JPH0266855A - シート状正極板の製造法 - Google Patents

シート状正極板の製造法

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JPH0266855A
JPH0266855A JP63216532A JP21653288A JPH0266855A JP H0266855 A JPH0266855 A JP H0266855A JP 63216532 A JP63216532 A JP 63216532A JP 21653288 A JP21653288 A JP 21653288A JP H0266855 A JPH0266855 A JP H0266855A
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JP
Japan
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positive electrode
sheet
electrode plate
roll
mixture
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JP63216532A
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Kunio Tsuruta
鶴田 邦夫
Seiichi Mizutani
水谷 精一
Mamoru Iida
守 飯田
Hiroshi Nakano
仲野 浩
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • HELECTRICITY
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、シート状正極板の製造法に関するものであり
特に、粉粒状の正極合剤をシート状に加工して正極板を
得る製造法に関する。
従来の技術 従来一般に、シート状正極板の製造法として第2図に示
す3本のロールを用いて正極合剤を金属集電網に充填す
る方法が一般的であった。すなわち、供給ロール1と造
膜ロール2との間隙に水、メタノール等の希釈剤を10
〜60重量係含有した正極合剤4全流し込み、造膜ロー
ル2の表面に正極シート5を形成する。その後造膜ロー
ル2と充填ロール3との間隙において前記正極シー1−
5を金属集電網6の片面に充填してシート状正極板8を
製造していた。なお、この後電池の放電容量を向上する
ために、シート状正極板8を乾燥し、加圧して正極合剤
密度を向上することが一般的であった。
捷だ、シート状正極板を製造する際に、正極合剤中に2
0〜60重t%の希釈剤を含有する目的は、造膜ロール
2の表面に均一な正極シート5を形成することにある。
正極合剤中の希釈剤が20チ未満の場合、正極シート5
が脆くて断裂することが多く、捷た正極合剤中の希釈剤
が50%よりも多い場合、正極シート5の表面もしくは
内部に空孔が多く発生し、均一な正極シート6を連続的
に製造することが不可能であった。
発明が解決しようとする課題 以上のような従来の製造法によれば、正極合剤を金属集
電網の片面にのみ充填した正極板が得られており、この
場合、正極板を乾燥して必要な密度を得るべく加圧した
場合第3図に示すように正極板に歪みによる変形が発生
した。このような歪みによる変形は、金属集電網付近の
正極合剤とその他の部分の正極合剤間に密度差を発生す
るためであると考えられる。このように変形した正極板
は、電池構成時すなわち、正極板を、セパレータを介し
て負極と構成する際に多くの不良を発生する大きな要因
となっていた。
正極板の歪みによる変形を減少するため金属集電網の両
面に正極合剤をシート状に形成する方法として、特公昭
52−18379号公報で示されている方法がある。こ
の方法は固体粉末状の活物質と導電材としての炭素粉末
を混合したものにバインダーとしてポリ47ツ化エチレ
ン樹脂の水性エマルジョンを用い、バインダーを全体に
均一に分散させるための希釈剤としてメタノールの適量
を用い、これらを練合した後、整粒した合剤4を、第4
図Aに示す如く2本の対をなすロー29間に供給するこ
とによりシートを作成すると同時に、その片面に金属集
電網6を埋め込んでシート状正極板aとし、これを乾燥
後第4図Bに示す如く2本の対ローラ9間にて、前述の
乾燥シートa′の金属集電網6側の片面に前述の練合、
整粒合剤4をシート状に押し出し成形すると同時に貼シ
合せて1枚のシート状の正極板すを得ていた。なお、シ
ート状正極板aの乾燥は、必ずしも極板を完全に乾燥さ
せる必要はなく、合剤を手で押しても流れない程度以上
に乾燥すれば良いというものであった。しかしこの方法
によれば、貼9合わせ後のシートどうしの密着力が弱く
、平板状のシートを重ね合わす構造の電池に用いる場合
は問題を生じないが、極板を渦巻状に巻回する場合には
巻き芯部分の巻き径の小さい場所において両シート間が
はく離するという問題が発生していた。
これはバインダーに用いているポリフッ化エチレン樹脂
は、本来結着性はあまp強くないが、活物質および炭素
材料と練合されることにより、樹脂粉末が繊維化効果に
よって互いに絡み合うためと、比較的水分、メタノール
等の希釈剤が多いため、ローラでの圧力により互いが密
着し合ってシート状となるため、合剤粒子間の結着、密
着は比較的高いが、シート状態どうしでの貼り合せ時に
は片側のシート表面は既に平滑であるため、他方のシー
トの合剤粒子の接着、密着強度が弱いためと考えられる
このシートどうしの接着、密着強度を向上させるために
乾燥後シート状電極a′の合剤を有していない片面に合
剤4をシート状に押し出し成形する際に、対ローラ9の
隙間を小さくし、シートどうしを金属集電網を介して圧
着する方法も検討されている。この方法によれば両シー
トを比較的強固に圧着することが可能であるが、電極a
の乾燥が不十分な場合、電極a′の有する水分及びメタ
ノール及び、合剤4の有する水分及びメタノールが対ロ
ーラ9の隙間において電極及び合剤より絞り出され、第
5図に示すように、電極すの表面に溝状6 ・ の凹部1oが発生した。
本発明は以上のような問題点を解決することを目的とし
て金属集電網の両面に正極材料をシート状に形成し、両
シートを強固に圧着する方法を提供しようとするもので
ある。
課題を解決するだめの手段 本発明は、金属集電網の片面にシート状に正極合剤を塗
着してシート状正極板とし、その後正極板の正極合剤中
の水、メタノール等の希釈剤が10重量係以下となるよ
うに乾燥し、しかる後に金属集電網の正極合剤を塗着し
ていない片面にシート状に正極合剤を圧着して正極板を
製造するものである。
作用 本発明によれば、あらかじめ金属集電網の片面に正極合
剤をシート状に塗着して正極板とし、その後正極板を正
極板の合剤中希釈剤含有率を1゜重量%以下となるよう
に乾燥するため、正極合剤をシート状に金属集電網の他
面に圧着しても希釈剤が絞り出されることが少ない。
捷だ、例えば従来のように対ローラを用いて両シート全
圧着する際、圧着強さを高めるべく、対ローラ隙間を小
さくした場合、正極合剤より絞られた希釈剤が、あらか
じめ金属集電網に塗着さ江希釈剤含有率が1o重量係以
下に乾燥された正極合剤中に含浸されるため従来のよう
に正極板に溝状の凹部が発生することがない。
実施例 以下、本発明の一実施例全商面に基づいて説明する。第
1図A、Bは本発明の一実施例を示す電池用正極板の製
造工程を示す略図である。まず、第1図人に示すように
正極合剤4を、供給ロール1と造膜ロール2との間隙に
流し込み、造膜ロール20表面に正極シート5を形成す
る。正極シート6は、造膜ロール2と充填ロール3との
間隙において金属集電網6の片面に充填され、−次歪極
板7が形成される。次にこの一次正極板7を、正極合剤
中の水分が100重量%以下なるように乾燥し、その後
第1図BvLC/Tりすように、造膜ロール2′と充填
ロール3′との間隙に配し、予め供給ロール1′と造膜
ロール2′とにより形成された正極シート5′を一次正
極板7に充填して正極板8を形成する。なお、正極合剤
4及び4′は、水、メタノール等の希釈剤を10〜60
重量係含有している。希釈剤を10〜60重量係合有し
た正極合剤を用いる理由は、従来の技術において述べた
ように、造膜ロール2,2′の表面に均一な正極シー)
 5.5’を形成するためである。
本発明を二酸化マンガンを正極活物質とし、導電剤とし
てカーボンブラックを添加した正極板の製造において実
施した。なお、二酸化マンガンとカーボンブラックより
なる粉粒状正極合剤100重量部にバインダーとしてポ
リ47ソ化エチレン樹脂の水性エマルジョン(固形分6
0重量%濃度)を12重量部添加し、さらに希釈剤とし
て水を3゜重量部添加してこれらを練合した後粒子径が
1.5閣になるよう整粒を行った。
」二記二酸化マンガンを正極活物質とした正極合剤をま
ず第1図人に示す3本ロールを用いて金属集電網の片面
に塗着し、1次歪極板7を形成した。
なお、供給ロール1と造膜ロール2との隙間は0.4w
nとし、造膜ロール2と充填ロール3との隙間はα43
mとした。金属集電網6の厚さは0.5咽である。つぎ
に、上記−次歪極板7を乾燥し、正極合剤中希釈剤含有
率が2o重量係、15重量%、10重量係及び5重量%
の4種類の一次正極板を作成した。その後第1図Bに示
すように3本ロールを用いて正極シート6′を一次正極
板に圧着した。なお、正極合剤4′は、−次歪極板を形
成する際に利用した正極合剤4と同様である。また、正
極シート5′を形成する供給ロール1′と造膜ロール2
′の隙間は0.4閣とし、正極シート5′と前記4種の
一次正極板を圧着する造膜ロール2′と充填ロール3′
の隙間は、o、80閣と、0.5mの2種実施した。こ
のようにして得られた8種のシート状正極板をそれぞれ
正極合剤中希釈剤含有率を1重量%以下となるよう乾燥
し、さらにその後正極合剤密度が3.0g / cc 
となるまで圧延し、8種の正極板を外観形状と極板強度
の2点につき調査した。
結果を次表に示す。なお、調査は、それぞれの正10 
・・ 7 極板を25mmX 230rrrmに切断し、各々のテ
スト数は各60ケで行なった。外観形状は、各正極板を
シート状正極両面を目視により観察し、金属集電網が露
呈している正極板の枚数を表わし、寸だ極板強度は、第
6図に示す如く直径3f+1mO棒Cを中心として隙間
の開かない程度の強さで巻きつけ、その後再び巻きほど
き元に戻して平板状とし、棒Cへの巻きつけ前後の極板
重量を比較して合剤脱落比率を算出し、平均値を示した
(以下余白) 発明の効果 上表より明らかなように、−次正極板の正極合剤中希釈
剤含有率i10重量%以下とし、かつ、−次正極板の金
属集電網の片面にシート状に正極板を圧着することによ
り、金属集電網の両面にシート状正極合剤を凹凸なく強
固に貼り合わせることが可能である。なお、−次正極板
の乾燥は正極合剤中希釈剤含有率が10重量%以下とす
れば効果があるが、希釈剤含有率が低い程効果があり、
特に5重量係以下において著しい効果が見られた。
また、−次正極板の片面にシート状に正極を効果的に圧
着するために、圧着時−次正極板の厚さとシート状正極
の厚さの合計厚さ以下の隙間にて圧着を行なうことが必
要である。圧着隙間は小さい程圧着効果かあることは明
らかであるが、−次歪極板厚さとシート状正極の厚さの
合計厚さの半分以下にて圧着を行なった場合、金属集電
網が断裂するという問題が発生しやすい傾向があった。
【図面の簡単な説明】
第1図A、Bは本発明の実施例におけるシート13 、 状正極板の製造工程を示す図、第2図は従来例によるシ
ート状正極板の製造工程を示す図、第3図は第2図に示
す製造工程により製造された金属集電網の片面にシート
状正極を有した正極板の外観図、第4図ム、Bは従来例
による金属集電網の両面にシート状正極を配するシート
状正極板の製造工程を示す図、第5図は第4図A、Bの
製造工程によシ製造された正極板の外観図、第6図はシ
ート状正極板の極板強度のテスト方法の斜視図である。 1 、1’・・・・・・供給ロール、2.2’・・・・
・・造膜ロール、3.3′・・・・・・充填ロール、4
.4′・・・・・・正極合剤、6゜6′・・・・・・正
極シート、6・・・・・・金属集電網、7・・・・・・
−次正極板、8・・・・・・正極板、9・・・・・・対
ローラ、1゜・・・・・・溝状凹部、a・・・・・・−
次正極板、b・・・・・・正極板、C・・・・・・棒。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名−1
会七  ム蔦萎 111 藁11&111!11 0ロロ40;>瞠N軍 ミニ ー1h l 原着1寒)斯 ―口卓!#1 41))!4象1.!妬國

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  粉粒状の正極合剤に希釈剤を混合したスラリー状の正
    極合剤を金属集電網に充填してシート状正極板を得る製
    造法であって、あらかじめ金属集電網の片面にシート状
    に正極合剤を塗着しその後正極合剤中の希釈剤が10重
    量%以下となるように乾燥しついで前記金属集電網の正
    極合剤を塗着していない片面にシート状に正極合剤を圧
    着することを特徴とするシート状正極板の製造法。
JP63216532A 1988-08-31 1988-08-31 シート状正極板の製造法 Pending JPH0266855A (ja)

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JP63216532A JPH0266855A (ja) 1988-08-31 1988-08-31 シート状正極板の製造法

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JP (1) JPH0266855A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06140077A (ja) * 1992-09-11 1994-05-20 Mitsubishi Electric Corp 電気化学素子、リチウム二次電池及び組電池並びに製造方法
JP2016046252A (ja) * 2014-08-21 2016-04-04 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッドJohnson & Johnson Vision Care, Inc. 生体適合性電池で使用するためのカソード混合物
US9622635B2 (en) 2001-01-24 2017-04-18 Irobot Corporation Autonomous floor-cleaning robot

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