JPH11102696A - Electrode manufacture device and its manufacture - Google Patents
Electrode manufacture device and its manufactureInfo
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- JPH11102696A JPH11102696A JP9262135A JP26213597A JPH11102696A JP H11102696 A JPH11102696 A JP H11102696A JP 9262135 A JP9262135 A JP 9262135A JP 26213597 A JP26213597 A JP 26213597A JP H11102696 A JPH11102696 A JP H11102696A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、活物質を含有する
塗料を金属箔表面に塗布して、二次電池の電極を製造す
る、電極製造装置及び製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus and method for manufacturing a secondary battery electrode by applying a paint containing an active material to a metal foil surface.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電池は、一次電池と二次電池とに大きく
分けられる。一次電池は、一度放電してしまうとそれ以
上使用することができないが、二次電池は充電が可能で
あり、充電することにより再び使用することができる。
このような二次電池には、鉛蓄電池、ニッケル−カドミ
ウム電池、ニッケル−水素電池、そしてリチウムイオン
電池等がある。2. Description of the Related Art Batteries are roughly divided into primary batteries and secondary batteries. The primary battery cannot be used any more once it has been discharged, but the secondary battery is rechargeable and can be used again by charging.
Such secondary batteries include a lead storage battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, and a lithium ion battery.
【０００３】このリチウムイオン電池は、体積当たりの
容量密度が高く、またニッケル−カドミウム電池と比べ
約３倍の高電圧を有する。さらに電池内で、リチウムは
イオン状態で存在するため、安全性にも優れている。そ
のため、リチウムイオン電池は、電子機器のエネルギー
源として近年ますます需要が伸びてきている。[0003] The lithium ion battery has a high capacity density per volume and has a voltage three times higher than that of a nickel-cadmium battery. Further, since lithium exists in an ion state in the battery, safety is excellent. For this reason, lithium-ion batteries have been increasingly required in recent years as energy sources for electronic devices.
【０００４】図３にリチウムイオン電池のセルの内部構
造を示す。セルの内部には、所定幅のフィルム状の正極
１００と負極１０１とがセパレータ１０２を介して密着
状態にて巻装されている。例えば正極１００は、厚さ数
十μｍのアルミニウム箔の両面にリチウム複合酸化物を
塗布することにより製造される。また、負極１０１は銅
箔の両面にカーボンを塗布することにより製造される。FIG. 3 shows an internal structure of a cell of a lithium ion battery. Inside the cell, a film-shaped positive electrode 100 and a negative electrode 101 having a predetermined width are wound in close contact with a separator 102 interposed therebetween. For example, the positive electrode 100 is manufactured by applying a lithium composite oxide to both surfaces of an aluminum foil having a thickness of several tens of μm. The negative electrode 101 is manufactured by applying carbon to both surfaces of a copper foil.
【０００５】上述したリチウムイオン電池の電極を製造
する電極製造装置を図４に示す。この電極製造装置は、
金属箔１１０を送り出す送りロール１１１と、走行する
金属箔１１０上に、活物質を含有する塗料を塗布して塗
布膜１１２を形成するコータ１１３と、上記コータ１１
３によって金属箔１１０上に形成された塗布膜１１２を
加熱乾燥させる乾燥炉１１４と、上記乾燥炉１１４によ
って加熱された金属箔１１０及び塗布膜１１２を冷却さ
せる冷却部１１５と、金属箔１１０及び塗布膜１１２を
巻き取る巻取りロール１１６とを備える。FIG. 4 shows an electrode manufacturing apparatus for manufacturing an electrode of the above-mentioned lithium ion battery. This electrode manufacturing equipment
A feed roll 111 for sending out a metal foil 110; a coater 113 for applying a paint containing an active material on the running metal foil 110 to form a coating film 112;
3, a drying furnace 114 for heating and drying the coating film 112 formed on the metal foil 110, a cooling unit 115 for cooling the metal foil 110 and the coating film 112 heated by the drying furnace 114, And a winding roll 116 for winding the film 112.
【０００６】この電極製造装置では、送りロール１１１
は、広幅のロール状に巻かれた金属箔１１０を送り出
す。上記送りロール１１１によって送り出された金属箔
１１０は、コータ１１３へと送られる。コータ１１３
は、金属箔１１０上に、活物質を含有する塗料を塗布し
て塗布膜１１２を形成する。コータ１１３によって上記
塗布膜１１２が形成された金属箔１１０は、乾燥炉１１
４へと送られる。上記乾燥炉１１４は、金属箔１１０及
び塗布膜１１２を加熱して塗布膜１１２を乾燥する。乾
燥炉１１４によって加熱された金属箔１１０及び塗布膜
１１２は、冷却部１１５で外気にさらされて冷却され
る。冷却された金属箔１１０及び塗布膜１１２は、巻取
りロール１１６に巻取られる。In this electrode manufacturing apparatus, the feed roll 111
Sends out a metal foil 110 wound into a wide roll. The metal foil 110 sent out by the feed roll 111 is sent to a coater 113. Coater 113
Forms a coating film 112 by applying a paint containing an active material on the metal foil 110. The metal foil 110 on which the coating film 112 is formed by the coater 113 is placed in a drying furnace 11.
Sent to 4. The drying furnace 114 heats the metal foil 110 and the coating film 112 to dry the coating film 112. The metal foil 110 and the coating film 112 heated by the drying furnace 114 are exposed to the outside air and cooled by the cooling unit 115. The cooled metal foil 110 and coating film 112 are wound around a winding roll 116.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記乾燥炉１１４は、
金属箔１１０の進行方向に従って温度が上昇するように
なされており、乾燥炉１１４によって金属箔１１０及び
塗布膜１１２は百数十℃の高温に加熱される。上記冷却
部１１５では、上記乾燥炉１１４によって高温に加熱さ
れた金属箔１１０及び塗布膜１１２を外気にさらすこと
により冷却していた。外気により金属箔１１０及び塗布
膜１１２を冷却するには、ライン長さが必要であり、装
置を大型にしなければならないといった問題があった。The above-mentioned drying oven 114 is
The temperature rises in accordance with the traveling direction of the metal foil 110, and the metal foil 110 and the coating film 112 are heated by the drying furnace 114 to a high temperature of one hundred and several tens degrees Celsius. In the cooling unit 115, the metal foil 110 and the coating film 112 heated to a high temperature by the drying furnace 114 are cooled by exposing them to the outside air. In order to cool the metal foil 110 and the coating film 112 by the outside air, a line length is required, and there is a problem that the apparatus needs to be large.
【０００８】また、従来の電極製造装置では、金属箔１
１０及び塗布膜１１２が高温の状態のまま乾燥炉１１４
から冷却部１１５へと送られてくるため、金属箔１１０
及び塗布膜１１２が外気により急冷されて、塗布膜１１
２の表面に皺が発生してしまう。塗布膜１１２の表面に
皺が発生すると、皺が発生した部分を取り除く編集作業
が必要となり、余分な作業が増加してしまう。また、編
集作業には、１ロール１１００ｍ当たり５０分〜８０分
程度必要であり、作業性を向上させることが困難であっ
た。In the conventional electrode manufacturing apparatus, the metal foil 1
Drying furnace 114 with 10 and coating film 112 at high temperature
From the metal foil 110
And the coating film 112 is rapidly cooled by the outside air,
Wrinkles occur on the surface of No. 2. When wrinkles occur on the surface of the coating film 112, an editing operation for removing the wrinkled portions is required, and extra work is increased. In addition, the editing operation requires about 50 to 80 minutes per 1100 m per roll, and it has been difficult to improve workability.
【０００９】また、塗布膜１１２の表面の皺が大きくな
ると、金属箔１１０を巻き取る際に塗布膜１１２が割れ
てしまうことがある。塗布膜１１２が割れてしまうと、
それ以上塗布を続けることは不可能となり、生産ライン
を停止しなければならない。従来、塗布膜１１２の割れ
による生産ライン停止は、１日当たり２０分〜１２０分
程度あり、生産ライン稼働率を低下させる原因となって
いた。When the surface of the coating film 112 has large wrinkles, the coating film 112 may be broken when the metal foil 110 is wound. When the coating film 112 is broken,
No further application is possible and the production line has to be stopped. Conventionally, the production line has to be stopped for about 20 to 120 minutes per day due to cracks in the coating film 112, which has caused a reduction in the operation rate of the production line.
【００１０】本発明は上述したような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、乾燥炉出口における急激な温
度変化により、塗布膜が形成された金属箔表面に発生す
る皺を防止することを目的とする。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and it is intended to prevent wrinkles generated on the surface of a metal foil on which a coating film is formed due to a rapid temperature change at a drying furnace outlet. With the goal.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の電極製造装置
は、活物質を含有する塗料を走行する金属箔表面に塗布
して塗布膜を形成する塗布手段と、上記塗布手段で形成
された上記塗布膜を加熱乾燥する乾燥手段とを有し、上
記乾燥手段は、金属箔進行方向に従って温度が上昇する
とともに、終端部においては温度が低下するように温度
設定されていることを特徴とする。According to the present invention, there is provided an electrode manufacturing apparatus comprising: a coating means for forming a coating film by applying a coating material containing an active material to a surface of a traveling metal foil; Drying means for heating and drying the coating film, wherein the temperature of the drying means is set such that the temperature increases in the direction of travel of the metal foil and the temperature decreases at the terminal end.
【００１２】上述した本発明にかかる電極製造装置にお
いて、上記塗布手段は、走行する金属箔表面に電極活物
質を含有する塗料を塗布する。上記乾燥手段は、上記塗
布手段で塗布された上記塗料を加熱乾燥する。In the above electrode manufacturing apparatus according to the present invention, the coating means applies a paint containing an electrode active material to the surface of the running metal foil. The drying means heat-drys the paint applied by the coating means.
【００１３】上記乾燥手段は、金属箔進行方向に従って
温度が上昇するとともに、終端部においては温度が低下
するように温度設定され、上記乾燥手段の出口における
急激な温度変化を緩和させる。The temperature of the drying means is set such that the temperature rises in the direction of travel of the metal foil and the temperature decreases at the terminal end, thereby alleviating a sudden change in temperature at the outlet of the drying means.
【００１４】一方、本発明の電極製造方法は、活物質を
含有する塗料を走行する金属箔表面に塗布して塗布膜を
形成する塗布工程と、上記塗布工程で形成された上記塗
布膜を加熱乾燥する乾燥工程とを有し、上記乾燥工程で
は、金属箔進行方向に従って温度を上昇させるととも
に、最終段階において温度を低下させるように温度設定
することを特徴とする。On the other hand, the electrode manufacturing method of the present invention comprises a coating step of forming a coating film by applying a coating material containing an active material to a running metal foil surface, and heating the coating film formed in the coating step. A drying step of drying, wherein in the drying step, the temperature is set in such a manner that the temperature is increased in the metal foil advancing direction and the temperature is decreased in the final stage.
【００１５】上述した本発明にかかる電極製造方法にお
いて、上記塗布工程では、走行する金属箔表面に電極活
物質を含有する塗料を塗布する。上記乾燥工程では、上
記塗布工程で塗布された上記塗料を乾燥する。In the above-described electrode manufacturing method according to the present invention, in the application step, a paint containing an electrode active material is applied to the surface of the running metal foil. In the drying step, the paint applied in the application step is dried.
【００１６】上記乾燥工程で、金属箔進行方向に従って
温度を上昇させるとともに、最終段階において温度を低
下させるように温度設定することで、乾燥工程終了時に
おける急激な温度変化を緩和する。In the above-mentioned drying step, the temperature is raised in accordance with the traveling direction of the metal foil, and the temperature is set so as to be lowered in the final stage, thereby alleviating a sudden temperature change at the end of the drying step.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【００１８】図１に本発明の電極製造装置の一構成例を
示す。この電極製造装置は、金属箔１を走行させる送り
ロール２と、巻取りロール３と、ガイドロール４と、活
物質を含有する塗料を上記金属箔１上に塗布して塗布膜
５を形成するコータ６と、上記コータ６で形成された塗
布膜５を加熱乾燥させる乾燥炉７と、上記乾燥炉７で加
熱された金属箔１及び塗布膜５を冷却する冷却部８とを
備える。FIG. 1 shows an example of the configuration of an electrode manufacturing apparatus according to the present invention. This electrode manufacturing apparatus forms a coating film 5 by applying a feed roll 2 for running a metal foil 1, a winding roll 3, a guide roll 4, and a paint containing an active material on the metal foil 1. A coater 6, a drying furnace 7 for heating and drying the coating film 5 formed by the coater 6, and a cooling unit 8 for cooling the metal foil 1 and the coating film 5 heated in the drying furnace 7 are provided.
【００１９】上記送りロール２は、図１中矢印の方向に
回転することにより、金属箔１を送り出す。金属箔１
は、送りロール２と巻取りロール３との間に架け渡さ
れ、送りロール２から巻取りロール３へ向かって走行す
る。上記送りロール２、上記巻取りロール３、及び中途
部に設けられたガイドロール４は、走行する金属箔１に
所定の張力をかけ、金属箔１を安定に走行させている。
金属箔１の走行速度は、一般的に１５〜１００ｍ／分で
あり、金属箔１に掛けられる張力は、例えば約３０ｋｇ
／６００ｍｍに制御されている。The feed roll 2 feeds out the metal foil 1 by rotating in the direction of the arrow in FIG. Metal foil 1
Is wound between the feed roll 2 and the take-up roll 3 and travels from the feed roll 2 to the take-up roll 3. The feed roll 2, the winding roll 3, and the guide roll 4 provided in the middle apply a predetermined tension to the running metal foil 1 to allow the metal foil 1 to run stably.
The traveling speed of the metal foil 1 is generally 15 to 100 m / min, and the tension applied to the metal foil 1 is, for example, about 30 kg.
/ 600 mm.
【００２０】上記送りロール２によって送り出された金
属箔１は、コータ６へと送られる。The metal foil 1 sent out by the feed roll 2 is sent to a coater 6.
【００２１】上記コータ６では、活物質を含有する塗料
を金属箔１の表面に塗布し、塗布膜５を形成する。上記
コータ６には、ダイコータ等、活物質を含有する塗料を
金属箔１上に塗布するために通常用いられている公知の
コータを使用することができる。In the coater 6, a paint containing an active material is applied to the surface of the metal foil 1 to form a coating film 5. As the coater 6, a known coater that is generally used for applying a paint containing an active material onto the metal foil 1 such as a die coater can be used.
【００２２】上記コータ６によって塗布膜５が形成され
た金属箔１は、乾燥炉７へと送られる。The metal foil 1 on which the coating film 5 is formed by the coater 6 is sent to a drying furnace 7.
【００２３】上記乾燥炉７では、上記金属箔１、及び上
記コータ６によって上記金属箔１上に形成された上記塗
布膜５を加熱することにより、塗布膜５を乾燥する。図
２に、乾燥炉７の一構成例を示す。In the drying furnace 7, the coating film 5 is dried by heating the coating film 5 formed on the metal foil 1 by the metal foil 1 and the coater 6. FIG. 2 shows a configuration example of the drying furnace 7.
【００２４】上記乾燥炉７は、図２に示すように、金属
箔１の進行方向に沿って設けられ、その開口部が、走行
する金属箔１の一方の面に対向するように設けられた第
１のドライヤーノズル７ａ乃至１２のドライヤーノズル
７ｌと、金属箔１の進行方向に沿って設けられ、その開
口部が上記金属箔１の他方の面に対向するように設けら
れた第１３のドライヤーノズル７ｍ乃至第２４のドライ
ヤーノズル７ｘとを有している。As shown in FIG. 2, the drying furnace 7 is provided along the traveling direction of the metal foil 1, and its opening is provided so as to face one surface of the running metal foil 1. A dryer nozzle 71 of the first dryer nozzles 7a to 12 and a thirteenth dryer provided along the direction of travel of the metal foil 1 with its opening facing the other surface of the metal foil 1. It has a nozzle 7m to a 24th dryer nozzle 7x.
【００２５】上述したこれらのドライヤーノズル７ａ乃
至７ｘには、加熱手段を備えた図示しない送風器が接続
されている。加熱手段は、空気を所定の温度まで加熱す
る。送風器は、加熱手段によって所定の温度に加熱され
た空気を、ドライヤーノズル７ａ乃至７ｘに送り込む。
ドライヤーノズル７ａ乃至７ｘに送り込まれた空気は、
乾燥炉７内部に送給される。乾燥炉７内部に送給された
高温の空気は、乾燥炉７の内部を走行する金属箔１及び
塗布膜５を加熱して、塗布膜５を乾燥させる。An air blower (not shown) provided with a heating means is connected to these dryer nozzles 7a to 7x. The heating means heats the air to a predetermined temperature. The blower sends the air heated to a predetermined temperature by the heating means to the dryer nozzles 7a to 7x.
The air sent to the dryer nozzles 7a to 7x is
It is fed into the drying furnace 7. The high-temperature air fed into the drying furnace 7 heats the metal foil 1 and the coating film 5 traveling inside the drying furnace 7 to dry the coating film 5.
【００２６】本発明に係る乾燥炉７は、上記ドライヤー
ノズル７ａ乃至７ｘから乾燥炉７内に送給される空気の
温度が、金属箔１の進行方向に従って次第に上昇する温
度上昇部と、上記金属箔１の走行方向で上記昇温部より
も下流側に設けられ、上記ドライヤーノズルから乾燥炉
７内に送給される空気の温度が、上記金属箔１の走行方
向に従って次第に温度が低下する温度低下部とを有して
いる。The drying furnace 7 according to the present invention comprises: a temperature increasing portion in which the temperature of the air supplied from the dryer nozzles 7a to 7x into the drying furnace 7 gradually increases in the traveling direction of the metal foil 1; A temperature at which the temperature of air supplied from the dryer nozzle to the drying furnace 7 is provided downstream of the heating section in the running direction of the foil 1 and the temperature of the air gradually decreases in the running direction of the metal foil 1 And a lower portion.
【００２７】例えば図２に示す乾燥炉７は、金属箔１の
走行方向上流側から下流側に向かって順に、第１の領域
７Ａと、第２の領域７Ｂと、第３の領域７Ｃと、第４の
領域７Ｄとの領域に分けられ、各領域ごとに、ドライヤ
ーノズルから送給される空気の温度が設定される。For example, the drying furnace 7 shown in FIG. 2 includes a first area 7A, a second area 7B, a third area 7C, and The area is divided into a fourth area 7D and the temperature of the air supplied from the dryer nozzle is set for each area.
【００２８】具体的には、上記第１の領域７Ａには、第
１のドライヤーノズル７ａ乃至第６のドライヤーノズル
７ｆ及び第１３のドライヤーノズル７ｍ乃至第１８のド
ライヤーノズル７ｒから空気が送給される。第１の領域
７Ａでは、各ドライヤーノズルから送給される空気の温
度が約１００℃〜約１２０℃程度に設定される。Specifically, air is supplied to the first area 7A from the first dryer nozzle 7a to the sixth dryer nozzle 7f and the thirteenth dryer nozzle 7m to the eighteenth dryer nozzle 7r. You. In the first area 7A, the temperature of the air sent from each dryer nozzle is set to about 100 ° C to about 120 ° C.
【００２９】上記第２の領域７Ｂには、第７のドライヤ
ーノズル７ｇ乃至第１０のドライヤーノズル７ｊ及び第
１９のドライヤーノズル７ｓ乃至第２２のドライヤーノ
ズル７ｖから空気が送給される。第２の領域７Ｂでは、
各ドライヤーノズルから送給される空気の温度が約１２
０℃〜約１３０℃程度に設定される。Air is supplied to the second area 7B from the seventh dryer nozzle 7g to the tenth dryer nozzle 7j and the nineteenth dryer nozzle 7s to the 22nd dryer nozzle 7v. In the second area 7B,
The temperature of the air sent from each dryer nozzle is about 12
It is set at about 0 ° C. to about 130 ° C.
【００３０】上記第３の領域第７Ｃには、第１１のドラ
イヤーノズル７ｋ及び第２３のドライヤーノズル７ｗか
ら空気が送給される。第３の領域７Ｃでは、各ドライヤ
ーノズルから送給される空気の温度が約１３５℃程度に
設定される。Air is supplied to the third region 7C from the eleventh dryer nozzle 7k and the twenty-third dryer nozzle 7w. In the third area 7C, the temperature of the air sent from each dryer nozzle is set to about 135 ° C.
【００３１】上記第４の領域７Ｄには、第１２のドライ
ヤーノズル７ｌ及び第２４のドライヤーノズル７ｘから
空気が送給される。第４の領域７Ｄでは、各ドライヤー
ノズルから送給される空気の温度が約８０℃程度に設定
される。Air is supplied to the fourth region 7D from the twelfth dryer nozzle 71 and the 24th dryer nozzle 7x. In the fourth area 7D, the temperature of the air sent from each dryer nozzle is set to about 80 ° C.
【００３２】第１の領域７Ａから第３の領域７Ｃでは、
上記金属箔１の走行方向に従って温度を上昇させてい
る。また、第４の領域７Ｄでは、上記金属箔１の走行方
向に従って第３の領域７Ｃよりも温度を低下させてい
る。In the first area 7A to the third area 7C,
The temperature is increased according to the running direction of the metal foil 1. In the fourth region 7D, the temperature is lower than that in the third region 7C in the running direction of the metal foil 1.
【００３３】乾燥炉７の終端部の温度を低下させること
で、高温になった金属箔１及び塗布膜５が外気にふれて
急冷されることによる皺の発生を防ぐことができる。By lowering the temperature at the end of the drying furnace 7, it is possible to prevent the metal foil 1 and the coating film 5, which have become high in temperature, from being exposed to the outside air and rapidly cooled, thereby preventing the occurrence of wrinkles.
【００３４】乾燥炉７の終端部の温度（℃）は、乾燥炉
７の温度上昇部の最高温度（℃）の６０％以下とするこ
とが好ましい。例えば、乾燥炉７の温度上昇部の最高温
度が約１３５℃の場合、乾燥炉７の終端部の好ましい温
度は、１３５℃の６０％である約８１℃以下となる。乾
燥炉７の終端部の温度（℃）を、乾燥炉７の昇温領域の
最高温度（℃）の６０％以下とすることで、皺の発生を
防ぐことができる。なお、乾燥炉７の終端部の温度を急
激に低下させても皺が発生してしまうので、乾燥炉７の
終端部の温度は少なくとも外気の温度以上とするのがよ
い。The temperature (° C.) at the end of the drying furnace 7 is preferably 60% or less of the maximum temperature (° C.) of the temperature rising part of the drying furnace 7. For example, when the maximum temperature of the temperature rising part of the drying furnace 7 is about 135 ° C., the preferable temperature of the terminal part of the drying furnace 7 is about 81 ° C. or less, which is 60% of 135 ° C. By setting the temperature (° C.) at the end of the drying furnace 7 to 60% or less of the maximum temperature (° C.) in the temperature rising region of the drying furnace 7, wrinkling can be prevented. Note that even if the temperature at the end of the drying furnace 7 is suddenly lowered, wrinkles may occur. Therefore, it is preferable that the temperature at the end of the drying furnace 7 be at least the temperature of the outside air.
【００３５】上記乾燥炉７によって加熱乾燥された金属
箔１及び塗布膜５は、乾燥炉７の出口近傍に設けられた
ガイドロール４によって冷却部８へと送られる。The metal foil 1 and the coating film 5 that have been heated and dried by the drying furnace 7 are sent to a cooling unit 8 by a guide roll 4 provided near the outlet of the drying furnace 7.
【００３６】本発明の電極製造装置は、上記ガイドロー
ル４を冷却する冷却器９を有していることが好ましい。
上記ガイドロール４を冷却することで、塗布膜５の皺の
発生を十分に防止することができる。The electrode manufacturing apparatus of the present invention preferably has a cooler 9 for cooling the guide roll 4.
By cooling the guide roll 4, it is possible to sufficiently prevent the coating film 5 from wrinkling.
【００３７】この冷却器９は、風を送ることによりガイ
ドロール４を空冷する送風器であってもよいし、またガ
イドロール４を水冷する水流器であってもよい。図１及
び図２に示した冷却器９では、金属箔１及び塗布膜５を
送風器によって空冷することにより、間接的にガイドロ
ール４を冷却しているが、ガイドロール４を直接冷却し
ても構わない。The cooler 9 may be a blower for air-cooling the guide roll 4 by blowing air, or a water blower for cooling the guide roll 4 with water. In the cooler 9 shown in FIGS. 1 and 2, the guide roll 4 is indirectly cooled by air-cooling the metal foil 1 and the coating film 5 with a blower, but the guide roll 4 is directly cooled. No problem.
【００３８】本発明の電極製造装置では、ガイドロール
４の表面温度を、平均６５℃以下とすることが好まし
い。ガイドロール４の表面温度を、平均６５℃以下とす
ることで、皺の発生をより効果的に防止することができ
る。ガイドロール４の表面温度が、平均６５℃より高い
と、皺の発生を十分に防止することができない。なお、
ガイドロール４の表面温度を急激に低下させても皺が発
生してしまうので、ガイドロール４の表面温度は少なく
とも外気の温度以上とするのがよい。In the electrode manufacturing apparatus according to the present invention, the surface temperature of the guide roll 4 is preferably set to 65 ° C. or less on average. By setting the surface temperature of the guide roll 4 to 65 ° C. or less on average, the generation of wrinkles can be more effectively prevented. When the surface temperature of the guide roll 4 is higher than 65 ° C. on average, wrinkles cannot be sufficiently prevented from occurring. In addition,
Even if the surface temperature of the guide roll 4 is suddenly lowered, wrinkles are generated. Therefore, it is preferable that the surface temperature of the guide roll 4 be at least the temperature of the outside air.
【００３９】ガイドロール４によって冷却部８へと送ら
れた金属箔１及び塗布膜５は、外気中を走行することに
より、外気にさらされて冷却される。The metal foil 1 and the coating film 5 sent to the cooling unit 8 by the guide rolls 4 are exposed to the outside air and cooled by traveling in the outside air.
【００４０】冷却部８で冷却された金属箔１は、図１中
矢印方向に回転する巻取りロール３によって巻き取られ
る。The metal foil 1 cooled by the cooling unit 8 is taken up by a take-up roll 3 rotating in the direction of the arrow in FIG.
【００４１】本発明の電極製造装置では、乾燥炉７の終
端部の温度を低下させることで、金属箔１及び塗布膜５
が、乾燥炉７から冷却部８へと送られる際の急激な温度
変化を緩和し、皺の発生を防ぐことができる。また、冷
却部８において、冷却が効率よく行われ、冷却部８のラ
イン長さを短縮することができる。また、ガイドロール
４を冷却する冷却器９を設けるとより効果的に皺の発生
を防止することができる。In the electrode manufacturing apparatus of the present invention, by lowering the temperature at the end of the drying furnace 7, the metal foil 1 and the coating film 5
However, it is possible to alleviate a sudden change in temperature at the time of being sent from the drying furnace 7 to the cooling unit 8 and prevent wrinkles from being generated. Further, in the cooling unit 8, cooling is efficiently performed, and the line length of the cooling unit 8 can be reduced. Further, when a cooler 9 for cooling the guide roll 4 is provided, the generation of wrinkles can be more effectively prevented.
【００４２】上述した電極製造装置によって電極を製造
する際は、まず、図１中矢印の方向に回転する上記送り
ロール２によって、金属箔１を送り出す。金属箔１は、
上記送りロール２、上記巻取りロール３、及びガイドロ
ール４によって所定の張力がかけられて、安定な走行が
保たれている。上記送りロール２によって送り出された
金属箔１は、コータ６へと送られる。When an electrode is manufactured by the above-described electrode manufacturing apparatus, first, the metal foil 1 is fed out by the feed roll 2 rotating in the direction of the arrow in FIG. Metal foil 1
A predetermined tension is applied by the feed roll 2, the winding roll 3, and the guide roll 4, so that stable running is maintained. The metal foil 1 sent out by the feed roll 2 is sent to a coater 6.
【００４３】次に、コータ６に送られた金属箔１上に、
活物質を含有する塗料をコータ６によって塗布して塗布
膜５を形成する。上記コータ６によって塗布膜５が形成
された金属箔１は乾燥炉７へと送られる。Next, on the metal foil 1 sent to the coater 6,
A coating containing an active material is applied by a coater 6 to form a coating film 5. The metal foil 1 on which the coating film 5 is formed by the coater 6 is sent to a drying furnace 7.
【００４４】乾燥炉７に送られた金属箔１及び塗布膜５
は、ドライヤーノズルから送給される所定の温度の空気
によって加熱され、塗布膜５が乾燥される。このとき、
ドライヤーノズルから乾燥炉７内に送給される空気の温
度を、金属箔１の進行方向に従って上昇させ、乾燥炉７
の終端部では、ドライヤーノズルから乾燥炉７内に送給
される空気の温度を低下させることが好ましい。The metal foil 1 and the coating film 5 sent to the drying furnace 7
Is heated by air of a predetermined temperature sent from a dryer nozzle, and the coating film 5 is dried. At this time,
The temperature of the air sent from the dryer nozzle into the drying furnace 7 is increased in the direction in which the metal foil 1 travels.
It is preferable to lower the temperature of the air supplied from the dryer nozzle into the drying furnace 7 at the terminal end of.
【００４５】乾燥炉７の終端部で、ドライヤーノズルか
ら乾燥炉７内に送給される空気の温度を低下させること
で、高温になった金属箔１及び塗布膜５が外気にふれて
急冷されることによる皺の発生を防ぐことができる。At the end of the drying furnace 7, the temperature of the air fed from the dryer nozzle into the drying furnace 7 is lowered, whereby the hot metal foil 1 and the coating film 5 are rapidly cooled by touching the outside air. This can prevent wrinkles from occurring.
【００４６】上記乾燥炉７によって加熱乾燥された金属
箔１及び塗布膜５は、乾燥炉７の出口近傍に設けられた
ガイドロール４によって冷却部８へと送られる。このと
き、上記ガイドロール４を冷却することが好ましい。上
記ガイドロール４を冷却することで、塗布膜５の皺の発
生をより効果的に防止することができる。The metal foil 1 and the coating film 5 which have been heated and dried by the drying furnace 7 are sent to the cooling unit 8 by the guide roll 4 provided near the outlet of the drying furnace 7. At this time, it is preferable to cool the guide roll 4. By cooling the guide roll 4, the generation of wrinkles on the coating film 5 can be more effectively prevented.
【００４７】ガイドロール４によって冷却部８へと送ら
れた金属箔１及び塗布膜５は、外気中を走行することに
より、外気にさらされて冷却される。The metal foil 1 and the coating film 5 sent to the cooling unit 8 by the guide rolls 4 are exposed to the outside air and cooled by traveling in the outside air.
【００４８】冷却部８で冷却された金属箔１は、図１中
矢印方向に回転する巻取りロール３によって巻き取られ
る。The metal foil 1 cooled by the cooling unit 8 is taken up by a take-up roll 3 rotating in the direction of the arrow in FIG.
【００４９】[0049]
【実施例】上述した構成の電極製造装置を用いて、電極
を製造した。なお、本実施例においては、リチウムイオ
ン二次電池の正極を製造する際の、乾燥炉の温度につい
て検討した。EXAMPLE An electrode was manufactured using the above-described electrode manufacturing apparatus. In this example, the temperature of the drying furnace when the positive electrode of the lithium ion secondary battery was manufactured was examined.
【００５０】〈実施例１〉まず、正極活物質としてＬｉ
ＣｏＯ2９１重量部と、導電剤としてグラファイト６重
量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３重量部と
を混合して正極合剤を調製した。次に上記正極合剤を、
Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散させてスラリー状の
正極用塗料とした。Example 1 First, Li was used as the positive electrode active material.
A positive electrode mixture was prepared by mixing 91 parts by weight of CoO 2, 6 parts by weight of graphite as a conductive agent, and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder. Next, the above positive electrode mixture is
The slurry was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a slurry-like coating for a positive electrode.
【００５１】次に、上記正極用塗料を、幅６００ｍｍ，
厚さ２０μｍのアルミニウム箔の片面に均一に塗布し
た。Next, the above-mentioned paint for a positive electrode was applied with a width of 600 mm.
The coating was uniformly applied on one side of a 20 μm-thick aluminum foil.
【００５２】金属箔上に塗布した塗料を、上述した構成
の乾燥炉を用いて乾燥した。このとき、第１の領域の温
度を約１００℃〜約１２０℃程度に設定した。第２の領
域の温度を約１２０℃〜約１３０℃程度に設定した。第
３の領域の温度を約１３５℃に設定した。そして、第４
の領域の温度を約８０℃に設定した。The paint applied on the metal foil was dried by using a drying furnace having the above-described configuration. At this time, the temperature of the first region was set at about 100 ° C. to about 120 ° C. The temperature of the second region was set at about 120C to about 130C. The temperature in the third zone was set at about 135 ° C. And the fourth
Was set to about 80 ° C.
【００５３】〈実施例２〉第４の領域の温度を約１００
℃に設定したこと以外は、実施例１と同様にして実験を
行った。<Embodiment 2> The temperature of the fourth region was set to about 100
An experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set to ° C.
【００５４】〈実施例３〉第４の領域の温度を約１２０
℃に設定したこと以外は、実施例１と同様にして実験を
行った。<Embodiment 3> The temperature of the fourth region is set to about 120
An experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set to ° C.
【００５５】以下に示す実施例４〜実施例６では、金属
箔表面に塗布された塗料を乾燥させる際、乾燥炉出口の
温度を、乾燥炉内部の最高温度よりも下げることに加え
て、乾燥炉出口近傍に設けられたガイドロールを冷却し
た。In the following Examples 4 to 6, when drying the coating material applied to the surface of the metal foil, the temperature of the drying furnace outlet was lowered below the maximum temperature inside the drying furnace. The guide roll provided near the furnace outlet was cooled.
【００５６】〈実施例４〉まず、ＬｉＣｏＯ2９１重量
部と、導電剤としてグラファイト６重量部と、結着剤と
してポリフッ化ビニリデン３重量部とを混合して正極合
剤を調製した。次に上記正極合剤を、Ｎ−メチル−２−
ピロリドンに分散させてスラリー状の正極用塗料とし
た。Example 4 First, 91 parts by weight of LiCoO 2 , 6 parts by weight of graphite as a conductive agent, and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed to prepare a positive electrode mixture. Next, the positive electrode mixture was mixed with N-methyl-2-
The slurry was dispersed in pyrrolidone to obtain a slurry-like coating for a positive electrode.
【００５７】次に、上記正極用塗料を、幅６００ｍｍ，
厚さ２０μｍのアルミニウム箔の片面に均一に塗布し
た。Next, the above-mentioned paint for a positive electrode was applied with a width of 600 mm.
The coating was uniformly applied on one side of a 20 μm-thick aluminum foil.
【００５８】金属箔上に塗布した塗料を、上述した構成
の乾燥炉を用いて乾燥した。このとき、第１の領域の温
度を約１００℃〜約１２０℃程度に設定した。第２の領
域の温度を約１２０℃〜約１３０℃程度に設定した。第
３の領域の温度を約１３５℃に設定した。そして、第４
の領域の温度を約８０℃に設定した。The paint applied on the metal foil was dried by using a drying furnace having the above-described configuration. At this time, the temperature of the first region was set at about 100 ° C. to about 120 ° C. The temperature of the second region was set at about 120C to about 130C. The temperature in the third zone was set at about 135 ° C. And the fourth
Was set to about 80 ° C.
【００５９】また、乾燥炉出口近傍に設けられたガイド
ロールを空冷した。金属箔及び塗布膜を空冷することに
より、間接的にガイドロールを冷却した。ガイドロール
の冷却には送風器を使用し、風速１０ｍ／分で空気を送
風した。The guide roll provided near the drying furnace outlet was air-cooled. The guide roll was indirectly cooled by air-cooling the metal foil and the coating film. An air blower was used to cool the guide rolls, and air was blown at a wind speed of 10 m / min.
【００６０】〈実施例５〉第４の領域の温度を約１００
℃に設定したこと以外は、実施例４と同様にして実験を
行った。<Embodiment 5> The temperature of the fourth region was set to about 100
An experiment was performed in the same manner as in Example 4 except that the temperature was set to ° C.
【００６１】〈実施例６〉第４の領域の温度を約１２０
℃に設定したこと以外は、実施例４と同様にして実験を
行った。<Embodiment 6> The temperature of the fourth region is set to about 120
An experiment was performed in the same manner as in Example 4 except that the temperature was set to ° C.
【００６２】実験結果 以上のようにして実験を行い、乾燥炉出口近傍に設けら
れたガイドロールの表面温度を測定した。表面温度は、
ガイドロールを幅方向から見た場合の、左端、中央、右
端の３点の温度を測定し、また上記３点の平均温度を算
出した。ここで、温度測定は、乾燥炉出口における金属
箔の表面温度を測定することが望ましいが、走行する金
属箔の表面温度を測定することは困難なため、ガイドロ
ールの表面温度を測定することにより、金属箔の表面温
度を推測することとした。 Experimental Results Experiments were performed as described above, and the surface temperature of the guide roll provided near the drying furnace outlet was measured. The surface temperature is
When the guide roll was viewed from the width direction, the temperatures at three points, the left end, the center, and the right end, were measured, and the average temperature at the three points was calculated. Here, it is desirable to measure the surface temperature of the metal foil at the drying furnace outlet, but it is difficult to measure the surface temperature of the traveling metal foil. Then, the surface temperature of the metal foil was estimated.
【００６３】また、金属箔表面を目視にて観察した。金
属箔表面に皺が見られないか、または皺が発生したとし
ても幅が０．５ｍｍより小さい場合を良、金属箔表面に
幅０．５ｍｍ以上の皺が発生している場合を不良とし
た。ここで金属膜表面は、塗料が塗布された金属膜の表
面を示す。The surface of the metal foil was visually observed. No wrinkles were seen on the surface of the metal foil, or even if wrinkles occurred, the width was smaller than 0.5 mm, and the case where the wrinkles with a width of 0.5 mm or more occurred was judged as poor. . Here, the surface of the metal film indicates the surface of the metal film to which the paint is applied.
【００６４】実施例１〜実施例３について、ガイドロー
ルの表面温度、及び金属箔の皺の発生状況を表１に示
す。なお、表１及び表２中、カッコ内の数字は、乾燥炉
の最高温度（℃）に対する、乾燥炉終端部の温度（℃）
の割合を示す。Table 1 shows the surface temperature of the guide rolls and the occurrence of wrinkles in the metal foil for Examples 1 to 3. In Tables 1 and 2, the numbers in parentheses indicate the temperature at the end of the drying furnace (° C) with respect to the maximum temperature of the drying furnace (° C).
Shows the ratio of
【００６５】[0065]
【表１】 [Table 1]
【００６６】乾燥炉内部の最高温度を１３５℃に設定し
た場合、乾燥炉終端部の温度を、最高温度の６０％であ
る８０℃以下とすることで、金属箔表面の皺の発生を抑
えることができることがわかった。乾燥炉終端部の温度
を、最高温度の６０％より高くした実施例２及び実施例
３では、金属箔表面の全幅にわたって皺が発生してしま
った。When the maximum temperature inside the drying furnace is set to 135 ° C., the temperature at the end of the drying furnace is set to 80 ° C. or less, which is 60% of the maximum temperature, to suppress the occurrence of wrinkles on the surface of the metal foil. I knew I could do it. In Examples 2 and 3 in which the temperature at the end of the drying furnace was higher than 60% of the maximum temperature, wrinkles occurred over the entire width of the metal foil surface.
【００６７】実施例１〜実施例３では、金属箔の走行速
度が２０ｍ／分の条件で行ったが、製造効率を高めるた
めには、走行速度を上げなけらばならない。乾燥炉終端
部の温度を８０℃に設定し、金属箔の走行速度を高めて
いったところ、２５ｍ／分までは塗布膜表面に皺は発生
しなかったが、金属箔の走行速度が２５ｍ／分以上にな
ると、塗布膜表面に皺が発生するほか、塗料の乾燥も不
十分であった。In the first to third embodiments, the running speed of the metal foil was 20 m / min. However, in order to increase the production efficiency, the running speed must be increased. When the running speed of the metal foil was increased by setting the temperature at the end of the drying furnace to 80 ° C., wrinkles did not occur on the coating film surface up to 25 m / min, but the running speed of the metal foil was 25 m / min. When the time was more than minutes, wrinkles were generated on the surface of the coating film, and the drying of the paint was insufficient.
【００６８】一方、乾燥炉の出口近傍に設けられたガイ
ドロールを、送風器によって冷却した実施例４〜実施例
６について、ガイドロールの表面温度、及び金属箔の皺
の発生状況を表２に示す。On the other hand, in Examples 4 to 6 in which the guide rolls provided near the outlet of the drying furnace were cooled by a blower, the surface temperature of the guide rolls and the occurrence of wrinkles in the metal foil are shown in Table 2. Show.
【００６９】[0069]
【表２】 [Table 2]
【００７０】ガイドロールを冷却した場合、ガイドロー
ルの表面温度は、冷却を行わない場合よりも低くなって
いる。ガイドロールを冷却する場合、ガイドロール表面
の平均温度が６５℃以下のとき、皺の発生を抑えること
ができることがわかった。When the guide roll is cooled, the surface temperature of the guide roll is lower than when the guide roll is not cooled. It was found that when the guide roll was cooled, wrinkles could be suppressed when the average temperature of the guide roll surface was 65 ° C. or less.
【００７１】乾燥炉内部の最高温度を１３５℃に設定し
た場合、乾燥炉出口部の温度が、最高温度の６０％であ
る１００℃の場合でも、皺の発生を抑えることができ
た。When the maximum temperature inside the drying furnace was set to 135 ° C., even when the temperature at the outlet of the drying furnace was 100 ° C., which is 60% of the maximum temperature, generation of wrinkles could be suppressed.
【００７２】また、速度を３０ｍ／分まで上昇させて
も、金属箔表面に皺が発生せず、塗料の乾燥も良好であ
ることが確認された。Further, even when the speed was increased to 30 m / min, it was confirmed that wrinkles did not occur on the surface of the metal foil and that the paint was dried well.
【００７３】[0073]
【発明の効果】本発明では、急激な温度変化を緩和し、
金属箔及び塗布膜の皺の発生を防止することができる。
したがって、本発明では、皺の発生により生産ラインが
中断されることがなく、生産ラインの稼働率、作業性を
向上することができ、生産ラインスピードを上げること
ができる。また、本発明では、工数を削減でき、生産コ
ストを下げることもできる。According to the present invention, a sudden temperature change is alleviated,
Wrinkling of the metal foil and the coating film can be prevented.
Therefore, in the present invention, the production line is not interrupted due to the occurrence of wrinkles, the operation rate and workability of the production line can be improved, and the production line speed can be increased. Further, according to the present invention, man-hours can be reduced and production costs can be reduced.
【図１】本発明の電極製造装置の一構成例を模式的に示
す図である。FIG. 1 is a view schematically showing one configuration example of an electrode manufacturing apparatus according to the present invention.
【図２】本発明の電極製造装置の乾燥炉の一構成例を模
式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing one configuration example of a drying furnace of the electrode manufacturing apparatus of the present invention.
【図３】リチウムイオン二次電池の内部構造を示す図で
ある、FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of a lithium ion secondary battery.
【図４】従来の電極製造装置の一構成例を模式的に示す
図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration example of a conventional electrode manufacturing apparatus.
１ 金属箔、 ２ 送りロール、 ３ 巻取りロール、
４ ガイドロール、５ 塗布膜、 ６ コータ、 ７
乾燥炉、 ８ 冷却部、 ９ 冷却器1 metal foil, 2 feed roll, 3 winding roll,
4 Guide roll, 5 coating film, 6 coater, 7
Drying furnace, 8 cooling unit, 9 cooler
Claims (9)
箔表面に塗布して塗布膜を形成する塗布手段と、 上記塗布手段で形成された上記塗布膜を加熱乾燥する乾
燥手段とを有し、 上記乾燥手段は、金属箔進行方向に従って温度が上昇す
るとともに、終端部においては温度が低下するように温
度設定されていることを特徴とする電極製造装置。1. A coating means for applying a coating material containing an active material to a running metal foil surface to form a coating film, and a drying means for heating and drying the coating film formed by the coating means. An electrode manufacturing apparatus wherein the temperature of the drying means is set such that the temperature rises in the metal foil advancing direction and the temperature decreases at the terminal end.
（℃）とし、上記乾燥手段の最高温度をｂ（℃）とした
とき、ａ≦０．６×ｂであることを特徴とする請求項１
記載の電極製造装置。2. The temperature at the end of the drying means is a
(° C.) and a ≦ 0.6 × b when the maximum temperature of the drying means is b (° C.).
The electrode manufacturing apparatus according to the above.
接され、その表面の平均温度が６５℃以下とされている
ことを特徴とする請求項１記載の電極製造装置。3. An electrode manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a guide roll is provided close to an outlet of said drying means, and an average temperature of a surface thereof is set to 65 ° C. or less.
ル冷却手段を有することを特徴とする請求項３記載の電
極製造装置。4. The electrode manufacturing apparatus according to claim 3, further comprising a guide roll cooling means for cooling said guide roll.
ールを空冷する空冷器であることを特徴とする請求項４
記載の電極製造装置。5. The guide roll cooling means is an air cooler for cooling the guide rolls by air.
The electrode manufacturing apparatus according to the above.
箔表面に塗布して塗布膜を形成する塗布工程と、 上記塗布工程で形成された上記塗布膜を加熱乾燥する乾
燥工程とを有し、 上記乾燥工程では、金属箔進行方向に従って温度を上昇
させるとともに、最終段階において温度を低下させるよ
うに温度設定することを特徴とする電極製造方法。6. A coating step of applying a coating material containing an active material to a running metal foil surface to form a coating film, and a drying step of heating and drying the coating film formed in the coating step. In the drying step, the temperature is set in such a manner that the temperature is increased in accordance with the moving direction of the metal foil, and the temperature is set so as to be decreased in the final stage.
（℃）とし、上記乾燥工程の最高温度をｂ（℃）とする
とき、ａ≦０．６×ｂとすることを特徴とする請求項６
記載の電極製造方法。7. The temperature of the final stage of the drying step is a
(C), and when the maximum temperature of the drying step is b (° C.), a ≦ 0.6 × b is satisfied.
The electrode manufacturing method according to the above.
イドロールによってガイドし、上記ガイドロール表面の
平均温度を６５℃以下とすることを特徴とする請求項６
記載の電極製造方法。8. The method according to claim 6, wherein the metal foil subjected to the drying step is guided by a guide roll, and an average temperature of the surface of the guide roll is set to 65 ° C. or less.
The electrode manufacturing method according to the above.
とする請求項８記載の電極製造方法。9. The method according to claim 8, wherein the guide roll is air-cooled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262135A JPH11102696A (en) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | Electrode manufacture device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262135A JPH11102696A (en) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | Electrode manufacture device and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102696A true JPH11102696A (en) | 1999-04-13 |
Family
ID=17371549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9262135A Withdrawn JPH11102696A (en) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | Electrode manufacture device and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
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