of the present embodiment, when the composite particles 15 and the carrier particles 200 are mixed in the particle mixing unit 120, the electrostatic force acting between the carrier particles 200 and the composite particles 15 is reduced. can be made Thereby, the bonding force between the carrier particles 200 and the composite particles 15 can be weakened, and the composite particles 15 can be easily separated from the carrier particles 200 .

従って、成膜領域ＭＲにおいて、マグネットロール１４０によって搬送されているキャリア粒子２００による保持から複合粒子１５が解放され易くなるので、キャリア粒子２００によって保持されて搬送される複合粒子１５の多くを、成膜領域ＭＲ（電界）に放出することができる。これにより、成膜領域ＭＲにおいて、多くの複合粒子１５を、バックアップロール１３０によって搬送されている集電箔３に向けて空中移動させることができ、集電箔３上に多くの複合粒子１５を堆積させることができる。なお、キャリア粒子２００による保持から解放されて成膜領域ＭＲに放出された複合粒子１５は、直流電源１５０によってマグネットロール１４０とバックアップロール１３０との間に生じさせた電位差による静電気力Ｆｓによって、バックアップロール１３０によって搬送されている集電箔３に引き寄せられて、集電箔３上に付着する（図５参照）。 Therefore, in the film forming region MR, the composite particles 15 are easily released from the holding by the carrier particles 200 conveyed by the magnet roll 140, so that most of the composite particles 15 held and conveyed by the carrier particles 200 are formed. It can be emitted into the membrane region MR (field). As a result, in the film formation region MR, many composite particles 15 can be moved in the air toward the current collector foil 3 being conveyed by the backup roll 130, and many composite particles 15 can be deposited on the current collector foil 3. can be deposited. The composite particles 15 released from the holding by the carrier particles 200 and released to the film formation region MR are backed up by the electrostatic force Fs due to the potential difference generated between the magnet roll 140 and the backup roll 130 by the DC power supply 150. It is attracted to the current collector foil 3 conveyed by the roll 130 and adheres to the current collector foil 3 (see FIG. 5).

また、本実施形態の活物質層形成装置１０３では、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着したキャリア粒子２００に複合粒子１５が保持される形態が、以下の２つの形態になる。１つ目は、弱い静電気力によってキャリア粒子２００の表面に複合粒子１５が付着する態様で、キャリア粒子２００に複合粒子１５が保持される形態である。２つ目は、静電気力による付着ではなく、隣り合うキャリア粒子２００間に複合粒子１５が挟まれる態様で、キャリア粒子２００に複合粒子１５が保持される形態である。すなわち、本実施形態の活物質層形成装置１０３では、弱い静電気力によってキャリア粒子２００の表面に付着する形態でキャリア粒子２００に保持された複合粒子１５と、（静電気力による付着ではなく）隣り合うキャリア粒子２００間に挟まれる態様でキャリア粒子２００に保持された複合粒子１５とが混在して、複合粒子１５と共にキャリア粒子２００がマグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着して搬送される（図３参照）。 In addition, in the active material layer forming apparatus 103 of the present embodiment, the composite particles 15 are held by the carrier particles 200 magnetically attracted to the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 in the following two modes. The first is a form in which the composite particles 15 are held by the carrier particles 200 in such a manner that the composite particles 15 adhere to the surfaces of the carrier particles 200 by weak electrostatic force. The second is a form in which the composite particles 15 are held by the carrier particles 200 in such a manner that the composite particles 15 are sandwiched between adjacent carrier particles 200 instead of being adhered by electrostatic force. That is, in the active material layer forming apparatus 103 of the present embodiment, the composite particles 15 held by the carrier particles 200 in such a manner that they adhere to the surfaces of the carrier particles 200 by weak electrostatic force are adjacent to each other (not by electrostatic force). The composite particles 15 held by the carrier particles 200 in a state sandwiched between the carrier particles 200 are mixed, and the carrier particles 200 are magnetically attracted to the outer peripheral surface 140 m of the magnet roll 140 together with the composite particles 15 and conveyed (Fig. 3).

以上説明したように、本実施形態の活物質層形成装置１０３は、従来の活物質層形成装置（電気絶縁性樹脂のみからなる被膜を有するキャリア粒子を用いた活物質層形成装置）に比べて、集電箔３の表面（第１表面３ｂ）に付着する複合粒子１５の量を増大させることができるので、活物質層５の目付を増大させることができる。 As described above, the active material layer forming apparatus 103 of the present embodiment is superior to the conventional active material layer forming apparatus (active material layer forming apparatus using carrier particles having a coating made of only an electrically insulating resin). , the amount of the composite particles 15 adhering to the surface (first surface 3b) of the current collector foil 3 can be increased, so the basis weight of the active material layer 5 can be increased.

次に、本実施形態の電極シート１の製造方法について説明する。まず、粒子混合部１２０において、複合粒子１５とキャリア粒子２００とを混合する。続いて、粒子混合部１２０において複合粒子１５と混合されたキャリア粒子２００を、マグネットロール１４０の下側において、複合粒子１５を保持した状態でマグネットロール１４０の外周面１４０ｍに吸着させる。具体的には、粒子混合部１２０の第２攪拌翼１２４と第３攪拌翼１２５によって上方のマグネットロール１４０に向けて、複合粒子１５と共に送られたキャリア粒子２００が、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに生じている磁力Ｆｇによって、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに吸着することで、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着したキャリア粒子２００に複合粒子１５が保持された状態となる。 Next, a method for manufacturing the electrode sheet 1 of this embodiment will be described. First, the composite particles 15 and the carrier particles 200 are mixed in the particle mixing section 120 . Subsequently, the carrier particles 200 mixed with the composite particles 15 in the particle mixing section 120 are attracted to the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 under the magnet roll 140 while holding the composite particles 15 . Specifically, the carrier particles 200 sent together with the composite particles 15 toward the upper magnet roll 140 by the second stirring blades 124 and the third stirring blades 125 of the particle mixing section 120 spread over the outer peripheral surface 140 m of the magnet roll 140. Composite particles 15 are held by carrier particles 200 magnetically attracted to the outer peripheral surface 140m of magnet roll 140 by being attracted to outer peripheral surface 140m of magnet roll 140 by the magnetic force Fg generated in the magnet roll 140 .

これにより、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに、複数のキャリア粒子２００と、これらに保持された複数の複合粒子１５とからなる粒子層２１０が形成される。この粒子層２１０は、マグネットロール１４０の回転に伴って上方に移動し、スキージ１２７によって均される（図３参照）。なお、スキージ１２７は、粒子混合部１２０の上方において、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに対して第２間隙Ｋ２を空けてマグネットロール１４０の側方に配置されている。このため、粒子層２１０の厚みは、スキージ１２７によって第２間隙Ｋ２の寸法に調整される。その後、この粒子層２１０は、マグネットロール１４０の回転に伴って、第１間隙Ｋ１を含む成膜領域ＭＲまで移動する。また、バックアップロール１３０によって、集電箔３が長手方向ＤＬに沿った搬送方向ＤＭ搬送される。 As a result, a particle layer 210 composed of a plurality of carrier particles 200 and a plurality of composite particles 15 held thereon is formed on the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 . The particle layer 210 moves upward as the magnet roll 140 rotates and is flattened by the squeegee 127 (see FIG. 3). Note that the squeegee 127 is arranged above the particle mixing section 120 on the side of the magnet roll 140 with a second gap K2 with respect to the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 . Therefore, the thickness of the particle layer 210 is adjusted by the squeegee 127 to the dimension of the second gap K2. After that, the particle layer 210 moves to the film formation region MR including the first gap K1 as the magnet roll 140 rotates. Further, the backup roll 130 transports the current collector foil 3 in the transport direction DM along the longitudinal direction DL.

ところで、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに生じる磁力Ｆｇの大きさは、成膜領域ＭＲを構成する成膜領域構成部１４０ｍｐ（図４参照）において最も強くなる。このため、マグネットロール１４０によって搬送されて成膜領域ＭＲに達したキャリア粒子２００（粒子層２１０を形成していたキャリア粒子２００）は、複数のキャリア粒子２００が線状に連なった磁気穂２２０を形成する（図５参照）。そして、成膜領域ＭＲにおいて、磁気穂２２０が形成されるときに、キャリア粒子２００によって保持されていた複合粒子１５が、キャリア粒子２００による保持から解放されて、空中移動（飛翔）する。そして、この複合粒子１５は、集電箔３との間に働く静電気力Ｆｓによって集電箔３の第１表面３ｂに引きつけられることで、集電箔３に向かって空中移動（飛翔）し、集電箔３の第１表面３ｂに付着（吸着）する（図５参照）。これにより、集電箔３の第１表面３ｂ上には、複合粒子１５（活物質粒子１１とバインダ粒子１３）が堆積した活物質層５が連続して形成される。なお、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着しているキャリア粒子２００は、そのまま外周面１４０ｍ上に残る。 By the way, the magnitude of the magnetic force Fg generated on the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 is the strongest in the film forming region forming portion 140mp (see FIG. 4) forming the film forming region MR. For this reason, the carrier particles 200 (the carrier particles 200 forming the particle layer 210) conveyed by the magnet roll 140 and reaching the film forming region MR form magnetic spikes 220 in which a plurality of carrier particles 200 are linearly connected. form (see FIG. 5). Then, in the film formation region MR, when the magnetic spikes 220 are formed, the composite particles 15 held by the carrier particles 200 are released from the holding by the carrier particles 200 and move (fly) in the air. Then, the composite particles 15 are attracted to the first surface 3b of the current collector foil 3 by the electrostatic force Fs acting between them and the current collector foil 3, thereby moving (flying) in the air toward the current collector foil 3, It adheres (adsorbs) to the first surface 3b of the current collector foil 3 (see FIG. 5). As a result, active material layer 5 in which composite particles 15 (active material particles 11 and binder particles 13) are deposited is continuously formed on first surface 3b of current collector foil 3 . The carrier particles 200 magnetically attracted to the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 remain as they are on the outer peripheral surface 140m.

その後、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着したまま残ったキャリア粒子２００は、マグネットロール１４０の回転に伴って反時計回りに下方に移動する。そして、Ｓ極同士が隣り合う第２磁石１４３Ｓ１と第３磁石１４３Ｓ２との境界部１４０ｍｑ（図４参照）で、外周面１４０ｍから剥がれ落ち、粒子混合部１２０の収容部１２１ｂ内に戻る。その後、このキャリア粒子２００は、粒子混合部１２０において複合粒子１５と混合される。このようにして、帯状の集電箔３と、集電箔３の第１表面３ｂ上に形成された活物質層５とを備える電極シート１（図６参照）が作製される。 Thereafter, the carrier particles 200 remaining magnetically attracted to the outer peripheral surface 140m of the magnet roll 140 move downward counterclockwise as the magnet roll 140 rotates. Then, at the boundary 140mq (see FIG. 4) between the second magnet 143S1 and the third magnet 143S2 whose S poles are adjacent to each other, the particle peels off from the outer peripheral surface 140m and returns to the storage section 121b of the particle mixing section 120. FIG. After that, the carrier particles 200 are mixed with the composite particles 15 in the particle mixing section 120 . Thus, the electrode sheet 1 (see FIG. 6) including the strip-shaped collector foil 3 and the active material layer 5 formed on the first surface 3b of the collector foil 3 is produced.

続いて、上述のようにして活物質層形成装置１０３によって作製された電極シート１（集電箔３上に活物質層５が形成されたシート）を、ロールプレス装置１０５によってホットロールプレスする（図１参照）。これにより、集電箔３上の活物質層５が圧密化されると共に、活物質層５中のバインダ粒子１３が軟化（または溶融）して結着作用を生じる。これにより、活物質層５中の活物質粒子１１同士がバインダ粒子１３によって結着すると共に、活物質層５がバインダ粒子１３によって集電箔３に結着した電極シート１（図６参照）が作製される。この電極シート１は、例えば、リチウムイオン二次電池の電極シート（負極シートまたは正極シート）として用いることができる。また、本実施形態では、集電箔３の第１表面３ｂのみに活物質層５を形成したが、第２表面３ｃにも活物質層５を形成するようにしても良い。 Subsequently, the electrode sheet 1 (the sheet in which the active material layer 5 is formed on the current collector foil 3) produced by the active material layer forming apparatus 103 as described above is hot roll-pressed by the roll press apparatus 105 ( See Figure 1). As a result, the active material layer 5 on the current collector foil 3 is densified, and the binder particles 13 in the active material layer 5 are softened (or melted) to produce a binding effect. As a result, the active material particles 11 in the active material layer 5 are bound together by the binder particles 13, and the electrode sheet 1 (see FIG. 6) in which the active material layer 5 is bound to the current collector foil 3 by the binder particles 13 is formed. produced. This electrode sheet 1 can be used, for example, as an electrode sheet (negative electrode sheet or positive electrode sheet) of a lithium ion secondary battery. Moreover, in the present embodiment, the active material layer 5 is formed only on the first surface 3b of the current collector foil 3, but the active material layer 5 may be formed also on the second surface 3c.

＜実施例１，２と比較例１＞
実施例１では、キャリア粒子２００として、被膜２０２における導電性粒子２０４（カーボン粒子）の含有率が５ｗｔ％であるキャリア粒子２００を備える活物質層形成装置１０３を用いて、電極シート１を作製した。そして、作製した電極シート１について、活物質層５の目付を測定したところ、６．９３（ｍｇ／ｃｍ^２）であった。また、実施例１のキャリア粒子２００について体積抵抗率を測定したところ、２．２２×１０^５（Ω・ｃｍ）であった。なお、体積抵抗率は、三菱化学アナリテック社製の粉体抵抗測定システムＭＣＰ－ＰＤ５１及び低抵抗計ロレスターＧＰを用いて、設定荷重を８ｋＮにして、シリンダー内に充填した複数のキャリア粒子２００（具体的には、複数のキャリア粒子２００からなる２．０ｇの粉体）を加圧して測定したときの値である。 <Examples 1 and 2 and Comparative Example 1>
In Example 1, the electrode sheet 1 was produced using the active material layer forming apparatus 103 including the carrier particles 200 in which the content of the conductive particles 204 (carbon particles) in the coating 202 was 5 wt %. . Then, when the fabric weight of the active material layer 5 of the electrode sheet 1 produced was measured, it was 6.93 (mg/cm ² ). Further, when the volume resistivity of the carrier particles 200 of Example 1 was measured, it was 2.22×10 ⁵ (Ω·cm). The volume resistivity was measured using a powder resistance measurement system MCP-PD51 and a low resistance meter Lorestar GP manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd., with a set load of 8 kN, and a plurality of carrier particles 200 ( Specifically, it is a value obtained when 2.0 g of powder consisting of a plurality of carrier particles 200 is pressed and measured.

実施例２では、実施例１と比較して、キャリア粒子２００のみが異なる活物質層形成装置１０３を用いて、電極シート１を作製した。具体的には、実施例２では、キャリア粒子２００として、被膜２０２における導電性粒子２０４の含有率が１０ｗｔ％であるキャリア粒子２００を用いている。そして、作製した電極シート１について、活物質層５の目付を測定したところ、７．５９（ｍｇ／ｃｍ^２）であった。また、実施例１と同様にして、本実施例２のキャリア粒子２００について体積抵抗率を測定したところ、３．８４×１０^４（Ω・ｃｍ）であった。 In Example 2, an electrode sheet 1 was produced using an active material layer forming apparatus 103 that differs from Example 1 only in carrier particles 200 . Specifically, in Example 2, carrier particles 200 in which the content of conductive particles 204 in coating 202 is 10 wt % are used as carrier particles 200 . Then, when the fabric weight of the active material layer 5 of the produced electrode sheet 1 was measured, it was 7.59 (mg/cm ² ). Further, when the volume resistivity of the carrier particles 200 of Example 2 was measured in the same manner as in Example 1, it was 3.84×10 ⁴ (Ω·cm).

比較例１では、実施例１と比較して、キャリア粒子２００のみが異なる活物質層形成装置１０３を用いて、電極シート１を作製した。具体的には、比較例１では、キャリア粒子として、導電性粒子を含有することなくシリコーン樹脂のみからなる被膜を有する（すなわち、被膜２０２における導電性粒子２０４の含有率が０ｗｔ％である）キャリア粒子２００を用いている。そして、作製した電極シート１について、活物質層５の目付を測定したところ、２．６８（ｍｇ／ｃｍ^２）であった。また、実施例１と同様にして、本比較例１のキャリア粒子について体積抵抗率を測定したところ、４．７６×１０^６（Ω・ｃｍ）であった。 In Comparative Example 1, an electrode sheet 1 was produced using an active material layer forming apparatus 103 that differs from Example 1 only in carrier particles 200 . Specifically, in Comparative Example 1, as the carrier particles, a carrier having a coating made of only silicone resin without containing conductive particles (that is, the content of conductive particles 204 in coating 202 was 0 wt%). Particles 200 are used. Then, the fabric weight of the active material layer 5 of the produced electrode sheet 1 was measured and found to be 2.68 (mg/cm ² ). Further, when the volume resistivity of the carrier particles of Comparative Example 1 was measured in the same manner as in Example 1, it was 4.76×10 ⁶ (Ω·cm).

なお、比較例１では、強い静電気力によってキャリア粒子２００の表面に多くの複合粒子１５が付着した態様で、多くの複合粒子１５がキャリア粒子２００に保持されていた。このため、成膜領域ＭＲにおいて複合粒子１５がキャリア粒子２００から離れて飛翔し難くなっていた。一方、実施例１，２では、静電気力によってキャリア粒子２００の表面に付着する複合粒子１５の量は極めて少なくなったが、マグネットロール１４０の外周面１４０ｍに磁気吸着した隣り合うキャリア粒子２００間に複数の複合粒子１５が挟まれる態様で、多くの複合粒子１５がキャリア粒子２００に保持されていた。これにより、多くの複合粒子１５をマグネットロール１４０によって成膜領域ＭＲまで搬送して、成膜領域ＭＲにおいて複合粒子１５をキャリア粒子２００から離して飛翔させることができた。 In Comparative Example 1, many composite particles 15 were held by the carrier particles 200 in such a manner that many composite particles 15 adhered to the surfaces of the carrier particles 200 due to strong electrostatic force. For this reason, it has been difficult for the composite particles 15 to separate from the carrier particles 200 and fly in the film-forming region MR. On the other hand, in Examples 1 and 2, the amount of the composite particles 15 adhering to the surfaces of the carrier particles 200 due to the electrostatic force was extremely small. A large number of composite particles 15 were held by carrier particles 200 in such a manner that a plurality of composite particles 15 were sandwiched. As a result, many composite particles 15 were conveyed to the film formation region MR by the magnet roll 140, and the composite particles 15 were separated from the carrier particles 200 and flew in the film formation region MR.

以上説明したように、実施例１，２では、比較例１に比べて、活物質層５の目付を大きくすることができた。その理由は、実施例１，２では、比較例１とは異なり、被膜２０２の内部に導電性粒子２０４を含有するキャリア粒子２００を用いているからであるといえる。詳細には、実施例１，２では、電気絶縁性樹脂からなる樹脂膜２０３内に複数の導電性粒子２０４が分散した構造の被膜２０２を有するキャリア粒子２００を用いているからであるといえる。 As described above, in Examples 1 and 2, compared with Comparative Example 1, the basis weight of the active material layer 5 could be increased. The reason for this is that, unlike Comparative Example 1, in Examples 1 and 2, the carrier particles 200 containing the conductive particles 204 are used inside the coating 202 . More specifically, it can be said that in Examples 1 and 2, the carrier particles 200 each having a film 202 having a structure in which a plurality of conductive particles 204 are dispersed in a resin film 203 made of an electrically insulating resin are used.

さらに、実施例１，２の結果から、キャリア粒子２００として、被膜２０２における導電性粒子２０４の含有率が５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であるキャリア粒子２００を用いるのが好ましいといえる。また、キャリア粒子２００として、前述の条件で測定した体積抵抗率の値が３．８４×１０^４（Ω・ｃｍ）以上２．２２×１０^５（Ω・ｃｍ）以下の範囲内となるキャリア粒子２００を用いるのが好ましいといえる。 Furthermore, from the results of Examples 1 and 2, it can be said that it is preferable to use carrier particles 200 in which the content of conductive particles 204 in coating 202 is 5 wt % or more and 10 wt % or less. In addition, as the carrier particles 200, carrier particles having a volume resistivity value measured under the above-described conditions in the range of 3.84×10 ⁴ (Ω·cm) or more and 2.22×10 ⁵ (Ω·cm) or less. It can be said that using 200 is preferable.

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。例えば、実施形態では、複合粒子として、活物質粒子１１と、活物質粒子１１の表面に結合したバインダ粒子１３とからなる複合粒子１５を用いたが、活物質粒子と、活物質粒子の表面に結合したバインダ粒子及び導電粒子とからなる複合粒子を用いるようにしても良い。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the invention. For example, in the embodiment, the composite particles 15 composed of the active material particles 11 and the binder particles 13 bonded to the surfaces of the active material particles 11 were used as the composite particles. Composite particles consisting of bound binder particles and conductive particles may also be used.

１電極シート
３集電箔
５活物質層
１１活物質粒子
１３バインダ粒子
１５複合粒子
１０３活物質層形成装置
１２０粒子混合部
１３０バックアップロール
１４０マグネットロール
１５０直流電源
２００キャリア粒子
２０１磁性粒子
２０２被膜
２０３樹脂膜
２０４導電性粒子 1 Electrode sheet 3 Current collector foil 5 Active material layer 11 Active material particles 13 Binder particles 15 Composite particles 103 Active material layer forming device 120 Particle mixing unit 130 Backup roll 140 Magnet roll 150 DC power supply 200 Carrier particles 201 Magnetic particles 202 Coating 203 Resin membrane 204 conductive particles

Claims

An active material layer forming apparatus for forming an active material layer containing active material particles and binder particles on a strip-shaped current collector foil,
carrier particles comprising magnetic particles and a coating coating the surfaces of the magnetic particles;
a particle mixing unit for mixing composite particles in which the binder particles are bonded to the surfaces of the active material particles and the carrier particles;
a backup roll for transporting the current collector foil in a transport direction along its longitudinal direction;
A magnet roll arranged in parallel to the backup roll with a first gap in the current collector foil conveyed in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the backup roll, wherein the composite particles in the particle mixing section By magnetically adsorbing the carrier particles mixed with to the outer peripheral surface of the magnet roll, the composite particles are held in the carrier particles magnetically adsorbed to the outer peripheral surface of the magnet roll, in the first gap A magnet roll that conveys the composite particles and the carrier particles in the circumferential direction of the magnet roll toward the
A DC voltage is applied between the backup roll and the magnet roll, and the composite particles held by the carrier particles are conveyed by the backup roll in the film formation region including the first gap. a DC power supply that moves in the air toward the current collector foil and deposits on the current collector foil;
The active material layer forming apparatus, wherein the coating of the carrier particles is a coating having a structure in which a plurality of conductive particles are dispersed in a resin film made of an electrically insulating resin.

The active material layer forming apparatus according to claim 1,
In the coating of the carrier particles, the electrically insulating resin is a silicone resin, the conductive particles are carbon particles,
The active material layer forming apparatus, wherein the content of the carbon particles in the coating is 5 wt % or more and 10 wt % or less.