JPH10144300A - 非水電解液二次電池用電極板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集電体面に、パターン状の活物質塗工層を正
確に且つ経済的に形成することが出来る非水電解液二次
電池用電極板の製造方法を提供すること。 【解決手段】 集電体面上に活物質と結着剤とからなる
活物質層を形成する工程、該活物質層のうち活物質層を
除去すべき領域に、熱可塑性樹脂が含浸された剥離シー
トを熱圧着して熱可塑性樹脂を活物質層に含浸させた後
に冷却する工程、上記離型シートを活物質層から剥離し
て上記熱圧着領域における活物質層を離型シートととも
に又は別途剥離する工程を有し、前記集電体面に任意の
パターンの非塗工部を形成することを特徴とする非水電
解液二次電池用電極板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、リチウム
イオン二次電池に代表される非水電解液二次電池用電極
板（以下単に「電極板」という）及びその製造方法に関
し、更に詳しくは集電体面にパターン状の活物質層を形
成した電極板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器や通信機器の小型化及び
軽量化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として
用いられる二次電池に対しても小型化及び軽量化の要求
が強くなって来ている。これらの要求に対して、従来の
アルカリ蓄電池に代わり、高エネルギー密度で且つ高電
圧を有するリチウムイオン二次電池に代表される非水電
解液二次電池が提案されている。

【０００３】又、二次電池の性能に大きく影響を及ぼす
電極板に関しては、充放電サイクル寿命を延長させるた
めに、又、高エネルギー密度化のために薄膜大面積化を
図ることが提案されている。例えば、特開昭６３−１０
４５６号公報や特開平３−２８５２６２号公報等に記載
されているように、金属酸化物、硫化物、ハロゲン化物
等の正極活物質粉末に、導電剤及び結着剤（バインダ
ー）を適当な湿潤剤（溶媒）に分解溶解させて、ペース
ト状の活物質塗工液を調製し、金属箔からなる集電体を
基材とし、該基材上に上記塗工液を塗工して塗工層（活
物質層）を形成して得られる正極電極板が開示されてい
る。

【０００４】この際、結着剤として、例えば、ポリフッ
化ビニリデン等のフッ素系樹脂、又はシリコーン・アク
リル共重合体が用いられている。又、負極電極板は、カ
ーボン等の負極活物質に結着剤を適当な湿潤剤（溶媒）
に溶解させたものを加えて、ペースト状の活物質塗工液
を調整し、金属箔集電体へ塗工して得られる。

【０００５】上記塗工型の電極板において、活物質塗工
液の調製に用いられる結着剤は、非水電解液に対して電
気化学的に安定であって、電解液へ溶出しないこと、更
には塗工をすることから何らかの溶媒に可溶である必要
がある。上記の活物質塗工液を金属箔集電体に塗工して
得られる電極板において、塗工及び乾燥して形成される
活物質層（塗工層）は可撓性が十分であり、電池の組み
立て工程及び充放電時に、剥離、脱落、ひび割れ等が生
じないように十分な密着性を有することが要求される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】又、電極板から端子を
取る場合、集電体のその部分には、活物質層が形成され
ていないことが必要である。即ち、最終的に得られる電
極板は、端子取り出し部には活物質層がなく、その他の
部分に活物質層が形成されるように、集電体面にパター
ン状に活物質層を形成することが望ましい。しかしなが
ら、従来の一般的な塗工機を用いて、集電体面に塗工部
（活物質層部）と未塗工部（活物質層の境界や端子取り
出し部）を連続的且つ高速で作製するには、塗工液が集
電体面に対して接触する状態と接触しない状態を繰り返
すことが必要である。

【０００７】例えば、集電体面の塗工部が幅６０ｃｍ
で、非塗布部が幅５ｃｍの如く設定して連続塗工を行う
と、塗工機による塗工速度が増加するにつれ、塗工液と
集電体面との非接触時間が短くなる。その結果、塗工液
をパターン状に塗工するための機械的制御が難しくな
り、正確な塗工部と未塗工部とを連続的にパターン状に
形成することができない。一方、塗工液の塗工速度を低
下させれば、上記問題は発生しないが、電極板の生産性
に問題が生じる。従って本発明の目的は、上記従来技術
の問題点を解決し、集電体面に活物質層をパターン状に
形成することができる電極板の製造方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、集電体面上に活
物質と結着剤とからなる活物質層を形成する工程、該活
物質層のうち活物質層を除去すべき領域に、熱可塑性樹
脂が含浸された剥離シートを熱圧着して熱可塑性樹脂を
活物質層に含浸させた後に冷却する工程、上記離型シー
トを活物質層から剥離して上記熱圧着領域における活物
質層を離型シートとともに又は別途剥離する工程を有
し、前記集電体面に任意のパターンの非塗工部を形成す
ることを特徴とする非水電解液二次電池用電極板の製造
方法、該方法で形成されたことを特徴とする非水電解液
二次電池用電極板、及び活物質剥離用剥離シートであ
る。本発明によれば、上記構成によって、集電体面に任
意のパターン状の活物質塗工層を正確に且つ容易に形成
することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳細に説明する。本発明の方法は基本的に
は次の工程からなる。 ａ．集電体面上に活物質と結着剤とからなる活物質層を
形成する工程、 ｂ．該活物質層のうち活物質層を除去すべき領域に、熱
可塑性樹脂が含浸された剥離シートを熱圧着して熱可塑
性樹脂を活物質層に含浸させた後に冷却する工程、 ｃ．上記離型シートを活物質層から剥離して上記熱圧着
領域における活物質層を離型シートとともに又は別途剥
離する工程。

【００１０】本発明の方法を図を参照して説明する。図
１〜２は、本発明の電極板を説明する図であり、図１ａ
は集電体の全面に形成された活物質塗工膜から、取付け
る端子の端部と略同一の面積の端子取り付け部をパター
ン状に形成した状態の平面図であり、図１ｂはその一部
の拡大断面図である。本発明の電極板は、図１に示す状
態でもよいし、又、図２に示すように図１ａの点線に沿
って裁断したものであってもよい。尚、図２ではパター
ン状に露出された集電体面に端子が取り付けられた状態
も示している。

【００１１】上記の如く、本発明によりパターン状に活
物質層が剥離された電極板は、図３に示す如く、集電体
面上に活物質と結着剤とからなる活物質層を形成し、該
活物質層の表面に熱可塑性樹脂が含浸された剥離シート
を重ねる。この離型シートは、活物質層の剥離領域より
も大面積であればよく、活物質層全面を覆うものでも、
剥離領域のみを覆う大きさのいずれでもよい。次に図４
に示すように、上記の剥離シートの面から圧熱体を圧着
する。この圧熱体は内部にヒーターを内蔵し且つ温度調
整が可能な金属体から構成され、該圧熱体の底面形状
は、剥離すべき活物質層の領域と略同一形状を有してい
る。

【００１２】図４に示すように、圧熱体を離型シートに
押圧して圧熱体で加熱するか、或いは図４の矢印で示す
如く集電体側から加熱することによって、離型シート内
に含浸されている熱可塑性樹脂は溶融し、多孔質に構成
されている活物質層中に浸透する。この状態においてそ
のまま放冷又は強制冷却するか、或いは圧熱体のみを上
方に上昇させた状態で活物質層を放冷或いは強制冷却す
ると、活物質層中に浸透した熱可塑性樹脂は速やかに固
化し、且つ固化した熱可塑性樹脂は離型シートに対して
も十分に接着している。冷却終了後に、図５に示すよう
に、離型シートを活物質層から剥離すると、熱可塑性樹
脂が含浸した活物質層の領域のみが離型シートとともに
集電体面から剥離される。この際、離型シートのみが剥
離され、活物質層が剥離されない場合には、熱可塑性樹
脂が含浸された活物質層を別途剥離してもよい。このよ
うにしてシャープなエッジを有するパターンが集電体表
面に非塗工領域として容易に形成される。

【００１３】次に本発明を実施するうえで使用する材料
について説明する。本発明の電極板に用いられる集電体
としては、例えば、アルミニウム、銅等の金属箔が好ま
しく用いられる。金属箔の厚さとしては、５〜３０μｍ
程度のものを用いる。本発明では、集電体上に正極活物
質層又は負極活物質層を形成する。集電体と正極活物質
層又は負極活物質層との密着性を向上させるために、集
電体の表面にカップリング剤層を形成してもよい。カッ
プリング剤層の形成に使用するカップリング剤として
は、シラン系、チタネート系、アルミニウム系等のカッ
プリング剤があり、これらの中から金属箔集電体及び活
物質層との密着性に優れたカップリング剤を選択して使
用する。

【００１４】シラン系カップリング剤としては、例え
ば、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジル
アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、アミノシラン、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザ
ン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、オクタデシ
ルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］ア
ンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキ
シシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロ
シラン、トリメチルクロロシラン等が挙げられる。

【００１５】チタネート系カップリング剤としては、例
えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチル
ホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジト
リデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−
ジアリルオキシメチル）ビス（ジトリデシル）ホスファ
イトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパ
イロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピル
トリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリ
ルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステ
アロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジ
オクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ
クミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−ア
ミドエチル・アミノエチル）チタネート、ジクミルフェ
ニルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイル
エチレンチタネート等が挙げられる。アルミニウム系カ
ップリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアル
ミニウムジイソプロピレート等がある。

【００１６】上記カップリング剤からなる層を集電体の
表面に形成する方法としては、カップリング剤を水／有
機溶剤混合液に溶解させた溶液、或いはカップリング剤
を有機溶媒に溶解させた溶液を集電体の表面に塗工する
方法がある。このとき、カップリング剤の加水分解を促
進させるために、塗工液のｐＨを３〜５に調節してもよ
い。又、カップリング剤の加水分解用触媒としては、例
えば、塩酸、酢酸等を添加してもよい。カップリング剤
と集電体表面との脱水反応を促進させるためにはカップ
リング剤を塗工後、温度：１２０〜１３０℃で加熱して
もよい。上記のカップリング剤用の有機溶媒としては、
例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、トルエン、ベンゼン、アセトン、テトラヒドラフ
ラン、セルソルブメチル等が挙げられる。

【００１７】カップリング剤を金属箔集電体の表面に塗
工する方法としては、グラビアコート、グラビアリバー
スコート、ロールコート、マイヤーバーコート、ブレー
ドコート、ナイフコート、エアーナイフコート、スロッ
トダイコート、スライドダイコート、ディップコート等
が挙げられ、塗工したカップリング剤層の乾燥厚みとし
ては、０．００１〜５μｍの範囲が好ましい。

【００１８】本発明で活物質層の形成に用いられる正極
活物質としては、例えば、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉ
Ｏ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４等のリチウム酸化物、ＴｉＳ_２、
ＭｎＯ_２、ＭｏＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５等のカルコゲン化合物の
うちの一種、或いは複数種が組み合わせて用いられる。
一方、負極活物質としては、金属リチウム、リチウム合
金、或いはグラファイト、カーボンブラック、アセチレ
ンブラック等の炭素質材料、又はリチウムイオンをイン
ターカレートする材料が好ましく用いられる。特に、Ｌ
ｉＣｏＯ_２を正極活物質として、そして炭素質材料を負
極活物質として用いることにより、４Ｖ程度の高い放電
電圧のリチウム系二次電池が得られる。

【００１９】これらの活物質は形成される塗工層中に均
一に分散されるのが好ましい。このため、本発明におい
ては、活物質として１〜１００μｍの範囲の粒径を有
し、平均粒径が１０μｍ程度の粉体を用いるのが好まし
い。上記活物質を含む塗工液の調製に用いられる結着剤
としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィ
ン樹脂、ポリビニル樹脂、フッ素系樹脂及びポリイミド
樹脂等の熱可塑性樹脂、又はゴム系の樹脂、アクリル樹
脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリレートモノ
マー又はオリゴマー或いはそれらの混合物からなる電離
放射線硬化性樹脂、更にはこれらの各種樹脂の混合物を
使用することができる。

【００２０】本発明で使用する活物質塗工液の具体的な
調製方法について説明する。先ず、上記に挙げたような
材料から適宣に選択された結着剤と粉末状の活物質と
を、トルエン、メチルエチルケトン、Ｎ−メチルピロリ
ドン或いはこれらの混合物等の有機溶媒からなる分散媒
体中に入れ、更に必要に応じて導電剤を混合させた組成
物を、従来公知のホモジナイザー、ボールミル、サンド
ミル、ロールミル等の分散機を用いて混合分散すること
によって調製する。

【００２１】上記塗工液の調製において、塗工液全体を
１００重量部とした場合、その中で活物質と結着剤の合
計が約４０〜８０重量部、活物質と結着剤の比率は９：
１〜８：２の範囲であることが望ましい。上記塗工液の
調製に際して必要に応じて添加する導電剤としては、例
えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブ
ラック等の炭素質材料が用いられる。上記塗工液を金属
箔集電体の表面に塗工する方法としては、グラビアコー
ト、グラビアリバースコート、ロールコート、マイヤー
バーコート、ブレードコート、ナイフコート、エアーナ
イフコート、スロットダイコート、スライドダイコー
ト、デイップコート、ダイコード、コンマコート、コン
マリバースコート、等が挙げられる。

【００２２】上記塗工液をノズル塗工装置を用いて集電
体面に塗工して活物質層を形成してもよい。ノズル塗工
装置について図６を参照して説明すると、該ノズル塗工
装置１とは、ＸＹロボット２とノズル３とからなり、ノ
ズル塗工装置１はＸＹロボット２と水平に位置している
指示体４上をＹ方向に移動できる集電体５にディスペン
サーと称される液体容器６内の塗工液をその下端のノズ
ル３から吐出しつつ、集電体５の表面に沿ってＸ方向に
液体容器６を駆動することによって、集電体５の表面に
塗工液を塗工して塗工面７を形成するものである。前記
液体容器６には、可撓性パイプ８を介して塗工液タンク
９からコントローラー１０を経て塗工液が供給されるよ
うになっている。

【００２３】前記ＸＹロボット２は、指示体４を含む基
台１１上を、指示体４の上方を跨ぐようにして設置され
た門型フレーム１２上に取り付けられ、Ｘ方向に往復動
自在であって且つ前記液体容器６を支持するＸ方向駆動
装置１３を含んで構成されている。前記Ｘ方向駆動装置
１３のＸ方向の移動及び前記塗工液のためのコントロー
ラー１０は、基台１１に設けられた制御装置１４によっ
て制御されるようになっている。前記ノズル３の下端吐
出口は、集電体５の表面に接近して設置され、両者の隙
間は塗工液の塗工によって形成される塗工面７の目標塗
工膜厚と一致するようにされている。

【００２４】又、制御装置１４はＸ方向駆動装置１３の
送りを次のように制御する。例えば、Ｘ方向駆動装置１
３によって液体容器６（ノズル３）を、Ｘ方向にライン
状に往復動させつつ、その往復の片道毎に、支持体４を
Ｙ方向に所定ピッチだけ搬送するようにされている。こ
こで、前記ピッチはノズル３による塗工液の塗工ライン
幅よりも大きくならないようにされ、これによって、ノ
ズル３の塗工ラインは、Ｙ方向に隣接する塗工ライン
と、隙間なく塗工されるものである。

【００２５】前記塗工ラインの幅方向のピッチは、前記
ノズル３の吐出口の径、吐出圧力、塗工液の粘度及び表
面張力を含む性質により決定するものとする。又、例え
ば、前記制御装置１４は、ノズル３がＸ方向に駆動さ
れ、１本の塗工ラインを形成した後、集電体５がＹ方向
に１ピッチだけ搬送される際にコントローラー１０を介
して液体容器６への加圧を遮断し、ノズル３からの塗工
液の吐出を中止するように構成されている。

【００２６】次に、上記ノズル塗工装置１により、集電
体５上に塗工液を塗工する過程について説明する。液体
容器６にコントローラー１０を介して塗工液タンク９か
ら塗工液を加圧供給しつつ、Ｘ方向駆動装置１３によっ
て、液体容器６（ノズル３）をＸ方向に直線状に移動さ
せ、第１の塗工ラインを形成する。尚、塗工ライン形成
中は、液体容器６への加圧は一定圧力とする。第１の塗
工ラインの塗工が終了したとき、ノズル３からの塗工液
の吐出がなされないので、塗工ラインの終端で塗工面７
の膜厚が他の部分よりも厚く形成されることがない。

【００２７】次に、集電体５がＹ方向に１ピッチ搬送さ
れた後、前記第１の塗工ラインと反対方向にノズル３
が、Ｘ方向駆動装置１３によって駆動され、第２の塗工
ラインが塗工及び形成される。以上の繰り返しによっ
て、塗工面７が得られ、乾燥することによって、塗工膜
を形成することができる。又、ノズル３を制御装置１４
によってＸＹ方向に制御し、且つ集電体５を搬送するこ
とによって、集電体５に塗工液を塗工することができ
る。

【００２８】上記ノズル塗工装置１におけるノズル３の
下端吐出口の断面は、真円形、楕円形、スリット状、或
いは複数の小ノズルからなるマルチノズル等としてもよ
い。前記ノズル３の断面が楕円形及びスリット状の場合
には、塗工ラインの幅が広くなるので、塗工速度が向上
される。更に、ノズル塗工装置１においてノズル３は１
本のみではなく、これをＹ方向に塗工ラインのピッチの
整数倍の定間隔で複数本設けるようにしてもよい。この
場合に、Ｙ方向に先行するＮ本目のノズルと（Ｎ＋１）
本目のノズルとの間隔、及び（Ｎ＋２）本目のノズルと
（Ｎ＋１）本目との間隔が、前述の如く、Ｙ方向ピッチ
の整数倍で且つ等しくなるように設定されている。又、
各ノズルは、Ｘ方向及びＹ方向に共に同期して、或いは
非同期で駆動される。

【００２９】この複数のノズルを用いる場合も、該複数
のノズルによって塗工面への塗工液の塗工が分担される
ので、塗工速度を向上させることができる。尚、上記ノ
ズル塗工装置１においては、Ｙ方向に集電体５が搬送
し、且つ液体容器６がＸ方向駆動装置１３によってＸ方
向に駆動することにより、ノズル３で、集電体５に塗工
液を塗工するものであるが、本発明はこれに限定される
ものでなく、集電体５を固定して、液体容器６をＸＹ方
向に駆動して、塗工液を塗工するようにしてもよい。

【００３０】又、上記ノズル塗工装置１において、ノズ
ル３と集電体５の塗工面７との間隔は目的とする塗工面
７の膜厚と等しくしたものであるが、本発明はこれに限
定されるものでなく、ノズル３を集電体５から大きく離
間させて、ノズル３から糸状に垂れ下がる塗工液によっ
て、塗工ラインを形成するようにしてもよい。又、ノズ
ル３と集電体５との間隔を、目標とする塗工面７の膜厚
よりも小さくして、塗工液を塗工するようにしてもよ
い。次に、乾燥工程において、以下の如くして形成した
塗工層から分散媒体を除去することにより、目的とする
活物質層を得る。

【００３１】前記乾燥工程における熱源としては、熱
風、赤外線、マイクロ波、高周波等及びそれらの組み合
わせが挙げられる。又、乾燥工程において集電体をサポ
ートする金属ローラーや金属シート等が熱を放出するこ
とによって塗工層を乾燥させてもよい。乾燥後の活物質
層の厚さは１０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０
μｍの範囲であり、このような厚さになるように前記塗
工時の塗工量を設定する。更に、上記のようにして塗工
及び乾燥処理して形成した塗工層の均質性をより向上さ
せるために、塗工層の乾燥途中に、その表面にポリエチ
レンテレフタレートフイルム等の表面平滑なフイルムを
軽く圧着及び剥離して塗工層表面を平滑化させる工程を
組み込んでもよい。更に、上記の電極板を用いて電池の
組み立て工程に移る前に、電極板の活物質塗工層中の水
分を除去するために、更に加熱処理や減圧処理などを行
うことが好ましい。

【００３２】本発明において、上記の如くして形成され
た活物質層のパターン状剥離に使用する剥離シートは、
連通多孔質シートに熱可塑性樹脂を含浸させたものであ
る。該連通多孔質シートとしては、上記熱可塑性樹脂の
含浸保持性に優れたもの、例えば、織布、編布、不織布
等が好ましい材料として挙げられる。又、連通多孔質シ
ートは、図５に示されるように熱可塑性樹脂が含浸した
活物質層の食い付きが良いものが好ましい。上記特性を
満たすものとして不織布が最も好適である。不織布は、
活物質層を剥離するために十分な熱可塑性樹脂を含浸で
きる厚み及び通気度を持つものが適している。又、均一
に活物質層を剥離するために、不織布を構成している繊
維が均一に編んであるものが好ましい。

【００３３】上記連通多孔質シートに熱可塑性樹脂を十
分に含浸させることによって本発明で使用する剥離シー
トが得られる。熱可塑性樹脂は加熱によって容易に溶融
する材料であれば、通常の熱可塑性樹脂の他に、低分子
量のポリエチレン、ポリプロピレン、それらの誘導体、
各種ワックス等が挙げられ、特に、耐熱性があり、且つ
非塗工部のパターン形状を正確に形成するためには、金
属箔集電体との密着性が低く、そのうえ伸縮性が低いも
のが好ましい。

【００３４】以上の如き熱可塑性樹脂は、本発明の目的
には、その融点は１００〜２５０℃、好ましくは１２０
〜１７０℃程度が良い。融点が低すぎる場合には、室温
で柔らかくなるために取り扱いが難しく生産性に劣るの
で好ましくない。又、融点が高過ぎるとエネルギー的に
不経済であり、且つ活物質層に含浸させる際に基材であ
る集電体を損う恐れがある。又、その溶融粘度は１００
〜５０，０００ｃＰｓ程度、好ましくは４００〜６，０
００ｃＰｓ程度が好ましい。溶融粘度が高すぎると、エ
ネルギー的に不経済であり、又、溶融粘度が低すぎると
活物質層中に浸透する時に層の横方向に広がり易くな
り、正確なパターニングが困難となる。

【００３５】熱可塑性樹脂の好適例である上記のポリエ
チレン或いはポリプロピレンとしては、非酸化型低密度
タイプ、非酸化型中密度タイプ、非酸化型高密度タイ
プ、酸化型低密度タイプ、酸化型中密度タイプ、酸化型
高密度タイプ、非極性タイプ、極性タイプ、微粉末タイ
プ等があり、いずれも本発明の方法に適している。この
ような熱可塑性樹脂を前記不織布の如きシートに含浸さ
せる方法はいずれの方法でもよく、例えば、不織布を溶
融した熱可塑性樹脂中に浸漬して、熱可塑性樹脂を不織
布中に含浸させる方法等が有効である。熱可塑性樹脂の
含浸量は、剥離すべき活物質層の厚さにもよるが、通常
は約５０〜５００ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。

【００３６】本発明では、前記の如く形成した活物質層
に上記の離型シートを重ね、図１〜５に示すように、活
物質層を任意のパターン状に剥離する。この際に使用す
る圧熱体としては、例えば、平板プレスやロールプレス
等がある。平板プレスする場合に必要な圧力は加熱温度
との兼ね合いで決定されるが、一般的に１０〜１０００
ｋｇｆ／ｃｍ^２が好ましい。ロールプレスの場合に必要
な圧力も加熱温度との兼ね合いで決定されるが、一般的
に５〜５００ｋｇｆ／ｃｍ^２が好ましい。

【００３７】又、剥離シートを活物質層に熱圧着する場
合に、集電体側からから加熱した方が好ましい。剥離シ
ート側から加熱すると、熱可塑性樹脂が溶融しやすいた
めに、剥離すべき部分以外の活物質層の部分にも溶融熱
可塑性樹脂が広がるので好ましくない。又、熱可塑性樹
脂が活物質層の横方向に広がらないように、圧熱時に離
型シートが潰れ難いように、圧熱体と活物質層との間に
適当なギャップ手段を設けてもよい。そのギャップ間隔
としては剥離シートの厚みである１０〜６００μｍ程度
が好ましい。熱圧着後、冷却して活物質層が離型シート
に転写しない場合でも、熱可塑性樹脂は活物質層に浸透
しており、且つ活物質層は集電体上に弱く付着している
ために、該活物質層は別の手段でも容易に剥離すること
ができる。例えば、剥離の際に、基材である集電体にテ
ンションをかけて活物質層を浮き上がらせて剥離させて
もよく、或いはエアーで活物質層を吹き飛ばしてもよ
い。

【００３８】以上のようにして作製した本発明の正極及
び負極の電極板を用いて、例えば、リチウム系二次電池
を作製する場合には、電解液として、溶質のリチウム塩
を有機溶媒に溶かした非水電解液が用いられる。非水電
解液を形成する溶質のリチウム塩としては、例えば、Ｌ
ｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、
ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ等の無機リチウム塩、及びＬｉＢ
（Ｃ_６Ｈ_５）_４、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２、ＬｉＣ
（ＳＯ_２ＣＦ_３）_３、ＬｉＯＳＯ_２ＣＦ_３、ＬｉＯＳＯ
_２Ｃ_２Ｆ_５、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_３Ｆ_７、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_４
Ｆ_９、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_５Ｆ_１１、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_６Ｆ
_１３、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_７Ｆ_１５等の有機リチウム塩等が
用いられる。

【００３９】この際に使用される有機溶媒としては、環
状エステル類、鎖状エステル類、環状エーテル類、鎖状
エーテル類等が挙げられる。環状エステル類としては、
例えば、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネー
ト、γ−ブチロラクトン、ビニレンカーボネート、２−
メチル−γ−ブチロラクトン、アセチル−γ−ブチロラ
クトン、γ−バレロラクトン等が挙げられる。

【００４０】鎖状エステル類としては、例えば、ジメチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカー
ボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカー
ボネート、メチルブチルカーボネート、メチルプロピル
カーボネート、エチルブチルカーボネート、エチルプロ
ピルカーボネート、ブチルプロピルカーボネート、プロ
ピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステ
ル、酢酸アルキルエステル等が挙げられる。

【００４１】環状エーテル類としては、例えば、テトラ
ヒドロフラン、アルキルテトラヒドロフラン、ジアルキ
ルアルキルテトラヒドロンフラン、アルコキシテトラヒ
ドロフラン、ジアルコキシテトラヒドロフラン、１，３
−ジオキソラン、アルキル−１，３−ジオキソラン、
１，４−ジオキソラン等が挙げられる。鎖状エーテル類
としては、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエト
キシエタン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジ
アルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエ
ーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、
テトラエチレングリコールジアルキルエーテル等が挙げ
られる。

【００４２】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中「部」とあるのは「重量
部」である。 実施例１ 正極活物質塗工液を以下の方法により調製した。粒径が
１〜１００μｍであり、平均粒径１０μｍのＬｉＣｏＯ
_２粉末９０部、導電剤としてグラファイト粉末５部、結
着材としてポリフッ化ビニリデン樹脂（ダイキン工業
（株）製、ネオフロンＶＤＦ）４部及びＮ−メチルピロ
リドン２０部の配合比で、予めポリフッ化ビニリデンを
Ｎ−メチルピロリドンにて溶解したワニスを作製した
後、そのワニスを用い、プラネタリーミキサー（（株）
小平製作所製）にて３０分間粉末を撹拌混合することに
より、スラリー状の正極活物質塗工液を得た。この塗工
液の粘度は３９，０００ｃｐｓであった。

【００４３】厚さ２０μｍ、幅３２０ｍｍ、長さ６００
ｍｍのアルミ箔集電体上に、ノズル塗工装置を用い、ノ
ズル内径０．９２ｍｍ、圧力０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２にて
上記正極活物質塗工液を幅３００ｍｍ、長さ５００ｍｍ
の面積に塗工した。塗工時の送りピッチは６ｍｍ／ｍｉ
ｎ．で、ノズルの速度は３０ｍｍ／ｓｅｃ．の条件で行
った。ノズルの先端は通常の針の形状と異なり、幅広い
形状をしており、一回の塗工幅は３０ｍｍとなってい
る。次いで、溶剤を８０℃の温度にて乾燥除去する。こ
の乾燥途中にて塗工層の表面を平滑にするために、ポリ
エチレンテレフタレートフイルムを塗工層面に乗せて圧
着した後、該フイルムを剥離し、塗工層の表面を平滑且
つ均一にした。その後、１２０℃のオーブン中にて２分
間乾燥した。乾燥後の膜厚は１３０μｍであった。

【００４４】次に、厚さ４２０μｍ、幅３１０ｍｍ、長
さ５５０ｍｍの不織布（日本バイリーン（株）製、ＦＣ
−４０６）に、１７０℃に加熱溶融させたポリプロピレ
ン（三洋化成工業（株）製、ビスコール５５０−Ｐ）を
含浸させ、剥離シートを形成した。剥離シートの厚さは
４７０μｍ、含浸したポリプロピレンの重量は２７０ｇ
／ｃｍ^２であった。上記活物質層面に上記剥離シートを
重ね合わせ、幅３０５ｍｍ、長さ２５ｍｍの平板プレス
で加圧した。加圧条件としては５０ｋｇｆ／ｃｍ^２、３
ｓｅｃ．とした。温度条件は、活物質層が形成してある
面とは逆の面に接するプレス板の温度を１５０℃、もう
一方のプレス板の温度を室温（２５℃）とした。又、加
圧時に２枚のプレス板の距離が１２５μｍになるように
した。熱圧着後、１分間放置して活物質層付き集電体と
剥離シートを離間させると、プレスした部分の活物質層
は剥離シート側に転写し、容易に剥離した。形成された
パターンのエッジはシャープであり、塗工膜の粉落ち等
は認められなかった。

【００４５】実施例２ 負極活物質塗工液を以下の方法により調製した。グラフ
ァイト粉末８５部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン
樹脂（ダイキン工業（株）製、ネオフロンＶＤＦ）１５
部及び分散媒体としてＮ−メチルピロリドン２２５部の
配合比で、分散機で８，０００回転させて粉末を分散さ
せ、負極活物質塗工液を得た。この塗工液の粘度は３
２，５００ｃｐｓであった。厚さ１４μｍ、幅３２０ｍ
ｍ、長さ６００ｍｍの銅箔集電体上に、実施例１の正極
電極板の場合と同様にして、上記負極塗工液を塗工、溶
媒除去、圧着、乾燥させた。乾燥後の膜厚は１００μｍ
であった。

【００４６】実施例１と同様の方法で剥離シートを作製
し、上記活物質層面に剥離シートを重ね合わせ、幅３０
５ｍｍ、長さ８８ｍｍの平板プレスで加圧した。加圧条
件としては１２５ｋｇｆ／ｃｍ^２、３ｓｅｃ．とした。
温度条件は、活物質層が形成してある面とは逆の面に接
するプレス板の温度を１４０℃、もう一方のプレス板の
温度を室温（２５℃）とした。又、加圧時に２枚のプレ
ス板の距離が１２５μｍになるようにした。熱圧着後、
１分間放置して活物質層付き集電体と剥離シートを離間
させるとプレスした部分の活物質層は剥離シート側に転
写し、容易に剥離した。形成されたパターンのエッジは
シャープであり、塗工膜の粉落ち等は認められなかっ
た。

【００４７】実施例３ 実施例１と同様の方法で正極塗工膜付き集電体及び剥離
シートを作製した。活物質層面に剥離シートを重ね合わ
せ、幅３０５ｍｍ、ロール径２００ｍｍのロールプレス
で加圧した。線圧６７ｋｇｆ／ｃｍ、速度１２．６ｃｍ
／ｍｉｎ．の条件で加圧した。温度条件としては、活物
質層が形成してある面とは逆の面に接するロールプレス
の温度を１７５℃、もう一方のロールプレスの温度を室
温（２５℃）とした。又、加圧時に２つのロールプレス
の距離が１５０μｍになるようにした。熱圧着後、１分
間放置して活物質層付き集電体と剥離シートを離間させ
るとプレスした部分の活物質層は剥離シート側に転写
し、容易に剥離した。形成されたパターンのエッジはシ
ャープであり、塗工膜の粉落ち等は認められなかった。

【００４８】実施例４ 実施例２と同様の方法で負極塗工膜付き集電体及び剥離
シートを作製した。活物質層面に剥離シートを重ね合わ
せ、幅３０５ｍｍ、ロール径２００ｍｍのロールプレス
で加圧した。線圧１００ｋｇｆ／ｃｍ、速度１２．６ｃ
ｍ／ｍｉｎ．の条件で加圧した。温度条件としては、活
物質層が形成してある面とは逆の面に接するロールプレ
スの温度を１６５℃、もう一方のロールプレスの温度を
室温（２５℃）とした。又、加圧時に２枚のロールプレ
スの接する部分の距離が１５０μｍになるようにした。
熱圧着後、１分間放置して活物質層付き集電体と剥離シ
ートを離間させるとプレスした部分の活物質層は剥離シ
ート側に転写し、容易に剥離した。形成されたパターン
のエッジはシャープであり、塗工膜の粉落ち等は認めら
れなかった。

【００４９】実施例５ 熱可塑性樹脂として、ポリエチレン（三洋化成（株）
製、サンワックスＬＥＬ−２５０）を用いた以外は、実
施例１〜４と同様の方法で正、負極塗工膜付き集電体及
び剥離シートを作製し、熱圧着後に転写剥離を行った。
剥離後のパターンのエッジはシャープであり、塗工膜の
粉落ち等は認められなかった。

【００５０】実施例６ 熱可塑性樹脂として、ポリエチレン（Ａｌｌｉｅｄ Ｓ
ｉｇｎａｌ製、Ａ−Ｃ３９２）を用いた以外は、実施例
１〜４と同様の方法で正、負極塗工膜付き集電体を作製
し、熱圧着後に転写剥離を行った。剥離後のパターンの
エッジはシャープであり、塗工膜の粉落ち等は認められ
なかった。

【００５１】実施例７ 熱可塑性樹脂として、ポリエチレン（ヘキストインダス
トリー（株）製、Ｈｏｅｃｈｓｔ−Ｗａｘ ＰＥ１９
０）を用いた以外は、実施例１〜４と同様の方法で正、
負極塗工膜付き集電体及び剥離シートを作製し、熱圧着
後に転写剥離を行った。剥離後のパターンのエッジはシ
ャープであり、塗工膜の粉落ち等は認められなかった。

【００５２】実施例８ 熱可塑性樹脂として、ポリエチレン（ヘキストインダス
トリー（株）製、Ｈｏｅｃｈｓｔ−Ｗａｘ ＰＥ１９
１）を用いた以外は、実施例１〜４と同様の方法で正、
負極塗工膜付き集電体及び剥離シートを作製し、熱圧着
後に転写剥離を行った。剥離後のパターンのエッジはシ
ャープであり、塗工膜の粉落ち等は認められなかった。

【００５３】実施例９ 熱可塑性樹脂として、ポリエチレン（ ＢＡＳＦ ジャ
パン（株）製、ＬｕｗａｘＯＡ３ Ｐｏｗｄｅｒ）を用
いた以外は、実施例１〜４と同様の方法で正、負極塗工
膜付き集電体及び剥離シートを作製し、熱圧着後に転写
剥離を行った。剥離後のパターンのエッジはシャープで
あり、塗工膜の粉落ち等は認められなかった。

【００５４】実施例１０ 連通多孔質シートとして、不織布（日本バイリーン
（株）製、ＪＨ−１００７）を用いた以外は、実施例１
〜４と同様の方法で正、負極塗工膜付き集電体及び剥離
シートを作製し、熱圧着後に転写剥離を行った。剥離シ
ートの厚さは２１０μｍ、含浸したポリプロピレンの重
量は１３０ｇ／ｃｍ^２であった。剥離後のパターンのエ
ッジはシャープであり、塗工膜の粉落ち等は認められな
かった。

【００５５】実施例１１ 連通多孔質シートとして、不織布（日本バイリーン
（株）製、ＷＰ−８０８５ＰＰ）を用いた以外は、実施
例１〜４と同様の方法で正、負極塗工膜付き集電体及び
剥離シートを作製し、熱圧着後に転写剥離を行った。剥
離シートの厚さは６７０μｍ、含浸したポリプロピレン
の重量は４９６ｇ／ｃｍ^２であった。剥離後のパターン
のエッジはシャープであり、塗工膜の粉落ち等は認めら
れなかった。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
活物質層付き集電体と連通多孔質シートに熱可塑性樹脂
を含浸した剥離シートを熱圧着することによって、集電
体面にパターン状の活物質塗工層を正確に形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電極板を図解的に説明する図。

【図２】 本発明の電極板を図解的に説明する図。

【図３】 本発明の方法を図解的に説明する図。

【図４】 本発明の方法を図解的に説明する図。

【図５】 本発明の方法を図解的に説明する図。

【図６】 本発明の方法で用いたノズル塗工装置の１例
を示す斜視図。

【符号の説明】

１：ノズル塗工装置 ２：ＸＹロボット ３：ノズル ４：支持体 ５：集電体 ６：液体容器 ７：塗工面 ８：パイプ ９：タンク １０：コントローラー １１：基台 １２：フレーム １３：Ｘ方向駆動装置 １４：制御装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集電体面上に活物質と結着剤とからなる
   活物質層を形成する工程、該活物質層のうち活物質層を
   除去すべき領域に、熱可塑性樹脂が含浸された剥離シー
   トを熱圧着して熱可塑性樹脂を活物質層に含浸させた後
   に冷却する工程、上記離型シートを活物質層から剥離し
   て上記熱圧着領域における活物質層を離型シートととも
   に又は別途剥離する工程を有し、前記集電体面に任意の
   パターンの非塗工部を形成することを特徴とする非水電
   解液二次電池用電極板の製造方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂が、ポリエチレン、ポリプ
   ロピレン或いはそれらの誘導体である請求項１に記載の
   非水電解液二次電池用電極板の製造方法。
3. 【請求項３】 離型シートが、連通多孔質シートである
   請求項１に記載の非水電解液二次電池用電極板の製造方
   法。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂の融点が、１００〜２５０
   ℃の範囲である請求項１に記載の非水電解液二次電池用
   電極板の製造方法。
5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂の溶融時の粘度が、１００
   〜５０，０００ｃＰｓの範囲である請求項１に記載の非
   水電解液二次電池用電極板の製造方法。
6. 【請求項６】 離型シートが不織布からなる請求項１に
   記載の非水電解液二次電池用電極板の製造方法。
7. 【請求項７】 離型シートの加熱を、集電体の側から行
   う請求項１に記載の非水電解液二次電池用電極板の製造
   方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７に記載の方法で形成された
   ことを特徴とする非水電解液二次電池用電極板。
9. 【請求項９】 連通多孔質シートに熱可塑性樹脂を含浸
   させてなることを特徴とする活物質層剥離用シート。