JPH11185737A - カレンダー処理した両面セグメント被覆連続ウエブ - Google Patents
カレンダー処理した両面セグメント被覆連続ウエブInfo
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- JPH11185737A JPH11185737A JP10265972A JP26597298A JPH11185737A JP H11185737 A JPH11185737 A JP H11185737A JP 10265972 A JP10265972 A JP 10265972A JP 26597298 A JP26597298 A JP 26597298A JP H11185737 A JPH11185737 A JP H11185737A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カレンダー処理した両面セグメント被覆した
ウエブの破損を防止したウエブの製造方法を提供する。 【解決手段】 カレンダー処理した両面セグメント被覆
ウエブを対象とする改良構成および製造方法を開示す
る。ウエブの一方の面のセグメント被膜の前縁部及び／
又は後縁部を他方の面のそれらと食違って位置させるこ
とによって、破断の発生を始めとするウエブの破損を抑
制できる。さらに、カレンダー装置の振動や磨耗も抑制
できる。本発明は、再充電可能な非水系リチウムイオン
電池の電極などの強くカレンダー処理したウエブに特に
有用である。
ウエブの破損を防止したウエブの製造方法を提供する。 【解決手段】 カレンダー処理した両面セグメント被覆
ウエブを対象とする改良構成および製造方法を開示す
る。ウエブの一方の面のセグメント被膜の前縁部及び／
又は後縁部を他方の面のそれらと食違って位置させるこ
とによって、破断の発生を始めとするウエブの破損を抑
制できる。さらに、カレンダー装置の振動や磨耗も抑制
できる。本発明は、再充電可能な非水系リチウムイオン
電池の電極などの強くカレンダー処理したウエブに特に
有用である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエブの両面にセ
グメントを被覆してから、カレンダー処理したセグメン
ト被覆ウエブの構成および製造方法に関する。本発明
は、特に、再充電可能な非水系リチウムイオン電池を対
象とする、強いカレンダー処理を適用した、両面をセグ
メント被覆した電極の改良に関する。
グメントを被覆してから、カレンダー処理したセグメン
ト被覆ウエブの構成および製造方法に関する。本発明
は、特に、再充電可能な非水系リチウムイオン電池を対
象とする、強いカレンダー処理を適用した、両面をセグ
メント被覆した電極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】市販され、ごく普通に使用されている、
連続ウエブ状の製品には、例えば、紙ロール、プラスチ
ックフィルムなどがある。このようなウエブの場合、な
んらかな方法で表面処理することが多い。例えば、粘着
テープやオーディオテープなどと同様に、ウエブは各種
の被覆を適用する基体として使用できる。大多数の連続
ウエブ製品の場合、カレンダー処理して、平滑化する。
場合によって、紙などのようにウエブ自体を平滑化する
こともある。カレンダー処理の代表例について説明する
と、所望の圧縮量に従ってローラ間隙を設定した複数の
カレンダーローラにウエブを送りこむ。一般に、多数の
ウエブ処理技術が利用でき、また産業上利用するために
各種の装置が考案使用されている。この点については、
ウエブ処理技術全体の詳しい説明があるＤ．Ｓａｔａｓ
編“Ｗｅｂ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄ Ｃｏｎｖｅ
ｒｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉ
ｐｍｅｎｔ”、Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈ
ｏｌｄ社刊、１９８４年が参考になる。
連続ウエブ状の製品には、例えば、紙ロール、プラスチ
ックフィルムなどがある。このようなウエブの場合、な
んらかな方法で表面処理することが多い。例えば、粘着
テープやオーディオテープなどと同様に、ウエブは各種
の被覆を適用する基体として使用できる。大多数の連続
ウエブ製品の場合、カレンダー処理して、平滑化する。
場合によって、紙などのようにウエブ自体を平滑化する
こともある。カレンダー処理の代表例について説明する
と、所望の圧縮量に従ってローラ間隙を設定した複数の
カレンダーローラにウエブを送りこむ。一般に、多数の
ウエブ処理技術が利用でき、また産業上利用するために
各種の装置が考案使用されている。この点については、
ウエブ処理技術全体の詳しい説明があるＤ．Ｓａｔａｓ
編“Ｗｅｂ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄ Ｃｏｎｖｅ
ｒｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉ
ｐｍｅｎｔ”、Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈ
ｏｌｄ社刊、１９８４年が参考になる。
【０００３】市場へのリチウムイオン電池の導入ととも
に、ウエブ処理に関して新しい特殊技術分野が出現し
た。リチウムイオン電池は、多くの消費者エレクトロニ
クス分野、特にラップトップコンピュータや携帯電話に
おける好ましい再充電可能な電源である。このような電
池の利用開始年度はほぼ１９９１年頃である。リチウム
イオン電池は、高いエネルギー密度（Ｗｈ／Ｌ）と高い
使用電圧、代表的には約３．５ボルトが特徴である。こ
れら電池に用いられる非水系電解質のイオン導電性が比
較的低いため、無理のない放電率および再充電率を得る
ために、厚さが１００μｍ程度の非常に薄い電極が一般
に使用されている。これらの薄い電極は、例えば、適当
な集電材に適当な活性電極物質を被覆することによって
ウエブの形で製造されている。
に、ウエブ処理に関して新しい特殊技術分野が出現し
た。リチウムイオン電池は、多くの消費者エレクトロニ
クス分野、特にラップトップコンピュータや携帯電話に
おける好ましい再充電可能な電源である。このような電
池の利用開始年度はほぼ１９９１年頃である。リチウム
イオン電池は、高いエネルギー密度（Ｗｈ／Ｌ）と高い
使用電圧、代表的には約３．５ボルトが特徴である。こ
れら電池に用いられる非水系電解質のイオン導電性が比
較的低いため、無理のない放電率および再充電率を得る
ために、厚さが１００μｍ程度の非常に薄い電極が一般
に使用されている。これらの薄い電極は、例えば、適当
な集電材に適当な活性電極物質を被覆することによって
ウエブの形で製造されている。
【０００４】市販のリチウムイオン電池の従来の構成
は、カナダ特許出願第２，１４７，５７８号（出願日：
１９９５年４月２１日）明細書（特開平８−２９５５１
６号公報）や同第２，１６３，１８７号（出願日：１９
９５年１１月１７日）明細書（特開平９−１７１８４０
公報）などを始めとする多くの文献に記載されている。
いずれも、可逆的なリチウム挿入に対して十分な容量を
もつが、リチウム挿入ポテンシャルが相違する活性正極
材および活性負極材には異なる２種類のリチウム挿入化
合物を使用する。この場合、正極材としては、ＬｉＣｏ
Ｏ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウム遷移金
属酸化物を、そして負極材としては、コークス、黒鉛、
硬質不規則炭素などの炭素質系化合物を使用するのが通
常である。電池電解質には、各種のリチウム塩と非水系
溶剤を組み合わせたものを使用する。
は、カナダ特許出願第２，１４７，５７８号（出願日：
１９９５年４月２１日）明細書（特開平８−２９５５１
６号公報）や同第２，１６３，１８７号（出願日：１９
９５年１１月１７日）明細書（特開平９−１７１８４０
公報）などを始めとする多くの文献に記載されている。
いずれも、可逆的なリチウム挿入に対して十分な容量を
もつが、リチウム挿入ポテンシャルが相違する活性正極
材および活性負極材には異なる２種類のリチウム挿入化
合物を使用する。この場合、正極材としては、ＬｉＣｏ
Ｏ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウム遷移金
属酸化物を、そして負極材としては、コークス、黒鉛、
硬質不規則炭素などの炭素質系化合物を使用するのが通
常である。電池電解質には、各種のリチウム塩と非水系
溶剤を組み合わせたものを使用する。
【０００５】代表的な市販の電池は円筒形（４／３Ａサ
イズ）や角柱形（直方体形）で、例えば、ジェリーロー
ルと呼ばれることが多い螺旋巻き体を内部にもってい
る。ジェリーロールは、正極箔、負極箔、およびセパレ
ータとして働く２枚の微孔性ポリオレフィンシートを有
する薄い連続ウエブ成分を螺旋状に巻いたものである。
正極箔および負極箔の両側に活性電極材を被覆する。
イズ）や角柱形（直方体形）で、例えば、ジェリーロー
ルと呼ばれることが多い螺旋巻き体を内部にもってい
る。ジェリーロールは、正極箔、負極箔、およびセパレ
ータとして働く２枚の微孔性ポリオレフィンシートを有
する薄い連続ウエブ成分を螺旋状に巻いたものである。
正極箔および負極箔の両側に活性電極材を被覆する。
【０００６】ジェリーロールの正極箔は、薄いアルミニ
ウム箔ウエブ（厚さが１０μｍ程度）に適当な粉末（粒
径が約１０μｍ）状正極材（例えば、ＬｉＣｏＯ2 ）、
結合剤および導電性希釈剤の混合物を塗布することによ
って製造する。アルミニウム箔ウエブは、活性正極粉の
機械的基体、即ち機械的支持体として作用するが、組み
立てられた電池の集電体としても作用する。代表的な塗
布例では、まず、結合剤を適当な液体担体に溶解する。
次に、この溶液に加えて他の粉末状固体成分を使用し
て、スラリーを作成する。この後、粉末スラリーを正確
に塗布するのに好適な被覆方法を使用して、基体箔に均
一にスラリーを被覆した後、担体溶剤を蒸発除去する。
ウム箔ウエブ（厚さが１０μｍ程度）に適当な粉末（粒
径が約１０μｍ）状正極材（例えば、ＬｉＣｏＯ2 ）、
結合剤および導電性希釈剤の混合物を塗布することによ
って製造する。アルミニウム箔ウエブは、活性正極粉の
機械的基体、即ち機械的支持体として作用するが、組み
立てられた電池の集電体としても作用する。代表的な塗
布例では、まず、結合剤を適当な液体担体に溶解する。
次に、この溶液に加えて他の粉末状固体成分を使用し
て、スラリーを作成する。この後、粉末スラリーを正確
に塗布するのに好適な被覆方法を使用して、基体箔に均
一にスラリーを被覆した後、担体溶剤を蒸発除去する。
【０００７】組み立てられた電池において最終的に巻き
取るウエブ基体の量は通常最小限に抑えて、活性電極材
が利用できる空間を最大限まで利用できるようにする。
こうすれば、組み立てられた電池の重要な容量すべてを
最大化できる。従って、取り扱いが実際的な最も薄いウ
エブを使用できる。一般に、メーカーは、ジェリーロー
ル螺旋巻き体内の片側を被覆した２枚の箔を背中合わせ
にして使用するよりはむしろ箔基体の両側を被覆して、
組み立てられた電池内の基体の厚さを最小限に抑えてい
る。
取るウエブ基体の量は通常最小限に抑えて、活性電極材
が利用できる空間を最大限まで利用できるようにする。
こうすれば、組み立てられた電池の重要な容量すべてを
最大化できる。従って、取り扱いが実際的な最も薄いウ
エブを使用できる。一般に、メーカーは、ジェリーロー
ル螺旋巻き体内の片側を被覆した２枚の箔を背中合わせ
にして使用するよりはむしろ箔基体の両側を被覆して、
組み立てられた電池内の基体の厚さを最小限に抑えてい
る。
【０００８】被覆後、正極箔をカレンダー処理し、多孔
性の粉末状活性被膜を平滑化する。同じように、これに
よって、電池缶に充填できる活性電極材の量を最大限に
することができ、従って電池容量を最大化できる。ま
た、望ましいことだが、カレンダー処理すると、被膜内
の粒子間の電気的接触を改善できるとともに、粒子間の
接着性および被膜と箔との間の接着性も改善できる。従
来のカレンダー処理の範囲は、電池性能というよりむし
ろ機械的要素によって制限されている。電池構成からみ
た場合、平滑化度が高いのが望ましいが、平滑化度が高
くなると、ウエブ基体が取り扱えない程大きく歪む傾向
がある。負極箔を製造する場合、上記と同様にするが、
正極材の代わりに適当な負極粉末、黒鉛状炭素などを使
用し、そしてアルミニウムの代わりに通常薄い銅箔を使
用する。
性の粉末状活性被膜を平滑化する。同じように、これに
よって、電池缶に充填できる活性電極材の量を最大限に
することができ、従って電池容量を最大化できる。ま
た、望ましいことだが、カレンダー処理すると、被膜内
の粒子間の電気的接触を改善できるとともに、粒子間の
接着性および被膜と箔との間の接着性も改善できる。従
来のカレンダー処理の範囲は、電池性能というよりむし
ろ機械的要素によって制限されている。電池構成からみ
た場合、平滑化度が高いのが望ましいが、平滑化度が高
くなると、ウエブ基体が取り扱えない程大きく歪む傾向
がある。負極箔を製造する場合、上記と同様にするが、
正極材の代わりに適当な負極粉末、黒鉛状炭素などを使
用し、そしてアルミニウムの代わりに通常薄い銅箔を使
用する。
【０００９】組み立てられた電池では、金属箔ウエブは
集電体として働くので、ウエブに対してある種の電気的
接続が必要がある。例えば、可撓性の金属タブを各金属
箔ウエブに溶接する。しかし、ウエブに到達できるよう
にするためには、被膜を一部を除去するか、あるいはあ
る部分を被覆しないかのいずれかによってウエブの一部
を露出する必要がある。後者が好ましいことが多い。と
いうのは、次に被覆ウエブの一部を除去する必要がない
からである。セグメント被覆装置は、連続被覆装置ほど
迅速に被覆を実施できないが、ウエブの一部除去工程を
省略できるならば、電池組み立ての全体として効率、そ
して確かに洗浄工程の効率が良くなる。
集電体として働くので、ウエブに対してある種の電気的
接続が必要がある。例えば、可撓性の金属タブを各金属
箔ウエブに溶接する。しかし、ウエブに到達できるよう
にするためには、被膜を一部を除去するか、あるいはあ
る部分を被覆しないかのいずれかによってウエブの一部
を露出する必要がある。後者が好ましいことが多い。と
いうのは、次に被覆ウエブの一部を除去する必要がない
からである。セグメント被覆装置は、連続被覆装置ほど
迅速に被覆を実施できないが、ウエブの一部除去工程を
省略できるならば、電池組み立ての全体として効率、そ
して確かに洗浄工程の効率が良くなる。
【００１０】これを目的として、セグメント被覆装置が
開発されている。この被覆装置を使用すると、リチウム
イオン電池に使用する金属箔の両側にセグメント塗布で
きる。これらセグメント被覆装置を使用すると、セグメ
ント被膜の厚さを狂いなく制御できるだけでなく、セグ
メント被膜の位置および縁部を狂いなく制御できるの
で、タブを取り付けるために、位置が合致した小さな未
被覆部分を再現性高く被覆ウエブに形成できる。Ｍｏｌ
ｉ Ｅｎｅｒｇｙを出願人とするカナダ特許出願第２，
０９３，８９８号明細書およびソニーを出願人とする特
開平１−１８４０６９号公報には、この種のセグメント
被覆に好適な被覆装置が開示されている。
開発されている。この被覆装置を使用すると、リチウム
イオン電池に使用する金属箔の両側にセグメント塗布で
きる。これらセグメント被覆装置を使用すると、セグメ
ント被膜の厚さを狂いなく制御できるだけでなく、セグ
メント被膜の位置および縁部を狂いなく制御できるの
で、タブを取り付けるために、位置が合致した小さな未
被覆部分を再現性高く被覆ウエブに形成できる。Ｍｏｌ
ｉ Ｅｎｅｒｇｙを出願人とするカナダ特許出願第２，
０９３，８９８号明細書およびソニーを出願人とする特
開平１−１８４０６９号公報には、この種のセグメント
被覆に好適な被覆装置が開示されている。
【００１１】製造者はリチウムイオン電池電極の平滑度
をいっそう高くすることを試みているが、セグメント被
膜に特有な問題が発生している。セグメント被膜、また
はその縁部に不連続部があると、カレンダー処理時に、
遷移部が突然発生する。このような遷移部が発生する
と、カレンダーローラおよびウエブそれ自体に突然負荷
が加わったり、あるいは負荷が突然取り除かれる場合が
ある。この結果、装置に“ノッキング”として知られて
いる振動が発生したり、カレンダー装置が破損する。さ
らに、ウエブが破損する。特に、セグメントの後縁部
で、ウエブが端部カレンダー処理時に裂ける。そして、
ウエブの裂けがただちに明らかにならない場合でも、カ
レンダー処理による破損が発生すると、冷間加工の結果
としての脆弱化などの箔の一体性が脆弱化し、これが電
池の故障につながる恐れがある。
をいっそう高くすることを試みているが、セグメント被
膜に特有な問題が発生している。セグメント被膜、また
はその縁部に不連続部があると、カレンダー処理時に、
遷移部が突然発生する。このような遷移部が発生する
と、カレンダーローラおよびウエブそれ自体に突然負荷
が加わったり、あるいは負荷が突然取り除かれる場合が
ある。この結果、装置に“ノッキング”として知られて
いる振動が発生したり、カレンダー装置が破損する。さ
らに、ウエブが破損する。特に、セグメントの後縁部
で、ウエブが端部カレンダー処理時に裂ける。そして、
ウエブの裂けがただちに明らかにならない場合でも、カ
レンダー処理による破損が発生すると、冷間加工の結果
としての脆弱化などの箔の一体性が脆弱化し、これが電
池の故障につながる恐れがある。
【００１２】セグメント被膜の縁部では、被膜の厚さが
バルク被覆セグメントよりもわずかに厚くなる。これら
突起部が生じると、上記問題がさらに悪化する。このよ
うに、従来のセグメント被覆方法を使用すると、さもな
ければ連続被覆ウエブで実現できるカレンダー処理量が
大幅に制限されることになる。従って、セグメント被覆
に伴う装置の破損およびウエブの破損を最小限に抑え
て、平滑度を大幅に改善できる手段を開発することが望
まれている。
バルク被覆セグメントよりもわずかに厚くなる。これら
突起部が生じると、上記問題がさらに悪化する。このよ
うに、従来のセグメント被覆方法を使用すると、さもな
ければ連続被覆ウエブで実現できるカレンダー処理量が
大幅に制限されることになる。従って、セグメント被覆
に伴う装置の破損およびウエブの破損を最小限に抑え
て、平滑度を大幅に改善できる手段を開発することが望
まれている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、セグメント
被覆したウエブのカレンダー装置において、ウエブの破
損等を最小限に抑えた、平滑度を大幅に改善することが
できる装置を提供することを課題とするものである。
被覆したウエブのカレンダー装置において、ウエブの破
損等を最小限に抑えた、平滑度を大幅に改善することが
できる装置を提供することを課題とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、カレンダー処
理した、両面セグメント被覆ウエブの改良構成および製
造方法を含むものである。本発明による改良は、現在市
販されている再充電可能な非水系リチウムイオン電池に
使用される電極が実例である、強くカレンダー処理した
ウエブに特に有効である。カレンダー処理した、セグメ
ント被覆連続ウエブの従来の製造方法は以下の工程を含
む。ウエブ両面にセグメント被膜を繰り返して塗布し
て、ウエブ方向に対して横断方向にセグメント被膜が前
縁部と後縁部とを持つようにすると共に、ウエブ第１面
のセグメント被膜がウエブ第２面のセグメント被膜の長
手方向に一直線上に位置するするようにする。このよう
に、第１面のセグメント被膜の前縁部および後縁部が、
それぞれ第２面のセグメント被膜の前縁部および後縁部
に近接する。次に、カレンダーロール間で被覆セグメン
トをカレンダー処理する。定義としては、被覆セグメン
トがカレンダーロール間に進入するのは前縁部と考えら
れる。このように、カレンダー処理時のウエブ方向によ
り、どの縁部が前縁部であるか、後縁部であるかが決ま
る。
理した、両面セグメント被覆ウエブの改良構成および製
造方法を含むものである。本発明による改良は、現在市
販されている再充電可能な非水系リチウムイオン電池に
使用される電極が実例である、強くカレンダー処理した
ウエブに特に有効である。カレンダー処理した、セグメ
ント被覆連続ウエブの従来の製造方法は以下の工程を含
む。ウエブ両面にセグメント被膜を繰り返して塗布し
て、ウエブ方向に対して横断方向にセグメント被膜が前
縁部と後縁部とを持つようにすると共に、ウエブ第１面
のセグメント被膜がウエブ第２面のセグメント被膜の長
手方向に一直線上に位置するするようにする。このよう
に、第１面のセグメント被膜の前縁部および後縁部が、
それぞれ第２面のセグメント被膜の前縁部および後縁部
に近接する。次に、カレンダーロール間で被覆セグメン
トをカレンダー処理する。定義としては、被覆セグメン
トがカレンダーロール間に進入するのは前縁部と考えら
れる。このように、カレンダー処理時のウエブ方向によ
り、どの縁部が前縁部であるか、後縁部であるかが決ま
る。
【００１５】本発明の改良方法では、カレンダー処理
時、ウエブ各面のセグメント被膜にカレンダーロールが
段階的に係合またはこのセグメント被膜から段階的に脱
離するのに十分な量で、第１面のセグメント被膜の前縁
部および後縁部の少なくとも一方を第２面のセグメント
被膜の対応する前縁部および後縁部から食違って位置さ
せる。おそらく美感上は好ましくないが、縁部を食違っ
て位置させると、ライン上のウエブ破断やリチウムイオ
ン電池の使用時などにおけるウエブ使用時のウエブ破断
を始めとするウエブ破損の恐れが小さくなる。さらに、
カレンダー装置の振動や磨耗も減少する。
時、ウエブ各面のセグメント被膜にカレンダーロールが
段階的に係合またはこのセグメント被膜から段階的に脱
離するのに十分な量で、第１面のセグメント被膜の前縁
部および後縁部の少なくとも一方を第２面のセグメント
被膜の対応する前縁部および後縁部から食違って位置さ
せる。おそらく美感上は好ましくないが、縁部を食違っ
て位置させると、ライン上のウエブ破断やリチウムイオ
ン電池の使用時などにおけるウエブ使用時のウエブ破断
を始めとするウエブ破損の恐れが小さくなる。さらに、
カレンダー装置の振動や磨耗も減少する。
【００１６】ウエブの破損やカレンダー装置の破損の多
くは、カレンダーロールへの負荷が突然なくなった場合
に、即ち、カレンダーロールが圧縮セグメント被膜の後
縁部から外れた場合に発生するので、後縁部を食違って
位置させることが特に有利である。すなわち、第２面セ
グメント被膜の対応する後縁部から第１面セグメント被
膜を食違って位置させることが特に有利である。
くは、カレンダーロールへの負荷が突然なくなった場合
に、即ち、カレンダーロールが圧縮セグメント被膜の後
縁部から外れた場合に発生するので、後縁部を食違って
位置させることが特に有利である。すなわち、第２面セ
グメント被膜の対応する後縁部から第１面セグメント被
膜を食違って位置させることが特に有利である。
【００１７】大きな破損につながることは少ないが、破
損は、カレンダーロールに突然負荷がかかった時にも、
すなわち、カレンダーロールが圧縮されていない前縁部
に係合した時にも発生する。この場合にも、前縁部を食
違って位置させることが有利である。本発明の作用効果
は、突起部がセグメント被膜の前縁部または後縁部に認
めれる場合に特に顕著になる。
損は、カレンダーロールに突然負荷がかかった時にも、
すなわち、カレンダーロールが圧縮されていない前縁部
に係合した時にも発生する。この場合にも、前縁部を食
違って位置させることが有利である。本発明の作用効果
は、突起部がセグメント被膜の前縁部または後縁部に認
めれる場合に特に顕著になる。
【００１８】今までのセグメント被膜塗布方法は、まず
水平セグメントコーター装置を使用して、ウエブ第１面
に第１面セグメント被膜を塗布し、ウエブを反転した
後、最後に同じ水平セグメントコーター装置を使用し
て、ウエブ第２面に第２面セグメント被膜を塗布する工
程で実施している。
水平セグメントコーター装置を使用して、ウエブ第１面
に第１面セグメント被膜を塗布し、ウエブを反転した
後、最後に同じ水平セグメントコーター装置を使用し
て、ウエブ第２面に第２面セグメント被膜を塗布する工
程で実施している。
【００１９】一般的には、塗布セグメント被膜の厚さ
は、ウエブの下面がバッキングロールなどのある種の支
持体に直接接触していると、きわめて正確であるが、既
にセグメント被膜が下面に塗布されているウエブの場
合、被覆されていない短い部分に最も接近しているとこ
ろでは支持するのが難しい。従って、一般的には、より
大きいか、あるいは後で塗布すべき第２セグメント被膜
に重なるセグメント被膜を最初に塗布するのが有利であ
る。この場合には、依然として第１面が下面になってい
るため、第２セグメント被膜縁部に最も接近した部分で
ウエブの下面を直接支持できる。従って、第２面の前縁
部および後縁部の両縁部で第１面セグメント被膜を第２
面セグメント被膜に重ねることによって、第１面被膜の
前縁部および後縁部に直接対向する領域では、ウエブ第
２面を未被覆状態におくのが好適である。本発明は、銅
箔またはアルミニウム箔などの薄い金属箔ウエブに適用
するのが特に好適である。これら箔の厚さは２５μｍ未
満である。
は、ウエブの下面がバッキングロールなどのある種の支
持体に直接接触していると、きわめて正確であるが、既
にセグメント被膜が下面に塗布されているウエブの場
合、被覆されていない短い部分に最も接近しているとこ
ろでは支持するのが難しい。従って、一般的には、より
大きいか、あるいは後で塗布すべき第２セグメント被膜
に重なるセグメント被膜を最初に塗布するのが有利であ
る。この場合には、依然として第１面が下面になってい
るため、第２セグメント被膜縁部に最も接近した部分で
ウエブの下面を直接支持できる。従って、第２面の前縁
部および後縁部の両縁部で第１面セグメント被膜を第２
面セグメント被膜に重ねることによって、第１面被膜の
前縁部および後縁部に直接対向する領域では、ウエブ第
２面を未被覆状態におくのが好適である。本発明は、銅
箔またはアルミニウム箔などの薄い金属箔ウエブに適用
するのが特に好適である。これら箔の厚さは２５μｍ未
満である。
【００２０】セグメント被膜自体は、リチウムイオン電
池電極材などとして使用されている電気的に活性な粉末
からなる。本発明は、粒径が１０μｍ程度の粉末及び／
又は厚さが１００μｍ程度のセグメント被膜に有利に適
用できる。本発明の作用効果は、被覆ウエブを強くカレ
ンダー処理して、多孔率が３５％未満の被膜などの緻密
な、多孔率の低い被膜を形成するときに最大になる。
池電極材などとして使用されている電気的に活性な粉末
からなる。本発明は、粒径が１０μｍ程度の粉末及び／
又は厚さが１００μｍ程度のセグメント被膜に有利に適
用できる。本発明の作用効果は、被覆ウエブを強くカレ
ンダー処理して、多孔率が３５％未満の被膜などの緻密
な、多孔率の低い被膜を形成するときに最大になる。
【００２１】本発明では、カレンダーロールに段階的に
係合するか、あるいはカレンダーロールから段階的に離
脱するのに有効な量で、第１面セグメント被膜および第
２面セグメント被膜の適当な縁部を食違って位置させる
必要がある。換言すれば、カレンダーロールがまず一方
の面のセグメント被膜に係合、またはこのセグメント被
膜から脱離してから、他方の面のセグメント被膜に係
合、またはこのセグメント被膜から脱離し、そしてウエ
ブの破損やカレンダー装置の破損が未然に防止されるよ
うに、セグメント被膜縁部にみられる遷移部を平滑化す
るのに十分な食違い量が本質的に必要である。さらに、
この食違い量は、意識的に合致させた従来ウエブ、例え
ば、１ｍｍ程度にみられる通常の振動誤差や食い違い誤
差を超える量でなければならない。例えば、ある種のリ
チウムイオン電池電極の実施態様では、このような破損
を防止する食違い量は２ｍｍである。
係合するか、あるいはカレンダーロールから段階的に離
脱するのに有効な量で、第１面セグメント被膜および第
２面セグメント被膜の適当な縁部を食違って位置させる
必要がある。換言すれば、カレンダーロールがまず一方
の面のセグメント被膜に係合、またはこのセグメント被
膜から脱離してから、他方の面のセグメント被膜に係
合、またはこのセグメント被膜から脱離し、そしてウエ
ブの破損やカレンダー装置の破損が未然に防止されるよ
うに、セグメント被膜縁部にみられる遷移部を平滑化す
るのに十分な食違い量が本質的に必要である。さらに、
この食違い量は、意識的に合致させた従来ウエブ、例え
ば、１ｍｍ程度にみられる通常の振動誤差や食い違い誤
差を超える量でなければならない。例えば、ある種のリ
チウムイオン電池電極の実施態様では、このような破損
を防止する食違い量は２ｍｍである。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明を使用すると、両面をセグ
メント被覆したウエブのカレンダー処理に伴うウエブの
破損やカレンダー装置の振動および磨耗を大幅に抑える
ことが可能になる。本発明の作用効果は、ウエブを強く
カレンダー処理する場合に最大になる。両面をセグメン
ト被覆したウエブの場合、対向するセグメント縁部がで
きるだけ一致させるように、セグメントを一致させるこ
とが多い。このような例は、市販の再充電可能な非水系
リチウムイオン電池に使用される電極である。これら電
極において、セグメント間に被覆されていない部分を導
入して、電流通電タブを取り付けることができるように
する。これら電極は、加工時に、実質的にカレンダー処
理する。ウエブの一面のみに被膜が存在し、これをカレ
ンダー処理すると、ウエブが大きく歪み凹面化すること
がわかっている。従って、被膜を実質的にカレンダー処
理しようとする場合、両面に被膜を塗布し、相互に対向
して合致することが好ましい。さらに、一般的に、電池
に配合すべき電気的に活性な被膜の量を最大とするため
には、これら未被覆部分の大きさを最小限に抑えること
が好ましい。
メント被覆したウエブのカレンダー処理に伴うウエブの
破損やカレンダー装置の振動および磨耗を大幅に抑える
ことが可能になる。本発明の作用効果は、ウエブを強く
カレンダー処理する場合に最大になる。両面をセグメン
ト被覆したウエブの場合、対向するセグメント縁部がで
きるだけ一致させるように、セグメントを一致させるこ
とが多い。このような例は、市販の再充電可能な非水系
リチウムイオン電池に使用される電極である。これら電
極において、セグメント間に被覆されていない部分を導
入して、電流通電タブを取り付けることができるように
する。これら電極は、加工時に、実質的にカレンダー処
理する。ウエブの一面のみに被膜が存在し、これをカレ
ンダー処理すると、ウエブが大きく歪み凹面化すること
がわかっている。従って、被膜を実質的にカレンダー処
理しようとする場合、両面に被膜を塗布し、相互に対向
して合致することが好ましい。さらに、一般的に、電池
に配合すべき電気的に活性な被膜の量を最大とするため
には、これら未被覆部分の大きさを最小限に抑えること
が好ましい。
【００２３】しかし、ウエブ及び／又はカレンダー装置
の範囲全体に近い状態でカレンダー処理すると、被覆領
域および未被覆領域間の遷移部に問題が生じることがわ
かっている。カレンダー処理の範囲が広がるに従い、セ
グメントのカレンダー処理後にロールから負荷が除かれ
ると、カレンダーロールの激しい振動が発生し始める。
また、ウエブの破断も発生し始める。これら問題は、被
覆セグメントの縁部での被覆厚さが不規則とであると、
さらに悪化する傾向がある。例えば、塗布過程に伴う、
厚さが大きくなった小さな突起部が縁部に現われる。
の範囲全体に近い状態でカレンダー処理すると、被覆領
域および未被覆領域間の遷移部に問題が生じることがわ
かっている。カレンダー処理の範囲が広がるに従い、セ
グメントのカレンダー処理後にロールから負荷が除かれ
ると、カレンダーロールの激しい振動が発生し始める。
また、ウエブの破断も発生し始める。これら問題は、被
覆セグメントの縁部での被覆厚さが不規則とであると、
さらに悪化する傾向がある。例えば、塗布過程に伴う、
厚さが大きくなった小さな突起部が縁部に現われる。
【００２４】反対面セグメント被膜の縁部をわずかに食
い違わせることによって、縁部における面倒な遷移部に
伴う問題を著しく改善できる。通常、問題はまずセグメ
ントの後縁部に発生するが、問題は前縁部にも、また実
際には両縁部にも生じる。従って、カレンダー処理によ
る破損を低減するためには、いずれかの縁部か、あるい
は両縁部を食い違わせることが有用である。本発明は、
リチウムイオン電池電極を製造するために使用するのが
特に好適である。以下、リチウムイオン電池電極の設計
および製造と、本発明の一つの好ましい実施例とを対象
として説明を進めるが、本発明はこれらに制限されるも
のではない。
い違わせることによって、縁部における面倒な遷移部に
伴う問題を著しく改善できる。通常、問題はまずセグメ
ントの後縁部に発生するが、問題は前縁部にも、また実
際には両縁部にも生じる。従って、カレンダー処理によ
る破損を低減するためには、いずれかの縁部か、あるい
は両縁部を食い違わせることが有用である。本発明は、
リチウムイオン電池電極を製造するために使用するのが
特に好適である。以下、リチウムイオン電池電極の設計
および製造と、本発明の一つの好ましい実施例とを対象
として説明を進めるが、本発明はこれらに制限されるも
のではない。
【００２５】図１は、ウエブへのセグメントの被覆を説
明する図である。図１ａおよび図１ｂに示すように、両
面をセグメント被覆した電極は、従来の水平型セグメン
トコーター装置を使用して製造できる。図１ａには、金
属箔ウエブ１の第１面にセグメント被膜２を塗布する状
態を示す。ウエブ１は供給スプール１１から装置に連続
供給し、巻取りスプール１２で巻き取る。被膜２は適当
な電極活物質粉末、適当な結合剤、例えば、フルオロポ
リマーで構成し、場合によってはカーボンブラックなど
の導電性希釈剤を配合する。予め、適当な液体担体に結
合剤を溶解し、得られた溶液と、これに加えて他の粉末
状固体成分を使用して、スラリーを生成する。このスラ
リーをセグメントコーター１４に供給し、走行している
ウエブ１にセグメント状にスラリーを均一に塗布する。
セグメントの縁部はウエブ方向に対して直交方向（横断
方向）にある。オーブン１５で、担体溶剤を蒸発除去す
る。装置全体に支持ローラ１３を使用して、特に、一つ
の支持ローラが塗布スラリーを精密制御するバッキング
ローラ１３ａとして作用するセグメントコーター１４の
下方でウエブを支持する。
明する図である。図１ａおよび図１ｂに示すように、両
面をセグメント被覆した電極は、従来の水平型セグメン
トコーター装置を使用して製造できる。図１ａには、金
属箔ウエブ１の第１面にセグメント被膜２を塗布する状
態を示す。ウエブ１は供給スプール１１から装置に連続
供給し、巻取りスプール１２で巻き取る。被膜２は適当
な電極活物質粉末、適当な結合剤、例えば、フルオロポ
リマーで構成し、場合によってはカーボンブラックなど
の導電性希釈剤を配合する。予め、適当な液体担体に結
合剤を溶解し、得られた溶液と、これに加えて他の粉末
状固体成分を使用して、スラリーを生成する。このスラ
リーをセグメントコーター１４に供給し、走行している
ウエブ１にセグメント状にスラリーを均一に塗布する。
セグメントの縁部はウエブ方向に対して直交方向（横断
方向）にある。オーブン１５で、担体溶剤を蒸発除去す
る。装置全体に支持ローラ１３を使用して、特に、一つ
の支持ローラが塗布スラリーを精密制御するバッキング
ローラ１３ａとして作用するセグメントコーター１４の
下方でウエブを支持する。
【００２６】第２面にセグメント被膜を塗布するため
に、次に、図１ｂに示すように、第１面被覆ウエブを同
じ水平型セグメントコーター装置に再供給する。なお、
図１ａにおいて巻取りスプール１２で得られたウエブが
図１ｂにおける供給スプール１１になるが、このために
は反転して取り付ければよい。第２面セグメント被膜３
を第１面セグメント被膜２に適正に近接して合致した状
態で、上記過程を繰り返す。図１ｂに示した本発明の好
適な食違って位置させた場合には、第１面被膜が、ｘお
よびｙで示す領域で第２面被膜に重なる。
に、次に、図１ｂに示すように、第１面被覆ウエブを同
じ水平型セグメントコーター装置に再供給する。なお、
図１ａにおいて巻取りスプール１２で得られたウエブが
図１ｂにおける供給スプール１１になるが、このために
は反転して取り付ければよい。第２面セグメント被膜３
を第１面セグメント被膜２に適正に近接して合致した状
態で、上記過程を繰り返す。図１ｂに示した本発明の好
適な食違って位置させた場合には、第１面被膜が、ｘお
よびｙで示す領域で第２面被膜に重なる。
【００２７】カレンダーロール装置を使用して、図２に
図解して示すように、両面をセグメント被覆したウエブ
を次にカレンダー処理する。この装置を使用する際に
は、間隙を固定、すなわちローラ間の距離を固定したモ
ードを、あるいは力を固定、すなわちローラによってウ
エブに加える力を固定したモードを適用してもよい。あ
るいは、両モードを組み合わせて適用してもよい。図２
には、所望のカレンダー度に一致する固定間隙に間隙１
７を設定した状態で、一組のカレンダーローラ１６を示
してある。ウエブ１上の、圧縮されていない第１面セグ
メント２および第２面セグメント３を間隙１７に送り込
み、それぞれカレンダー処理セグメント２Ｘおよび３Ｘ
として送り出される。図２に示した本発明による好まし
い食違って位置させる場合には、両縁部で第１面セグメ
ント被膜が第２面セグメント被膜にわずかに重なってい
る。すなわち、前縁部２ａが前縁部３ａに重なり、後縁
部２ｂが後縁部３ｂに重なる。負荷が非常に大きい場合
には、カレンダーロールが若干屈曲する。従って、連続
被覆ウエブとは異なり、セグメント被覆ウエブを強くカ
レンダー処理するために使用する場合には、カレンダー
ロールには屈曲負荷が反復して作用する。
図解して示すように、両面をセグメント被覆したウエブ
を次にカレンダー処理する。この装置を使用する際に
は、間隙を固定、すなわちローラ間の距離を固定したモ
ードを、あるいは力を固定、すなわちローラによってウ
エブに加える力を固定したモードを適用してもよい。あ
るいは、両モードを組み合わせて適用してもよい。図２
には、所望のカレンダー度に一致する固定間隙に間隙１
７を設定した状態で、一組のカレンダーローラ１６を示
してある。ウエブ１上の、圧縮されていない第１面セグ
メント２および第２面セグメント３を間隙１７に送り込
み、それぞれカレンダー処理セグメント２Ｘおよび３Ｘ
として送り出される。図２に示した本発明による好まし
い食違って位置させる場合には、両縁部で第１面セグメ
ント被膜が第２面セグメント被膜にわずかに重なってい
る。すなわち、前縁部２ａが前縁部３ａに重なり、後縁
部２ｂが後縁部３ｂに重なる。負荷が非常に大きい場合
には、カレンダーロールが若干屈曲する。従って、連続
被覆ウエブとは異なり、セグメント被覆ウエブを強くカ
レンダー処理するために使用する場合には、カレンダー
ロールには屈曲負荷が反復して作用する。
【００２８】間隙１７付近の領域に、上部ローラ１６ａ
が第２面セグメント被膜後縁部３ｂＸから脱離する状態
におけるこのローラ１６ａの拡大図を示す。この状態で
は、対応する第１面セグメント被膜後縁部２ｂＸは依然
として間隙１７にとどまっている。実際には、各ローラ
１６はウエブやこの図に示す被膜厚さよりもはるかに大
きい。従って、上部ローラ１６ａが、縁部３ｂＸが上部
ローラ１６ａに全く接触しないところでは、第２面セグ
メント被膜３から完全に脱離することはない。にもかか
わらず、作用上は、脱離工程に相当するものが存在する
ことになる。
が第２面セグメント被膜後縁部３ｂＸから脱離する状態
におけるこのローラ１６ａの拡大図を示す。この状態で
は、対応する第１面セグメント被膜後縁部２ｂＸは依然
として間隙１７にとどまっている。実際には、各ローラ
１６はウエブやこの図に示す被膜厚さよりもはるかに大
きい。従って、上部ローラ１６ａが、縁部３ｂＸが上部
ローラ１６ａに全く接触しないところでは、第２面セグ
メント被膜３から完全に脱離することはない。にもかか
わらず、作用上は、脱離工程に相当するものが存在する
ことになる。
【００２９】図３は、従来および本発明のセグメントを
被覆したウエブの側面図である。図３ａは従来の両面を
セグメント被覆したウエブの側面図である。一方、図３
ｂ〜図３ｅは本発明の実施例の側面図である。図３ａの
場合、第１面被膜および第２面被膜それぞれの前縁部２
ａおよび３ａはわざと一直線に並べられている。また、
第１面被膜および第２面被膜それぞれの後縁部２ｂおよ
び３ｂについても同様で、わざと一直線に並べられてい
る。一方、図３ｂには、後縁部を量ｘで食い違わせた本
発明の一実施例を示す。この実施例は、後縁部でのみウ
エブの破損が発生する場合に好適である。なお、これら
図の場合いずれも、小さな突起部がセグメント被膜縁部
にみられる。このような小さな突起部は、従来の被覆方
法に共通して認められるものである。
被覆したウエブの側面図である。図３ａは従来の両面を
セグメント被覆したウエブの側面図である。一方、図３
ｂ〜図３ｅは本発明の実施例の側面図である。図３ａの
場合、第１面被膜および第２面被膜それぞれの前縁部２
ａおよび３ａはわざと一直線に並べられている。また、
第１面被膜および第２面被膜それぞれの後縁部２ｂおよ
び３ｂについても同様で、わざと一直線に並べられてい
る。一方、図３ｂには、後縁部を量ｘで食い違わせた本
発明の一実施例を示す。この実施例は、後縁部でのみウ
エブの破損が発生する場合に好適である。なお、これら
図の場合いずれも、小さな突起部がセグメント被膜縁部
にみられる。このような小さな突起部は、従来の被覆方
法に共通して認められるものである。
【００３０】図３ｃ、３ｄおよび３ｅには、後縁部およ
び前縁部をそれぞれ量ｘおよびｙで食い違わせた実施例
を示す。既に説明したように、塗布セグメント被膜の厚
さは、ウエブの下面がある種の支持体、例えば、図１ｂ
のバッキングローラ１３ａに直接接触している場合に最
も狂いがなくなる。このため、前縁部および後縁部の両
者で第１面セグメント被膜を第２面セグメント被膜に重
ねるのが一般に有利である。この場合、塗布第２面被膜
の全長にわたって第１面被膜の縁部によってウエブの下
面を直接支持できる。この点に関しては、図３ｃの実施
例が好ましい。なお、ウエブのどの面を最初に被覆した
かを知らなければ、実施例３ｃと３ｄとはほとんど区別
がつかない。相違があるとすれば、特に縁部の被膜の精
度のみである。
び前縁部をそれぞれ量ｘおよびｙで食い違わせた実施例
を示す。既に説明したように、塗布セグメント被膜の厚
さは、ウエブの下面がある種の支持体、例えば、図１ｂ
のバッキングローラ１３ａに直接接触している場合に最
も狂いがなくなる。このため、前縁部および後縁部の両
者で第１面セグメント被膜を第２面セグメント被膜に重
ねるのが一般に有利である。この場合、塗布第２面被膜
の全長にわたって第１面被膜の縁部によってウエブの下
面を直接支持できる。この点に関しては、図３ｃの実施
例が好ましい。なお、ウエブのどの面を最初に被覆した
かを知らなければ、実施例３ｃと３ｄとはほとんど区別
がつかない。相違があるとすれば、特に縁部の被膜の精
度のみである。
【００３１】ウエブの破損および装置の振動を抑制する
ために食い違わせる被覆セグメント縁部の最適量は、実
施した被覆ウエブの特性に依存するものである。この最
適量は経験的に決定でき、ここに発明性があるわけでは
ない。厚さが約１００μｍの、電極活物質の粉末（粒径
は１０μｍ程度）の被膜を薄い金属箔ウエブ（厚さが２
５μｍ程度）に塗布して構成した、強くカレンダー処理
したリチウムイオン電池電極の場合、２ｍｍ以上の食違
い量が有効であることがわかった。
ために食い違わせる被覆セグメント縁部の最適量は、実
施した被覆ウエブの特性に依存するものである。この最
適量は経験的に決定でき、ここに発明性があるわけでは
ない。厚さが約１００μｍの、電極活物質の粉末（粒径
は１０μｍ程度）の被膜を薄い金属箔ウエブ（厚さが２
５μｍ程度）に塗布して構成した、強くカレンダー処理
したリチウムイオン電池電極の場合、２ｍｍ以上の食違
い量が有効であることがわかった。
【００３２】カレンダー処理後、上記のようにして製造
したリチウムイオン電池電極は通常の方法で組み立てる
ことができる。例えば、カレンダー処理によって金属箔
がいくぶん拡大するので、ウエブの長手方向縁部の小さ
な部分をスリッターで除去して、汚れのない均一な縁部
にする。この後、電極を螺旋状に巻いて、電池用の電気
的に活性なジェリーロール体を形成できる。
したリチウムイオン電池電極は通常の方法で組み立てる
ことができる。例えば、カレンダー処理によって金属箔
がいくぶん拡大するので、ウエブの長手方向縁部の小さ
な部分をスリッターで除去して、汚れのない均一な縁部
にする。この後、電極を螺旋状に巻いて、電池用の電気
的に活性なジェリーロール体を形成できる。
【００３３】本発明を使用すると、カレンダー処理時ウ
エブの破断および装置の振動／磨耗を抑制できるという
直接的な作用効果の外に、全体としてウエブの破損を抑
制できるという作用効果もある。このようなウエブの破
損が、電池組み立て時や電池の初期使用時における直接
的な故障につながるわけではないが、この破損はいつか
故障として現われるものである。例えば、消費者による
正常な使用後に、電池自体におけるウエブ破断がそうで
ある。
エブの破断および装置の振動／磨耗を抑制できるという
直接的な作用効果の外に、全体としてウエブの破損を抑
制できるという作用効果もある。このようなウエブの破
損が、電池組み立て時や電池の初期使用時における直接
的な故障につながるわけではないが、この破損はいつか
故障として現われるものである。例えば、消費者による
正常な使用後に、電池自体におけるウエブ破断がそうで
ある。
【００３４】
【実施例】以下、具体的実施例によって本発明のいくつ
かの側面を説明するが、本発明はこれらに制限されるも
のではない。これら具体的実施例では、図１ａおよび１
ｂに概略示すように、工業的規模の装置を使用して、金
属箔をセグメント被覆し、図２に概略示すように、工業
的規模の装置を使用して、カレンダー処理する。 比較例１ 全体として上記の記載に従って、工業的規模ロットのリ
チウムイオン電池用負極を作製した。ウエブとして、厚
さが１０μｍの金属銅箔を使用した。７０Ｌ相当のスラ
リーを使用して、ウエブ両面にセグメント被膜を繰り返
し塗布した。スラリーは、平均粒径が３０μｍの黒鉛粉
末、カーボンブラック導電性希釈剤および担体溶剤に溶
解したフルオロポリマー結合剤の混合物で形成した。塗
布した各セグメント被膜については、長さを５０ｃｍ、
厚さを１００μｍとした。また、電極の全厚さは２００
μｍとした。各面のセグメントの前縁部および後縁部は
従来と同様にして一直線上に形成した。すなわち、でき
るだけ合致するようにした。ここでは、面対面の縁部の
合致は１ｍｍ以内に維持した。
かの側面を説明するが、本発明はこれらに制限されるも
のではない。これら具体的実施例では、図１ａおよび１
ｂに概略示すように、工業的規模の装置を使用して、金
属箔をセグメント被覆し、図２に概略示すように、工業
的規模の装置を使用して、カレンダー処理する。 比較例１ 全体として上記の記載に従って、工業的規模ロットのリ
チウムイオン電池用負極を作製した。ウエブとして、厚
さが１０μｍの金属銅箔を使用した。７０Ｌ相当のスラ
リーを使用して、ウエブ両面にセグメント被膜を繰り返
し塗布した。スラリーは、平均粒径が３０μｍの黒鉛粉
末、カーボンブラック導電性希釈剤および担体溶剤に溶
解したフルオロポリマー結合剤の混合物で形成した。塗
布した各セグメント被膜については、長さを５０ｃｍ、
厚さを１００μｍとした。また、電極の全厚さは２００
μｍとした。各面のセグメントの前縁部および後縁部は
従来と同様にして一直線上に形成した。すなわち、でき
るだけ合致するようにした。ここでは、面対面の縁部の
合致は１ｍｍ以内に維持した。
【００３５】セグメント被膜の縁部に微小な突起部が認
められた。これらのうち最も大きなものは、第１面被膜
の塗布時に被膜が途切れたところに現われていた。同じ
ではあるが、大きさが小さい突起部は、第２面被膜の塗
布時に被膜が途切れたところに現われていた。第２面被
膜縁部は、第２面を被覆するときにバッキングローラに
接触する、下面となる第１面被膜の存在によっていくぶ
ん緩衝されるものとのと考えられる。これら突起部の
幅、すなわちウエブ方向に対して平行な幅は２ｍｍ程度
で、突起部によって増えた厚さは１０μｍ程度であっ
た。
められた。これらのうち最も大きなものは、第１面被膜
の塗布時に被膜が途切れたところに現われていた。同じ
ではあるが、大きさが小さい突起部は、第２面被膜の塗
布時に被膜が途切れたところに現われていた。第２面被
膜縁部は、第２面を被覆するときにバッキングローラに
接触する、下面となる第１面被膜の存在によっていくぶ
ん緩衝されるものとのと考えられる。これら突起部の
幅、すなわちウエブ方向に対して平行な幅は２ｍｍ程度
で、突起部によって増えた厚さは１０μｍ程度であっ
た。
【００３６】第２面被膜塗布後、電極の全体厚さが１３
０μｍ（約３２％の多孔率に相当）になるまで、セグメ
ント被膜を強くカレンダー処理した。ウエブ走行速度は
約５ｍ／分とした。カレンダー処理全体を通じて、激し
い装置振動およびノッキングが認められた。カレンダー
ロール間隙にセグメント被膜の後縁部が進入したとき
に、銅箔ウエブが４度破断したので、ウエブ走行を一時
中断した。このように、ウエブ走行の再設定／再開が必
要であった。
０μｍ（約３２％の多孔率に相当）になるまで、セグメ
ント被膜を強くカレンダー処理した。ウエブ走行速度は
約５ｍ／分とした。カレンダー処理全体を通じて、激し
い装置振動およびノッキングが認められた。カレンダー
ロール間隙にセグメント被膜の後縁部が進入したとき
に、銅箔ウエブが４度破断したので、ウエブ走行を一時
中断した。このように、ウエブ走行の再設定／再開が必
要であった。
【００３７】実施例１ 比較例１と同様にして、工業規模ロットの負極を作製し
た。ただし、図２および図３ｃの好適な実施例に示すよ
うに、本発明に従ってセグメント被膜を塗布した。ここ
では、前縁部および後縁部の両者で面対面の縁部の合致
の食違い量を約２ｍｍに維持した。第２被膜塗布後、電
極全体の厚さが比較例１と同じになるように、セグメン
ト被膜を強くカレンダー処理した。カレンダー処理の全
体を通じて、装置振動およびノッキングが著しく減少し
た。銅箔ウエブは一度も破断しなかった。ウエブがきわ
めて順調に走行したので、走行時にウエブ走行速度が高
くなった。すなわち、ウエブ走行速度は６ｍ／分から
８．５ｍ／分に変化した。
た。ただし、図２および図３ｃの好適な実施例に示すよ
うに、本発明に従ってセグメント被膜を塗布した。ここ
では、前縁部および後縁部の両者で面対面の縁部の合致
の食違い量を約２ｍｍに維持した。第２被膜塗布後、電
極全体の厚さが比較例１と同じになるように、セグメン
ト被膜を強くカレンダー処理した。カレンダー処理の全
体を通じて、装置振動およびノッキングが著しく減少し
た。銅箔ウエブは一度も破断しなかった。ウエブがきわ
めて順調に走行したので、走行時にウエブ走行速度が高
くなった。すなわち、ウエブ走行速度は６ｍ／分から
８．５ｍ／分に変化した。
【００３８】比較例２ 全体として上記の記載に従って、工業的規模ロットのリ
チウムイオン電池用正極を作成した。ウエブとして、厚
さが２０μｍの金属Ａｌ箔を使用した。７０Ｌ相当のス
ラリーを使用して、ウエブ両面にセグメント被膜を繰り
返し塗布した。スラリーは、平均粒径が３０μｍのスピ
ネル構造型リチウムマンガン酸化物粉末、カーボンブラ
ック導電性希釈剤および担体溶剤に溶解した、フルオロ
ポリマー結合剤の混合物で形成した。塗布した各セグメ
ント被膜については、長さを５０ｃｍ、厚さを１５０μ
ｍとした。また、電極全厚は３００μｍとした。各面の
セグメントの前縁部および後縁部は従来と同様にして一
直線上に形成した。すなわち、できるだけ一致するよう
にした。ここでは、面対面の縁部の合致は１ｍｍ以内に
維持した。
チウムイオン電池用正極を作成した。ウエブとして、厚
さが２０μｍの金属Ａｌ箔を使用した。７０Ｌ相当のス
ラリーを使用して、ウエブ両面にセグメント被膜を繰り
返し塗布した。スラリーは、平均粒径が３０μｍのスピ
ネル構造型リチウムマンガン酸化物粉末、カーボンブラ
ック導電性希釈剤および担体溶剤に溶解した、フルオロ
ポリマー結合剤の混合物で形成した。塗布した各セグメ
ント被膜については、長さを５０ｃｍ、厚さを１５０μ
ｍとした。また、電極全厚は３００μｍとした。各面の
セグメントの前縁部および後縁部は従来と同様にして一
直線上に形成した。すなわち、できるだけ一致するよう
にした。ここでは、面対面の縁部の合致は１ｍｍ以内に
維持した。
【００３９】第２面被膜塗布後、電極全厚が１９０μｍ
（約２５％の多孔率に相当）になるまで、セグメント被
膜を強くカレンダー処理した。ウエブ走行速度は３ｍ／
分から６．５ｍ／分に変化した。カレンダー処理全体を
通じて、激しい装置振動およびノッキングが認められた
が、アルミニウム箔ウエブは走行中破断しなかった。こ
の強くカレンダー処理した正極ウエブを使用して、リチ
ウムイオン電池用のいくつかのジェリーロール体を螺旋
巻きした。これらジェリーロール螺旋巻き体中のアルミ
ニウムウエブにいくつかの破断が認められた。
（約２５％の多孔率に相当）になるまで、セグメント被
膜を強くカレンダー処理した。ウエブ走行速度は３ｍ／
分から６．５ｍ／分に変化した。カレンダー処理全体を
通じて、激しい装置振動およびノッキングが認められた
が、アルミニウム箔ウエブは走行中破断しなかった。こ
の強くカレンダー処理した正極ウエブを使用して、リチ
ウムイオン電池用のいくつかのジェリーロール体を螺旋
巻きした。これらジェリーロール螺旋巻き体中のアルミ
ニウムウエブにいくつかの破断が認められた。
【００４０】実施例２ 比較例２と同様にして、工業規模ロットの正極を作製し
た。ただし、図２および図３ｃの好適な実施例に示すよ
うに、本発明に従ってセグメント被膜を塗布した。ここ
でも同様に、前縁部および後縁部の両者で面対面の縁部
の合致の食違い量を２ｍｍに維持した。第２被膜塗布
後、電極全厚が比較例２と同じになるように、セグメン
ト被膜を強くカレンダー処理した。カレンダー処理の全
体を通じて、装置振動およびノッキングが著しく減少し
た。同様に、アルミニウム箔ウエブは一度も破断しなか
った。実施例１と同様に、ウエブ走行時にウエブ速度を
高くすることができた。すなわち、振動およびノッキン
グは依然として著しく減少した。ここでも同様に、ウエ
ブ速度は６ｍ／分から８．５ｍ／分に変化した。
た。ただし、図２および図３ｃの好適な実施例に示すよ
うに、本発明に従ってセグメント被膜を塗布した。ここ
でも同様に、前縁部および後縁部の両者で面対面の縁部
の合致の食違い量を２ｍｍに維持した。第２被膜塗布
後、電極全厚が比較例２と同じになるように、セグメン
ト被膜を強くカレンダー処理した。カレンダー処理の全
体を通じて、装置振動およびノッキングが著しく減少し
た。同様に、アルミニウム箔ウエブは一度も破断しなか
った。実施例１と同様に、ウエブ走行時にウエブ速度を
高くすることができた。すなわち、振動およびノッキン
グは依然として著しく減少した。ここでも同様に、ウエ
ブ速度は６ｍ／分から８．５ｍ／分に変化した。
【００４１】この強くカレンダー処理した正極ウエブを
使用して、リチウムイオン電池用のいくつかのジェリー
ロール体を螺旋巻きした。これらジェリーロール螺旋巻
き体中のアルミニウムウエブにいくつかの破断が認めら
れた。上記実施例では、本発明を使用することにより、
一貫してカレンダー装置のノッキングおよび振動が減少
する。さらに、本発明を使用すると、負極走行時のウエ
ブ破断回数が明らかに減少する。当業者ならば、これが
ウエブ破損が全体として減少することを意味することを
理解できるはずである。
使用して、リチウムイオン電池用のいくつかのジェリー
ロール体を螺旋巻きした。これらジェリーロール螺旋巻
き体中のアルミニウムウエブにいくつかの破断が認めら
れた。上記実施例では、本発明を使用することにより、
一貫してカレンダー装置のノッキングおよび振動が減少
する。さらに、本発明を使用すると、負極走行時のウエ
ブ破断回数が明らかに減少する。当業者ならば、これが
ウエブ破損が全体として減少することを意味することを
理解できるはずである。
【００４２】さらに、当業者ならば、上記実施例以外に
も、多くの実施例が本発明の範囲内で可能であることを
理解できるはずである。例えば、両面が同時に被覆され
るようにセグメント被覆を塗布するために他の手段を使
用することも可能である。また、原理的には、本発明は
リチウムイオン電池電極に制限されるものではない。従
って、本発明の範囲は特許請求の範囲によって解釈すべ
きである。
も、多くの実施例が本発明の範囲内で可能であることを
理解できるはずである。例えば、両面が同時に被覆され
るようにセグメント被覆を塗布するために他の手段を使
用することも可能である。また、原理的には、本発明は
リチウムイオン電池電極に制限されるものではない。従
って、本発明の範囲は特許請求の範囲によって解釈すべ
きである。
【図１】水平セグメントコーター装置を使用した本発明
のセグメントの塗布を説明する図であり、図１ａは、第
１面にセグメント被膜を塗布したウエブの側面図であ
り、図１ｂは、第二面にセグメント被膜を塗布したウエ
ブを説明するであり、本発明の好適な実施態様に従っ
て、第２面セグメント被膜は第１面と食違っている。
のセグメントの塗布を説明する図であり、図１ａは、第
１面にセグメント被膜を塗布したウエブの側面図であ
り、図１ｂは、第二面にセグメント被膜を塗布したウエ
ブを説明するであり、本発明の好適な実施態様に従っ
て、第２面セグメント被膜は第１面と食違っている。
【図２】図２は、本発明に従ってカレンダー処理した、
図１ｂの両面をセグメント被覆したウエブを示す側面図
である。
図１ｂの両面をセグメント被覆したウエブを示す側面図
である。
【図３】図３は、カレンダー処理した両面をセグメント
被覆したリチウムイオン電池電極におけるセグメント被
膜の両面の整合状態を示す側面図である。図３ａは、従
来例である。図３ｂは、セグメントの後縁部のみが食違
った電極で構成した本発明の一実施例の側面図である。
図３ｃは、セグメントの前縁部および後縁部の両者を食
違った電極で構成した本発明の好ましい一実施例の側面
図である。図３ｄは、本質的には、両縁部で第２面セグ
メント被膜が第１面セグメント被膜と重なっている図３
ｃの反転図である。被覆時、この構成は本発明に有効で
あるが、膜厚を最高度に精密に制御するには向いていな
い。図３ｅは、セグメントの前縁部および後縁部の両者
を食違った電極で構成した本発明の別な実施例の側面図
である。ここでは、一方の縁部で第１面のセグメント被
膜が第２面のセグメント被膜に重なり、そして他方の縁
部で第２面のセグメント被膜が第１面のセグメント被膜
に重なっている。
被覆したリチウムイオン電池電極におけるセグメント被
膜の両面の整合状態を示す側面図である。図３ａは、従
来例である。図３ｂは、セグメントの後縁部のみが食違
った電極で構成した本発明の一実施例の側面図である。
図３ｃは、セグメントの前縁部および後縁部の両者を食
違った電極で構成した本発明の好ましい一実施例の側面
図である。図３ｄは、本質的には、両縁部で第２面セグ
メント被膜が第１面セグメント被膜と重なっている図３
ｃの反転図である。被覆時、この構成は本発明に有効で
あるが、膜厚を最高度に精密に制御するには向いていな
い。図３ｅは、セグメントの前縁部および後縁部の両者
を食違った電極で構成した本発明の別な実施例の側面図
である。ここでは、一方の縁部で第１面のセグメント被
膜が第２面のセグメント被膜に重なり、そして他方の縁
部で第２面のセグメント被膜が第１面のセグメント被膜
に重なっている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレキサンダー マン−チュング レウン グ カナダ ブリティッシュコロンビア州 バ ンクーバー イースト58アベニュ 3150 ＃37
Claims (27)
- 【請求項１】 各セグメント被膜がウエブ方向に対して
横断方向に前縁部と後縁部をもち、ウエブ第１面のセグ
メント被膜がウエブ第２面のセグメント被膜に長手方向
に一直線上に並べて、第１面セグメント被膜の前縁部お
よび後縁部がそれぞれ第２面の前縁部および後縁部に近
接するようにウエブ両面にセグメントを繰り返し塗布す
る工程と、カレンダーロール間でセグメント被覆ウエブ
をカレンダー処理して、カレンダー処理時に、被覆セグ
メントが前縁部でカレンダーロールに進入するようにウ
エブを配向する工程とを有するカレンダー処理した両面
セグメント被覆連続ウエブの製造方法において、 カレンダー処理時、ウエブ各面のセグメント被膜にカレ
ンダーロールが段階的に係合またはこのセグメント被膜
から段階的に脱離するのに十分な量で、第１面のセグメ
ント被膜の前縁部および後縁部の少なくとも一方を第２
面のセグメント被膜の対応する前縁部および後縁部から
食違って形成したことを特徴とするカレンダー処理した
両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項２】 第１面セグメント被膜の後縁部を第２面
セグメント被膜の対応する後縁部から所定量だけ食違っ
て位置させることを特徴とする請求項１記載のカレンダ
ー処理した両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項３】 第１面セグメント被膜の前縁部および後
縁部を第２面セグメント被膜の対応する前縁部および後
縁部から所定量だけ食違って位置させることを特徴とす
る請求項２記載のカレンダー処理した両面セグメント被
覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項４】 第２面前縁部および第２面後縁部の両者
で第１面セグメント被膜を第２面セグメント被膜に重ね
ることによって、第１面被膜の前縁部および後縁部に直
接対向する領域において、ウエブの第２面を未被覆状態
におくことを特徴とする請求項３記載のカレンダー処理
した両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項５】 塗布工程が、 まず、水平型セグメントコーター装置を使用してウエブ
第１面に第１面セグメント被膜を塗布する工程、 ウエブを反転する工程、および最後に、同じ水平型セグ
メントコーター装置を使用して、ウエブ第２面に第２面
セグメント被膜を塗布する工程を有することを特徴とす
る請求項４記載のカレンダー処理した両面セグメント被
覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項６】 ウエブが薄い金属箔であることを特徴と
する請求項１記載のカレンダー処理した両面セグメント
被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項７】 ウエブが銅箔またはアルミニウム箔であ
ることを特徴とする請求項６記載のカレンダー処理した
両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項８】 箔厚が２５μｍ未満であることを特徴と
する請求項７記載のカレンダー処理した両面セグメント
被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項９】 食違い量が１ｍｍ以上であることを特徴
とする請求項１記載のカレンダー処理した両面セグメン
ト被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項１０】 食違い量が２ｍｍ以上であることを特
徴とする請求項９記載のカレンダー処理した両面セグメ
ント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項１１】 セグメント被膜が電気的に活性な粉末
からなることを特徴とする請求項１記載のカレンダー処
理した両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項１２】 セグメント被膜の多孔率が３５％未満
であることを特徴とする請求項１１記載のカレンダー処
理した両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項１３】 粉末の粒径が１０μｍ以下であること
を特徴とする請求項１１記載のカレンダー処理した両面
セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項１４】 セグメント被膜厚が１００μｍ以下で
あることを特徴とする請請求項１３記載のカレンダー処
理した両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項１５】 粉末がリチウムイオン電池電極材であ
ることを特徴とする請求項１１記載のカレンダー処理し
た両面セグメント被覆連続ウエブの製造方法。 - 【請求項１６】 ウエブの両面にセグメント被膜を繰り
返し塗布した、カレンダー処理した両面セグメント被覆
連続ウエブにおいて、各セグメント被膜がウエブ方向に
対して横断方向に前縁部および後縁部を有し、ウエブ第
２面のセグメント被膜に対してウエブ第１面のセグメン
ト被膜を長手方向に一直線上に位置することによって、
第１面セグメント被膜の前縁部および後縁部をそれぞれ
第２面セグメント被膜の前縁部および後縁部に近接さ
せ、第１面セグメント被膜の前縁部および後縁部の少な
くとも一方を第２面セグメント被膜の対応する前縁部お
よび後縁部から少なくとも１ｍｍ食違って位置させるこ
とを特徴とするカレンダー処理した両面セグメント被覆
連続ウエブ。 - 【請求項１７】 第１面セグメント被膜の前縁部および
後縁部の両者を第２面セグメント被膜の対応する前縁部
および後縁部から少なくとも１ｍｍ食違って位置させる
ことを特徴とする請求項１６記載のカレンダー処理した
両面セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項１８】 第１面セグメント被膜を第２面前縁部
および後縁部の両者において第２面セグメント被膜に重
ねることによって、第１面被膜の前縁部および後縁部に
直接対向する領域においてウエブの第２面を未被覆状態
におくことを特徴とする請求項１７記載のカレンダー処
理した両面セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項１９】 第１面セグメント被膜の前縁部および
後縁部の少なくとも一方を第２面セグメント被膜の対応
する前縁部および後縁部から少なくとも２ｍｍ食違って
位置させることを特徴とする請求項１６記載のカレンダ
ー処理した両面セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２０】 ウエブが薄い金属箔であることを特徴
とする請求項１６記載のカレンダー処理した両面セグメ
ント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２１】 ウエブが銅箔またはアルミニウム箔で
あることを特徴とする請求項２０記載のカレンダー処理
した両面セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２２】 箔厚が２５μｍ未満であることを特徴
とする請求項２１記載のカレンダー処理した両面セグメ
ント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２３】 セグメント被膜が電気的に活性な粉末
からなることを特徴とする請求項１６記載のカレンダー
処理した両面セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２４】 セグメント被膜の多孔率が約３５％未
満であることを特徴とする請求項２３記載のカレンダー
処理した両面セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２５】 粉末の粒径が１０μｍ以下であること
を特徴とする請求項２３記載のカレンダー処理した両面
セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２６】 セグメント被膜厚が１００μｍ以下で
あることを特徴とする請求項２５記載のカレンダー処理
した両面セグメント被覆連続ウエブ。 - 【請求項２７】 粉末がリチウムイオン電池電極材であ
ることを特徴とする請求項２３記載のカレンダー処理し
た両面セグメント被覆連続ウエブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002223364A CA2223364A1 (en) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | Calendered double side segment coated webs |
| CA2223364 | 1997-12-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11185737A true JPH11185737A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=4161841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10265972A Pending JPH11185737A (ja) | 1997-12-03 | 1998-09-21 | カレンダー処理した両面セグメント被覆連続ウエブ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6146694A (ja) |
| JP (1) | JPH11185737A (ja) |
| CA (1) | CA2223364A1 (ja) |
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