JPH09330708A - 金属リチウムの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】刃部材に金属リチウムが付着することがなく、
しかも前記刃部材に塗布されるリチウム付着防止剤によ
り電池性能が低下することを阻止する。 【解決手段】カッタ１４の側面１４ａに摺接して飽和炭
化水素をしみ込ませた不繊布１８が配置されており、こ
の不繊布１８により前記カッタ１４の側面１４ａから刃
先１４ｂにわたって前記飽和炭化水素が塗布される。そ
して、カッタ１４によりリチウム箔１２が切断される
と、このカッタ１４にリチウムが付着することがなく、
しかも前記切断されたリチウム箔１２に該飽和炭化水素
が付着しても、電池組立に至るまでにこの飽和炭化水素
が揮発除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム電池の製
造工程中に、金属リチウムの所定の部位を切断または打
ち抜く金属リチウムの加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電池用電極としてリチウム電極
が組み込まれたリチウム電池が、種々の用途に採用され
ている。このリチウム電極は、通常、フープ状やシート
状の長尺なリチウム箔を所望の切断部位毎に切断（また
は打ち抜き）加工した後、短冊状リチウム箔を集電体面
に固着して製造されている。

【０００３】ところで、この種のリチウム箔を連続して
切断（または打ち抜き）加工すると、摩擦や静電気等に
よって刃先にリチウムが付着し易く、加工不能になると
いう不具合が生じている。

【０００４】そこで、刃先にリチウムが付着することを
防止するために種々の提案がなされており、例えば、特
開平７−１３６９７８号公報には、互いに噛合する第１
刃または第２刃の側面が濡れるように有機溶剤を含浸し
た吸液体を当接させるとともに、リチウムホイルの移送
元の側面にリチウムと反応しない気体を噴射させる噴射
装置を設けた切断装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、有機溶剤としてプロピレンカーボネイト
液が使用されており、これが切断時に第１刃または第２
刃からリチウムホイルに付着して電池内に混入し易い。
これにより、電池内に混入したプロピレンカーボネイト
液によって、電池性能が著しく低下するという問題が指
摘されている。

【０００６】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、刃部材に金属リチウムが付着することがなく、し
かも前記刃部材に塗布されるリチウム付着防止剤により
電池性能が低下することを阻止可能な金属リチウムの加
工方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、金属リチウムに対して移動する刃部材
に、リチウム付着防止剤として飽和炭化水素を塗布した
後、前記刃部材で該金属リチウムの所定の部位が切断加
工または打ち抜き加工される。このため、刃部材に金属
リチウムが付着することがなく、しかも前記金属リチウ
ムに付着した飽和炭化水素は、リチウム電池の製造工程
中に揮発除去されてリチウム電池内に混入することがな
い。また、飽和炭化水素は、結合力の大きなＣ−Ｈ結合
やＣ−Ｃ結合からなるため、リチウム電池内に混入した
としても、電池性能に影響を及ぼすことがない。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
金属リチウムの加工方法を実施するための加工装置１０
の概略構成図である。

【０００９】加工装置１０は、矢印Ａ方向にピッチ送り
されるリチウム箔１２の一方の面１２ａ側に配置され、
矢印Ａに交差する矢印Ｂ方向に往復自在なカッタ（刃部
材）１４と、前記リチウム箔１２の他方の面１２ｂ側に
配置されるリチウム箔用押え部材１６と、前記カッタ１
４の側面１４ａ側に配置され、該カッタ１４の刃先１４
ｂにリチウム付着防止剤として飽和炭化水素（Ｃ_n Ｈ
_2n+2）を塗布する不繊布１８とを備える。

【００１０】不繊布１８には、液状の飽和炭化水素をし
み込ませている。この飽和炭化水素は、ｎ＝１２〜１６
の範囲内に設定されている。ｎ≦１１では、危険物分類
上、第２石油類に属しており、設備化する上で相当に困
難となってしまう。また、ｎ≧１７では、常温で固体化
してしまい、カッタ１４に塗布する際に不具合が生じて
しまう。

【００１１】このように構成される加工装置１０の動作
について、本実施形態に係る加工方法との関連で以下に
説明する。

【００１２】先ず、飽和炭化水素として、ｎ＝１２のド
デカン、すなわち、ＣＨ₃ （ＣＨ₂）₁₀ＣＨ₃ の分子式
を有する油状パラフィン系化合物が用いられる。このド
デカンを、予め不繊布１８にしみ込ませておく。

【００１３】そこで、図２に示すように、カッタ１４が
矢印Ｂ１方向に移動され、このカッタ１４の側面１４ａ
から刃先１４ｂにわたって不繊布１８にしみ込んでいる
ドデカンを塗布する。このカッタ１４は、矢印Ｂ２方向
に移動されて切断位置に待機する。なお、カッタ１４を
往復動作させる代わりに、不繊布１８を矢印Ｂ方向に往
復動作させてこれにしみ込んでいるドデカンを前記カッ
タ１４の側面１４ａから刃先１４ｂにわたって塗布する
ように構成してもよい。

【００１４】リチウム箔１２は、図示しない送り手段を
介して矢印Ａ方向にピッチ送りされており、このリチウ
ム箔１２が所定の長さだけ送られた後、カッタ１４が矢
印Ｂ２方向に移動する。これにより、カッタ１４は、押
え部材１６との共働作用下にリチウム箔１２を切断する
（図３参照）。

【００１５】この場合、本実施形態では、カッタ１４に
リチウム付着防止剤としてドデカンが塗布されており、
リチウム箔１２を切断する際に、このカッタ１４にリチ
ウムが付着することがない。なお、カッタ１４にドデカ
ンを１回塗布しただけで、リチウム箔１２の切断作業が
１０回程度円滑に遂行可能であった。

【００１６】さらに、本実施形態では、リチウム付着防
止剤としてドデカンが使用されるため、カッタ１４によ
り切断されたリチウム箔１２にこのドデカンが付着して
いても、前記リチウム箔１２を用いて電池組立工程に移
行するまでの間に、このドデカンが揮発する。従って、
電池内にドデカンが混入されることがなく、電池性能の
低下等を確実に阻止することができるという効果が得ら
れる。

【００１７】ここで、実際上、カッタ１４への１回の塗
布で、約１００ｍｇのドデカンが使用される。そして、
ドデカンの揮発時間は、露点−５０℃程度の乾燥雰囲気
下で約１時間を要しており、電池組立までの間に該ドデ
カンが揮発することが判った。

【００１８】これにより、リチウム付着防止剤としての
飽和炭化水素は、カッタ１４による切断時にリチウム箔
１２に付着しても、このリチウム箔１２を用いて電池組
立を行うまでの間に揮発除去され、所望の電池性能を有
したリチウム電池を効率的かつ確実に製造することがで
きるという利点がある。

【００１９】また、ドデカンがリチウム箔１２を介して
電池内に混入したとしても、このドデカンが結合力の大
きいＣ−Ｈ結合やＣ−Ｃ結合からなるため、実際上、電
池性能に悪影響を与えないことが検証されている。

【００２０】なお、本実施形態では、リチウム箔１２を
切断するカッタ１４に飽和炭化水素を塗布する場合につ
いて説明したが、例えば、このリチウム箔１２に所定間
隔ずつ離間する打ち抜き穴を加工するパンチ等にも適用
することが可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る金属リチウ
ムの加工方法では、刃部材にリチウム付着防止剤として
飽和炭化水素を塗布するため、この刃部材により加工さ
れた金属リチウムに前記飽和炭化水素が付着しても、こ
の飽和炭化水素がリチウム電池の製造工程中に揮発除去
されて、リチウム電池内に混入することがない。また、
飽和炭化水素自体の結合力が大きいため、仮にリチウム
電池内にこの飽和炭化水素が混入したとしても、電池性
能に影響を及ぼすことがない。これにより、高品質なリ
チウム電池を効率的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る金属リチウムの加工方
法を実施するための加工装置の概略構成図である。

【図２】前記加工装置を構成するカッタに飽和炭化水素
を塗布する際の説明図である。

【図３】前記カッタによりリチウム箔を切断する際の説
明図である。

【符号の説明】

１０…加工装置 １２…リチウ
ム箔 １４…カッタ １４ｂ…刃先 １６…押え部材 １８…不繊布

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リチウム電池の製造工程中に、金属リチウ
   ムの所定の部位を切断加工または打ち抜き加工する金属
   リチウムの加工方法であって、 前記金属リチウムに対して移動する刃部材に、リチウム
   付着防止剤として飽和炭化水素を塗布した後、前記刃部
   材で該金属リチウムの所定の部位を切断加工または打ち
   抜き加工することを特徴とする金属リチウムの加工方
   法。