JPH0845501A - 電極極板の製造方法及び化学電池 - Google Patents

電極極板の製造方法及び化学電池

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JPH0845501A
JPH0845501A JP6178184A JP17818494A JPH0845501A JP H0845501 A JPH0845501 A JP H0845501A JP 6178184 A JP6178184 A JP 6178184A JP 17818494 A JP17818494 A JP 17818494A JP H0845501 A JPH0845501 A JP H0845501A
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coating
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研一 福村
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和秋 野田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】化学電池において、電極のリード板溶接部を電
極合剤塗布工程で設けるシート状電極の製造方法ならび
にその電極を用いた化学電池を提供する。 【構成】正極、負極、電解液からなる化学電池の製造に
おいて、スロットを有するエクストルージョン型注液器
より電極材料塗布液を吐出させ、走行する導電性支持体
状に、走行方向と直角方向に未塗布部を設けながら塗布
し、シート状極板を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は化学電池の極板の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】化学電池の極板の生産性を高めるために
例えばドクターブレードを用いて、導電性支持体上に電
極部分と走行方向に直角に未塗布部を設ける製造方法が
特開平1−184069公報および特開平1−1942
65公報に記載されている。しかし、前記公報では、シ
ャッター部材を設けたドクター方式の場合、シャッター
部材の離間、当接により液溜部が開閉して、塗布液の導
電性支持体への供給と液切が行われるが、シャッター部
と走行する導電性支持体との間に隙間が存在するため、
シャッター部を離間しても、電極材料塗布液が導電性支
持体に達するまで塗布は開始されない。開始直後は、十
分な塗布液量が前記隙間部に供給されていないので、塗
布される電極材料の厚みは徐々に増加する。また、シャ
ッター部をドクターに当接しても、前記隙間部には塗布
液が残っているため塗布は引き続き行われ、しかも塗布
液の供給がないので、塗布される電極材料の厚みは徐々
に減少し、幅方向で均一に液切れが起こらない。塗り付
け、液切で塗布厚みが薄くなるため、電極として使われ
る塗布部の活物質量が少なくなり放電容量の低下が起こ
る。また、塗布液の粘度が変わると、シャッター部材の
離間からの塗布液の導電性支持体上への到達時間が変化
し、一定の幅の未塗布部にならない。さらに、シャッタ
ー部材スライド部に異物が引っ掛かると、シャッター部
材をドクターに完全に当接することができないため、未
塗布部が形成できなくなるなどの問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、化学
電池において、放電容量の製造変動を小さくし、工程の
効率を向上させる電極の製造方法を提供するものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題は、導電性支持
体の走行方向と直角方向に未塗布部を形成する方法にお
いて、スロットノズルを有するエクストルージョン型注
液器への電極材料塗布液の供給と供給停止の繰り返し、
および/または、スロットノズル先端と走行する導電性
支持体の距離の変更を繰り返すことを特徴とする化学電
池用電極の製造方法により達成された。
【0005】本発明に用いるエクストルージョン型注液
器21は、図1に示すように2つのリップ16、17が
間隙を保つ様に対峙してスロット18を形成し、このス
ロットに連結した液溜20を内部に有する。電極材料塗
布液はこの液溜に、注液器外部に設けられた給液設備に
より定量供給され、更に連結したスロットを経て、スロ
ットノズルより吐出される。スロットノズル先端が走行
する導電性支持体14と間隔を保つように設置されてお
り、スロットノズルより吐出された電極材料塗布液は導
電性支持体上に層状に塗布される。スロットを経てスロ
ットノズルより吐出される電極材料塗布液の供給を停止
すると導電性支持体上への電極材料塗布液の供給が、同
時かつエクストルージョン型注液器の幅方向に均一に停
止される。スロットへの電極材料塗布液の供給を再開す
ると、導電性支持体への電極材料塗布液の供給が同時に
再開され、幅方向に対しても均一に吐出される。スロッ
トに塗布液が供給されない間、走行する導電性支持体上
には、電極材料塗布液の全く存在しない未塗布部が形成
されることになる。つまり、電極材料塗布液の供給、停
止を間欠的に行えば、供給されない時間の長さに応じて
未塗布部が導電性支持体の走行方向に直角に形成される
ことになり、間欠供給の間隔を適宜設定すれば、所望幅
の塗布部と未塗布部を導電性支持体上に形成することが
できる。スロットへの電極材料塗布液の供給と停止は給
液設備の運転と停止や、エクストルージョン型注液器と
給液設備の間に設けられたバルブ等の流路変更装置を動
作させてもよい。また、エクストルージョン型注液器内
にスロットへの塗布液の供給を間欠的に中断する装置を
設けることもできる。
【0006】電極材料塗布液のスロットへの定量供給を
行いながら、スロットノズル先端と走行する導電性支持
体の間隔を拡げると、スロットノズルより吐出された電
極材料塗布液が導電性支持体に到達しなくなり、導電性
支持体上には塗布液の全く存在しない未塗布部が形成さ
れる。スロットノズル先端と導電性支持体の間隔を狭め
ていくと、再び電極材料塗布液は導電性支持体上に到達
し、塗布層の形成を始める。スロットノズルから吐出さ
れる電極材料塗布液量はエクストルージョン型注液器の
幅方向に均一になるように調整されているで、塗り付
け、液切は幅方向に同時に行われる。したがって、スロ
ットノズル先端と導電性支持体の間隔を拡げている時間
に相当する幅の未塗布部が導電性支持体走行方向に対
し、直角に形成される。スロットノズル先端と導電性支
持体の距離の変更は、スロットノズルを有する注液器を
移動させてもよいし、導電性支持体を移動してもよい。
図1のように支持体がバックアップロールに巻回して走
行する場合、バックアップロールを移動することもでき
る。注液器、バックアップロールの移動方法としては、
油圧シリンダー、空圧シリンダー、ボールネジ送り機構
を有する電動スライダーなどを用いることができるが、
これに限定されるものではない。スロットノズル先端と
導電性支持体の距離の制御方法は特に限定されるもので
はないが、シリンダーのストローク調節やストッパーに
よる方法を挙げることができる。スロットノズル先端と
導電性支持体の距離の変更とスロットへの電極材料塗布
液の供給と供給停止を組み合わせることもできる。本発
明によって、導電性支持体上に形成される未塗布部の幅
は、溶接部の大きさなどによって決まり、特に限定され
るものではないが、0.3cm〜5cmが好ましい。前
記塗布方法において、電極材料塗布液の粘度は、B型粘
度計(トキメック社製)による測定で、25℃で0.5
Pas〜300Pasの範囲がよく、好ましくは0.6
Pas〜100Pas、さらに好ましくは、0.7Pa
s〜50Pasがよい。また、本発明における導電性支
持体の搬送速度は特に限定されるものではないが、0.
1〜100m/分が好ましく、特に0.1〜50m/分
が好ましい。また、両面を逐次塗布する場合、第一面
(表面)と反対側の第二面(裏面)の塗り付けと塗終わ
りの位置を合わせる。第二面を塗布する際に、第一面の
塗り付け、塗終わりの位置を検出し第二面の塗り付け、
塗り終わりを同期させるが、検出方法としては光学的な
方法やロールなどの変位により第一面の塗り付け、塗終
わりを検知する物理的方法などが好ましい。さらに、エ
クストルージョン型注液器を導電性支持体を挟んで両側
に設置することにより、導電性支持体の両側に塗布を行
うことができる。この場合、同時塗布でも良いし、逐次
塗布でも良い。本発明における導電性支持体は、特に限
定されるものではないが、金属箔(アルミ、銅、ニッケ
ル、ステンレスなど)や、無機酸化物、有機高分子材
料、炭素などの導電性フィルムを用いることができる。
導電性支持体の形態は、連続体、穴あき、ネットでもよ
いが,特に連続体が好ましい。導電性支持体の厚みは、
1〜200μmが好ましい。
【0007】本発明によって塗布される電極材料塗布液
は、電極活物質、導電剤、結着剤、溶媒などを含むこと
が出来る。電極活物質としては、H+ 、Li+ 、N
+ 、K + が挿入および/または放出できる化合物であ
ればよいが、なかでも、遷移金属酸化物、遷移金属カル
コゲナイド、炭素質材料、周期律表IVB、VB族半金属
を主体とした酸化物を用いることが出来、特に、リチウ
ム含有遷移金属酸化物、遷移金属酸化物、炭素質材料、
周期律表IVB、VB族半金属を主体とした酸化物が好ま
しい。(遷移金属はMn、Co、Ni、V、Feを主体
とすることが好ましく、周期律表IVB、VB族はGe、
Sn、Pb、Bi、Siを主体とすることが、好まし
い。)具体的にはLiCoO2 、LiNiO2 、LiC
0.5 Ni0.52 、LiMn2 4 、LiCoV
4 、LiNiVO4 、LiCo0.9 Sn0. 1 2 、L
iCo0.9 Ti0.1 2 、LiCo0.9 Al0.1 2
LiCo0.9In0.1 2 、LiCo0.9 0.1 2
LiCo0.9 Ce0.1 2 、Fe3 4 、V6 13、V
2 5 、などが挙げられる。好ましい炭素質材料として
は、002面の面間隔が3.35〜3.80A(オング
ストロ−ム)、密度が1.1〜1.7g/cm3 のものが
好ましく、 黒鉛、石油コークス、クレゾール樹脂焼成炭
素、フラン樹脂焼成炭素、ポリアクリロニトリル繊維焼
成炭素、気相成長炭素、メソフェーズピッチ焼成炭素な
どを挙げることができる。周期律表IVB、VB族半金属
を主体とした酸化物としては、GeO、GeO2 、Sn
O、SnO2 、PbO、PbO2 、Pb2 3 、Pb3
4 、Sb2 3 、Sb2 4 、Sb2 5 、Bi2
3 、Bi2 4 、Bi2 5 、SiSnO3 、Li2
iO3 、Li4 SiO4 、Li2 Si3 7 、Li2
2 5 、Li8 SiO6 、Li6Si2 7 、Li4
Ge9 20、Li6 Ge8 19、Li4 Ge5 12、L
6Ge2 7 、α−Li4 GeO4 、Li4 Ge
4 、β−Li8 GeO6 、Li 2 Ge7 15、Li2
GeO3 、Li2 Ge4 9 、Li2 SnO3 、Li8
SnO6 、Li2 PbO3 、β−Li2 PbO3 、Li
8 PbO6 、Li4 PbO 4 、Li7 SbO6 、LiS
bO3 、Li3 SbO4 、Li3 BiO4 、Li7Bi
6 、Li5 BiO5 、LiBiO2 、Li4 Bi6
11、Li4 MgSn 2 7 、Li2 MgSn2 6 、L
2 MgSn3 6 、Li2 Mg3 SnO6、Li4
2 SnO6 などを挙げることができるが、これに限定
されるわけではない。
【0008】導電剤は、構成された電池において、化学
変化を起こさない電子導伝性材料であれば何でもよい。
通常、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛など)、人工黒
鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェ
ンブラック、炭素繊維、金属粉、金属繊維あるいはポリ
フェニレン誘導体などの導電性材料を1種またはこれら
の混合物として含ませることができる。黒鉛とアセチレ
ンブラックの併用が特に好ましい。結着剤としては、多
糖類、熱可塑性樹脂及びゴム弾性を有するポリマーを少
なくとも1種またはこれらの混合物を用いることができ
る。好ましい例としては、でんぷん、ポリビニルアルコ
ール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、再生セルロース、ジアセチルセルロー
ス、ポリビニルクロリド、ポリビニルピロリドン、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエ
ンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、ス
チレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、フッ素ゴム及
びポリエチレンオキシドを挙げることができる。結着剤
は溶媒に溶けてもよいし、分散または懸濁などのように
析出してもよい。溶媒は、水または少なくとも1種の有
機溶剤またはこれらの混合物を用いることができる。溶
剤は特に限定されるものではなく、N−メチルピロリド
ン、キシレン、トルエン、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エタ
ノール、メタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、メチレンクロライド、エチレンクロライド、など
が好ましい。本発明において、電極材料塗布液の組成は
特に限定されないが、塗布液は通常、電極活物質100
重量部に対し、導電剤1〜50重量部、結着剤0.1〜
50重量部、及び溶媒30〜600重量部を含んでな
る。
【0009】化学電池の形状として、コイン、ボタン、
円筒型、角型のいずれにも利用できる。本発明による正
極及び負極のシート状極板を用いて電池を製造する場
合、正極シートと負極シートを分離するセパレーターと
しては例えば、ポリエチレン、微孔性ポリプロピレンフ
ィルム製セパレーター等のポリプロピレン、ガラス繊維
等が挙げられる。また電解質としては例えば、有機溶媒
としてプロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、1,2−ジ
メトキシエタンなどの非プロトン性有機溶剤の少なくと
も1種以上を混合した溶媒と、その溶媒に溶けるリチウ
ム塩、例えばLiClO4 、LiBF4 、LiPF6
LiCF3 SO 3 、LiCF3 CO2 、LiAsF6
どの1種以上の塩から構成されている溶液が挙げられ
る。中でも、プロピレンカーボネートあるいはエチレン
カーボネートあるいはエチレンカーボネートと1,2−
ジメトキシエタンおよび/またはジエチルカーボネート
の混合液にLiCF3 SO3 、LiClO4 、LiBF
4 および/またはLiPF6 を含む電解質が好ましい。
特に、少なくともエチレンカーボネートとLiPF6
含むことが好ましい。本発明の方法により製造されたシ
ート状極板は、一次電池及び二次電池に用いることがで
きる。すなわち、本発明は一次電池にも応用されるもの
である。
【0010】塗布液を調製するために用いられる混合、
分散装置としては水平円筒形混合機、V形混合機、二重
円錐形混合機、パドル形混合機、リボン混合機、遊星運
動形混合機、スクリュー形混合機、高速流動形混合機、
水平単軸形混練機、水平複軸形混練機、垂直軸形混練
機、などが好ましい。具体的には、縦形リボン形混合
機、横型リボン混合機、縦形スクリュー混合機、横型ス
クリュー混合機、ボールミル、ピンミキサ、双腕形ニー
ダ、加圧ニーダ、サンドグラインダ、万能ミキサ、らい
かい機、カッターミキサなどが挙げられるが、これに限
定されされるものではない。もちろん前記混合、分散装
置を組みあせて用いてもよい。電極材料が塗布された導
電性支持体は、乾燥室に搬送され、溶媒が除去される。
乾燥方法としては、特に限定されるものではなく、一般
的な方法を用いることができ、熱風乾燥、赤外線、接触
ドラム方式などがよい。熱風乾燥の場合、乾燥温度は3
0〜250℃がよく、特に40〜200℃が好ましい。
電極材料は、逐次あるいは、同時に導電性支持体の表裏
面に塗布され、乾燥後プレス処理される。プレスローラ
ーの直径は300mm以上3000mm以下が好まし
く、プレス圧力は2000Kg/cm2 以上10000
Kg/cm2 が好ましい。前記乾燥で十分に溶媒を取り
除くことができない場合には、プレス以降に更に乾燥工
程を設けることもできる。乾燥方式としては、真空乾
燥、赤外線、高温乾燥、あるいはこれらの組合せなどを
て用いることができる。
【0011】
【実施例】以下に実施例をあげて、本発明を更に詳しく
説明するが、本発明の主旨を越えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。 実施例1 正極活物質としてLiCoO2 を87重量部、導電剤と
してグラファイト9重量部の割合で混合し、さらに結着
剤としてポリテトラフルオロエチレン3重量部とポリア
クリル酸ナトリウム1重量部を加え、水を溶媒として添
加して、自転する攪拌翼と公転しながら自転する攪拌翼
を有する万能ミキサを用いて混練、分散し、正極電極材
料塗布液のスラリーを調製した。塗布機は図2に示すよ
うに、送り出し、塗布部、乾燥室、巻き取りで構成され
ており、両面塗布を行うためには、導電性支持体の片面
(表面)を塗布、乾燥し巻き取った後、送り出しに再装
着し、反対面(裏面)を塗布する。導電性支持体とし
て、厚さ30μmのアルミニウム箔を用い、図3に示す
ような塗布装置を使い、流路変更装置として三方バルブ
を用いながら片面ずつ塗布を行った。裏面を塗布する場
合は、表面側の塗布開始位置を検出し、これに同期させ
ながら三方バルブの開閉を行い両面の未塗布部位置を一
致させた。スロットノズルと導電性支持体間隔は0.5
mm、スロットクリアランスは0.5mm、入口側、出
口側リップ面の幅は2mm、搬送速度は1m/minで
塗布を行った。三方バルブのエクストル−ジョン型注液
器への給液停止、すなわち、バルブ閉の時間は1.8秒
とし、3cm幅の未塗布部を形成した。電極材料塗布液
の固形分含有率は60重量%で、見かけ粘度は、1Pa
sであった。乾燥室は4室からなり、各部屋とも開口率
8%のスリット方式の熱風乾燥で、第1室と第2室は、
温度40℃、スリット風速3m/sec、第3室、4室
は温度50℃、スリット風速6m/secの条件で乾燥
を行った。各部屋に供給される乾燥風は、露点9℃に制
御した。両面塗布を行った後ローラープレス機により圧
縮成形し、厚さ370μmの正極シートを作成したが、
ローラープレスは、ローラー径500mm、ローラー硬
度(ショアーD硬度)90度、圧力4000Kg/cm
2 の3回掛けで行った。
【0012】負極活物質としてLiCoVO4 (炭酸リ
チウムと酸化コバルトと5酸化バナジウムを空気中で1
000℃24時間焼成したもの)を86重量部、導電剤
としてアセチレンブラック3重量部とグラファイト6重
量部の割合で混合し、さらに結着剤としてスチレンブタ
ジエンゴム4重量部およびカルボキシメチルセルロース
1重量部加え、水を溶媒として添加して自転する攪拌翼
と公転しながら自転する攪拌翼を有する万能ミキサを用
いて混練、分散し、負極電極材料塗布液を調製した。厚
さ20μmの銅箔の両面に、片面ずつ正極と同じ方法に
て塗布した。スロットノズルと導電性支持体の間隔は
0.3mm、スロットクリアランスは0.5mm、入口
側、出口側リップ面の幅は3mm、搬送速度は2m/m
inで行った。正極と同様に三方バルブによりエクスト
ルージョン注液器への電極材料塗布液の供給、供給停止
を行った。バルブ閉の時間は1.5秒とし、5cm幅の
未塗布部を形成した。電極材料塗布液の固形分含有量は
50重量%で、見かけ粘度は、5Pasであった。乾燥
は第1室と第2室、50℃、スリット風速3m/se
c、第3室、4室は60℃、スリット風速10m/se
cの条件で行い、各部屋に供給される乾燥風は、露点8
℃に制御した。両面塗布を行った後ローラープレス機に
より圧縮成形し、厚さ220μmの負極シートを作成し
たが、ローラープレスは、ローラー径500mm、ロー
ラー硬度(ショアーD硬度)90度、圧力6000Kg
/cm2 の2回掛けで行った。
【0013】実施例2 実施例1の正極電極材料塗布液と負極電極材料塗布液を
エクストルージョン型注液器を用いて塗布を行った。正
極電極材料塗布液は厚さ30μmのアルミニウム箔の両
面に、片面ずつ塗布した。塗布中のスロットノズルと導
電性支持体の間隔は0.5mm、スロットクリアランス
は0.5mm、入口側、出口側リップ面の幅は2mm、
搬送速度は1m/minで行った。間欠的にスロットノ
ズル先端と導電性支持体の間隔を1.8秒間5mmに保
ち3cm幅の未塗布部を形成した。乾燥およびローラー
プレスは実施例1の正極と同じ条件で行い、厚さ370
μmの正極シートを作成した。負極電極材料塗布液は厚
さ20μmの銅箔の両面に、片面ずつ塗布した。スロッ
トノズル先端と導電性支持体の間隔は0.3mm、スロ
ットクリアランスは0.5mm、入口側、出口側リップ
面の幅は3mm、搬送速度は2m/minで行った。間
欠的にスロットノズル先端と導電性支持体の間隔を1.
5秒間5mmに保ち、5cm幅の未塗布部を形成した。
実施例1の負極と同様の条件で乾燥、ローラープレスを
行い、厚さ220μmの負極シートを作成した。
【0014】実施例3 正極シートを実施例1と同様な方法により作成した。負
極活物質としてSnOを86重量部、導電剤としてアセ
チレンブラック3重量部とグラファイト6重量部の割合
で混合し、さらに結着剤としてポリ弗化ビニリデン4重
量部およびカルボキシメチルセルロース1重量部加え、
水を溶媒として添加して実施例1と同じ分散装置を用い
て混練、分散し負極電極材料塗布液を調製した。20μ
mの銅箔の両面に、実施例1と同様な方法で塗布した。
スロットノズル先端と導電性支持体の間隔は0.2m
m、スロットクリアランスは0.5mm、入口側、出口
側リップ面の幅は3mm、搬送速度は2m/minで行
った。正極と同様に三方バルブによりエクストルージョ
ン注液器への電極材料塗布液の供給、供給停止を行っ
た。バルブ閉の時間は1.5秒とし、5cm幅の未塗布
部を形成した。電極材料塗布液の固形分含有量は50重
量%で、見かけ粘度は、3Pasであった。乾燥は第1
室と第2室、60℃、スリット風速5m/sec、第3
室、4室は80℃、スリット風速10m/secの条件
で行い、各部屋に供給される乾燥風は、露点8℃に制御
した。両面塗布を行った後ローラープレス機により圧縮
成形し、厚さ100μmの負極シートを作成したが、ロ
ーラープレスは、ローラー径500mm、ローラー硬度
(ショアーD硬度)90度、圧力4000Kg/cm2
の2回掛けで行った。
【0015】実施例4 実施例1と同様にして正極シートを作成した。実施例3
の負極電極材料塗布液を用いて負極シートを作成した。
負極電極材料塗布液は厚さ20μmの銅箔の両面に、片
面ずつ塗布し、スロットノズル先端と導電性支持体の間
隔は0.2mm、スロットクリアランスは0.5mm、
入口側、出口側リップ面の幅は3mm、搬送速度は2m
/minで行った。間欠的にスロットノズル先端と導電
性支持体の間隔を1.5秒間5mmに保ち、5cm幅の
未塗布部を形成した。実施例3の負極と同様の条件で乾
燥、ローラープレスを行い、厚さ100μmの負極シー
トを作成した。
【0016】実施例5 実施例1と同様にして正極シートを作成した。負極活物
質としてSiSnO3を86重量部、導電剤としてアセ
チレンブラック3重量部とグラファイト6重量部の割合
で混合し、さらに結着剤としてポリ弗化ビニリデン4重
量部およびカルボキシメチルセルロース1重量部加え、
水を溶媒として添加して実施例1と同じ分散装置を用い
て混練、分散し負極電極材料塗布液を調製した。電極材
料塗布液の固形分含有量は50重量%で、見かけ粘度
は、2.5Pasであった。実施例3と同様に塗布、乾
燥およびローラープレスを行い、未塗布部幅5cm、厚
さ100μmの負極シートを作成した。
【0017】実施例6 実施例1と同様にして正極シートを作成した。実施例5
の負極電極材料塗布液を用いて、実施例4の負極と同じ
条件で塗布、乾燥、ローラープレスを行い、未塗布部幅
5cm、厚さ100μmの負極シートを作成した。 実施例7 実施例1の正極材料に添加する水の量を変えて0.5P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例1の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例1と同様にして作成した。
【0018】実施例8 実施例1の正極材料に添加する水の量を変えて0.5P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例2の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例2と同様にして作成した。 実施例9 実施例1の正極材料に添加する水の量を変えて300P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例1の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例1と同様にして作成した。 実施例10 実施例1の正極材料に添加する水の量を変えて300P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例2の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例2と同様にして作成した。
【0019】比較例1 実施例1の正極電極材料塗布液と負極電極材料塗布液を
グラビア塗布方式を用いて塗布を行った。正極電極材料
塗布液は厚さ30μmのアルミニウム箔の両側に、片面
ずつ塗布した。セル部とセル部の間の境界層部が3cm
のローラーを用い、3cm幅の未塗布部を搬送速度1m
/minにて形成した。負極電極材料塗布液は厚さ20
μmの銅箔の両側に、片面ずつ5cmのセル部境界層部
のローラーを用いて、2m/minで塗布を行い、5c
mの未塗布部を形成した。正極、負極の塗布物は実施例
1の乾燥、ローラープレス条件にて、それぞれ処理し、
厚さ370μmの正極シートと厚さ220μmの負極シ
ートを作成した。 比較例2 実施例1の正極電極材料塗布液と負極電極材料塗布液を
図4に示すようなドクター方式を用いて塗布し、ドクタ
ーブレードへの電極材料塗布液の供給および供給停止
は、シャッター部をエアーシリンダーで開閉することに
より行った。正極電極材料塗布液は厚さ30μmのアル
ミニウム箔の両側に、片面ずつ塗布した。搬送速度は1
m/minで、間欠的にシャッター部を1.8秒閉じる
ことにより3cm幅の未塗布部を形成した。負極電極材
料塗布液は厚さ20μmの銅箔の両側に、片面ずつ塗布
した。搬送速度は2m/minで、シャッター部を間欠
的に1.5秒閉じることにより5cm幅の未塗布部を形
成した。正極、負極の塗布物は実施例1の乾燥、ローラ
ープレス条件で処理し、厚さ370μmの正極シートと
厚さ220μmの負極シートを作成した。
【0020】比較例3 比較例1と同様な方法で正極シートを作成した。実施例
3の負極電極材料塗布液を比較例1と同様な方法で塗布
し幅5cmの未塗布部を形成し、実施例3と同じ乾燥、
ローラープレス条件にて、厚さ100μmの負極シート
を作成した。 比較例4 比較例2と同様な方法で正極シートを作成した。実施例
3の負極電極材料塗布液を比較例2と同様な方法で塗布
し幅5cmの未塗布部を形成し、、実施例3と同じ乾
燥、ローラープレス条件にて、厚さ100μmの負極シ
ートを作成した。 比較例5 比較例1と同様な方法で正極シートを作成した。実施例
5の負極電極材料塗布液を比較例1と同様な方法で塗布
し幅5cmの未塗布部を形成し、実施例3と同じ乾燥、
ローラープレス条件にて、厚さ100μmの負極シート
を作成した。 比較例6 比較例2と同様な方法で正極シートを作成した。実施例
5の負極電極材料塗布液を比較例2と同様な方法で塗布
し幅5cmの未塗布部を形成し、実施例3と同じ乾燥、
ローラープレス条件にて、厚さ100μmの負極シート
を作成した。
【0021】比較例7 実施例1の正極材料に添加する水の量を変えて0.1P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例1の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例1と同様にして作成した。 比較例8 実施例2の正極材料に添加する水の量を変えて0.1P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例2の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例2と同様にして作成した。 比較例9 実施例1の正極材料に添加する水の量を変えて500P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例1の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例1と同様にして作成した。 比較例10 実施例2の正極材料に添加する水の量を変えて500P
asの電極材料塗布液を調製し、実施例2の正極と同様
に塗布、乾燥、ローラープレスを行い未塗布部幅3c
m、厚さ370μmの正極シートを作成した。負極シー
トは実施例2と同様にして作成した。
【0022】
【表1】
【0023】実施例および比較例で作成した電極シート
を用いて円筒型電池を50個ずつ作成し、放電容量を測
定した。各電極シートの長さは25cm、円筒型電池の
直径は1.4cm、高さは5cmであった。放電容量は
実施例1で作成した正極シートと負極シートの組合せに
よる電池の放電容量の平均を100として実施例2、
7、8、9、10、比較例1、2、7、8、9、10を
評価した。実施例4、比較例3、4は実施例3の放電容
量を100とし、実施例6、比較例5、6は実施例5の
放電容量を100として評価した。実施例1〜10およ
び比較例2、4、6、9、10は平滑な塗布面を得るこ
とができたが、比較例1、3、5のグラビア方式では、
セル部に電極材料塗布液の一部が残り、完全に塗布液を
転写することができないため、塗布面に凹凸が現れ平滑
な面にならなかった。また、エクストルージョン型注液
器21を用いた比較例7、8では正極電極材料が液溜2
0内で沈降し、分散状態が悪くスロットノズルからの電
極材料塗布液の吐出が不均一となり平滑な面が得られな
かった。未塗布部の形状を図2に示した。実施例1〜1
0および比較例1、3、5、7、8では、塗布部と未塗
布部の境がほぼ直線になったが、比較例2、4、6のド
クターブレード方式では、塗り付け部はほぼ直線状とな
り良好であったが、塗終わり部が図5(D)のように波
状になった。波状部の幅を測定したところ3〜10mm
あった。また、エクストルージョン型注液器を用いた比
較例9、10は平滑な塗布面を得ることはできたが、塗
終わり部が図5(D)のように波状となった。波状部の
幅は4〜9mmであった。組立工程でリード溶接強度不
足や巻回形状不良が発生したため未塗布部の形状との関
係を調査したところ、未塗布部の境界が直線のものには
不良の発生が見られず、未塗布部の境界の形状のよし悪
しと組立工程不良の発生率に対応があった。電池組み立
て適性を維持するためには、未塗布部の塗りつけ、塗終
わりを概直線状にする必要がある。さらに、電池の放電
容量を測定した結果、比較例1、3、5のグラビア塗布
方式では電極材料塗布液の一部がローラーに残り転写さ
れないため、活物質量が少なくなり放電容量が著しく低
下した。また、比較例2、4、6のドクター方式では塗
り付けと液切り部の厚み低下があり、特に液切り部の厚
み低下が大きく、放電容量が3〜5%下がった。
【0024】
【発明の効果】本発明を用いれば、放電容量が安定し、
リード溶接に必要な電極生地部となる未塗布部を導電性
支持体の走行方向に直角に設けることができ、且つ組立
工程での不良の発生を抑えることができる。これによ
り、一旦塗布された電極材料を掻き落とすことなくリー
ド板の溶接部を形成することができ、溶接器への電極の
供給を連続的に行えるため、溶接器の処理能力を向上さ
せることができるばかりでなく、工程不良の抑制、作業
工数の低減による省人化や工程の効率化を達成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いた塗布装置の要部を示す。
【図2】本発明に用いた塗布機を示す。
【図3】本発明に用いた塗布装置を示す。
【図4】ドクターブレード方式を示す。
【図5】実施例および比較例の未塗布部の形状を示す。
【符号の説明】
14 導電性支持体 15 バックアップロール 16 入口側リップ 17 出口側リップ 18 スロット 19 スロットノズル 20 液溜 21 注液器 22 スロット入口 23 定流量送液装置 24 流量計 25 濾過器 26 三方バルブ 27 タンク 28 ドクターブレード 29 シャッター部 30 エアーシリンダー 41 塗布部 42 溶接部(未塗布部) 43 未塗布部の幅 44 送り出し部 45 巻き取り部 46 乾燥室 47 波状部の幅

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体の走行方向と直角方向に未
    塗布部を形成する方法において、スロットノズルを有す
    るエクストルージョン型注液器への電極材料塗布液の供
    給と供給停止の繰り返し、および/または、スロットノ
    ズル先端と走行する導電性支持体の距離の変更を繰り返
    すことを特徴とする化学電池用電極の製造方法。
  2. 【請求項2】 電極材料塗布液の粘度が0.5Pas〜
    300Pasであることを特徴とする請求項1に記載の
    電極の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記化学電池が非水電解質電池であるこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2に記載した方法
    により製造された電極を用いたことを特徴とする非水電
    解質電池。
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