JPH11242956A - 電池用電極体の製造方法 - Google Patents
電池用電極体の製造方法Info
- Publication number
- JPH11242956A JPH11242956A JP10043245A JP4324598A JPH11242956A JP H11242956 A JPH11242956 A JP H11242956A JP 10043245 A JP10043245 A JP 10043245A JP 4324598 A JP4324598 A JP 4324598A JP H11242956 A JPH11242956 A JP H11242956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- collector
- current collector
- positive electrode
- material mixture
- Prior art date
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- Withdrawn
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-
- Y02P70/54—
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウム電池の電極は集電体上に密度高く活
物質合剤を塗布されることが望まれている。しかし特に
孔開き集電体に活物質合剤を塗布する場合に孔内に気泡
を生じ活物質合剤の密度が低下する。 【解決手段】 開口部を有する集電体シートの両面に活
物質合剤を塗布する電池用電極体の製造方法において、
活物質合剤を含漬する充填ローラを前記集電体シートの
厚みと同等以下の間隙を隔てて配設すると共に、前記充
填ローラの下流側に活物質合剤を含漬する塗布ローラを
前記集電体シートの厚みと同等以上の間隙を隔てて配設
し、前記充填ローラに前記集電体シートを給送して、そ
の開口部に前記活物質合剤を充填し、次いで前記塗布ロ
ーラで前記集電体シートの両面に前記活物質合剤を連続
して塗布する電池用電極体の製造方法を提供する。
物質合剤を塗布されることが望まれている。しかし特に
孔開き集電体に活物質合剤を塗布する場合に孔内に気泡
を生じ活物質合剤の密度が低下する。 【解決手段】 開口部を有する集電体シートの両面に活
物質合剤を塗布する電池用電極体の製造方法において、
活物質合剤を含漬する充填ローラを前記集電体シートの
厚みと同等以下の間隙を隔てて配設すると共に、前記充
填ローラの下流側に活物質合剤を含漬する塗布ローラを
前記集電体シートの厚みと同等以上の間隙を隔てて配設
し、前記充填ローラに前記集電体シートを給送して、そ
の開口部に前記活物質合剤を充填し、次いで前記塗布ロ
ーラで前記集電体シートの両面に前記活物質合剤を連続
して塗布する電池用電極体の製造方法を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池用電極体の製造方法
に係り、特に巻回形式の電極構成をそなえたリチウム二
次電池において用いられる正極用集電体シートに電極活
物質合剤を塗布するための新しい製造方法の改良に関す
る。
に係り、特に巻回形式の電極構成をそなえたリチウム二
次電池において用いられる正極用集電体シートに電極活
物質合剤を塗布するための新しい製造方法の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】リチウム電池の正極体はアルミニュウ
ム、アルミナ合金等の集電体に複数の孔を設けたエキス
パンドメタル、パンチドメタル等が使用され、この集電
体の孔内と上下両面上に正極活物質合剤を塗布されてい
る。あるいは繊維織り状の金属シートの織り目と上下両
面上とに正極活物質合剤を塗布されている。
ム、アルミナ合金等の集電体に複数の孔を設けたエキス
パンドメタル、パンチドメタル等が使用され、この集電
体の孔内と上下両面上に正極活物質合剤を塗布されてい
る。あるいは繊維織り状の金属シートの織り目と上下両
面上とに正極活物質合剤を塗布されている。
【０００３】この正極体は次のような装置で製造され
る。スラリー状の正極活物質合剤を満たした容器の出口
に上下一対のローラを設けている。この上下一対のロー
ラ端の間隙は集電体の厚みと集電体上下両面に塗布する
厚みとを加えた厚みと同じである。そして容器の他方の
入り口から集電体を押入れ、反対側出口の上下一対のロ
ーラの間隙に集電体を通過させる。この結果、集電体の
孔内と上下両面上とに正極活物質合剤を同時に塗布して
いる。その後、乾燥、圧延され正極体となる。
る。スラリー状の正極活物質合剤を満たした容器の出口
に上下一対のローラを設けている。この上下一対のロー
ラ端の間隙は集電体の厚みと集電体上下両面に塗布する
厚みとを加えた厚みと同じである。そして容器の他方の
入り口から集電体を押入れ、反対側出口の上下一対のロ
ーラの間隙に集電体を通過させる。この結果、集電体の
孔内と上下両面上とに正極活物質合剤を同時に塗布して
いる。その後、乾燥、圧延され正極体となる。
【０００４】そして例えば単三サイズ等の巻回型リチウ
ム二次電池の場合では、この正極体はセパレータを介し
て負極と巻回されて電極巻回体となる。この電極巻回体
は缶内に装着され、次に缶の封口部から電解液を注入
し、プレス機等で缶の注入口を封口される。
ム二次電池の場合では、この正極体はセパレータを介し
て負極と巻回されて電極巻回体となる。この電極巻回体
は缶内に装着され、次に缶の封口部から電解液を注入
し、プレス機等で缶の注入口を封口される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来の電
極の製造方法では、集電体の複数の孔内と集電体の上下
両面上とに正極活物質合剤を同時に塗布している。この
ために空気が集電体の孔内から排出されずに密封され気
泡となる。従って孔内に活物質合剤を充分に満たすこと
ができず活物質合剤の充填密度が低下する。結果として
電池容量の低下となる。
極の製造方法では、集電体の複数の孔内と集電体の上下
両面上とに正極活物質合剤を同時に塗布している。この
ために空気が集電体の孔内から排出されずに密封され気
泡となる。従って孔内に活物質合剤を充分に満たすこと
ができず活物質合剤の充填密度が低下する。結果として
電池容量の低下となる。
【０００６】本発明の目的は、インラインの自動製造方
式で集電体全面に活物質を高密度で塗布でき、結果とし
て電池容量を上げることのできる新しい電池用電極体の
製造方法を提供するものである。
式で集電体全面に活物質を高密度で塗布でき、結果とし
て電池容量を上げることのできる新しい電池用電極体の
製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、多数の開口部を有する集電体シートの両面に活物質
合剤を塗布する電池用電極体の製造方法において、少な
くとも一方に活物質合剤を含漬する上下一対の充填ロー
ラを前記集電体シートの厚みと同等以下の間隙を隔てて
対向配設すると共に、前記充填ローラの下流側にそれぞ
れ活物質合剤を含漬する上下一対の塗布ローラを前記集
電体シートの厚みと同等以上の間隙を隔てて対向配設
し、前記充填ローラの対向間隙に前記集電体シートを給
送して、その開口部に前記活物質合剤を充填し、次いで
前記上下一対の塗布ローラで前記集電体シートの開口部
を含む上下両面に前記活物質合剤を連続して塗布するこ
とを特徴とする電池用電極体の製造方法を提供する。こ
の結果、インラインの自動製造方式で集電体の孔内に活
物質合剤を充分に満たすことができ活物質合剤の充填密
度の低下を防止することができる。
は、多数の開口部を有する集電体シートの両面に活物質
合剤を塗布する電池用電極体の製造方法において、少な
くとも一方に活物質合剤を含漬する上下一対の充填ロー
ラを前記集電体シートの厚みと同等以下の間隙を隔てて
対向配設すると共に、前記充填ローラの下流側にそれぞ
れ活物質合剤を含漬する上下一対の塗布ローラを前記集
電体シートの厚みと同等以上の間隙を隔てて対向配設
し、前記充填ローラの対向間隙に前記集電体シートを給
送して、その開口部に前記活物質合剤を充填し、次いで
前記上下一対の塗布ローラで前記集電体シートの開口部
を含む上下両面に前記活物質合剤を連続して塗布するこ
とを特徴とする電池用電極体の製造方法を提供する。こ
の結果、インラインの自動製造方式で集電体の孔内に活
物質合剤を充分に満たすことができ活物質合剤の充填密
度の低下を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。 ＜第１の実施例＞図１は本発明に係る集電体に正極活物
質合剤を塗布する製造工程説明図である。
説明する。 ＜第１の実施例＞図１は本発明に係る集電体に正極活物
質合剤を塗布する製造工程説明図である。
【０００９】１は集電体、２は集電体孔内充填用ロー
ラ、３はドクターブレード、４は集電体両面塗布用ロー
ラ、５は正極活物質合剤、１１は集電体に設けられた貫
通孔である。集電体１は厚さ約１００μm 、幅約２００
mm、長さ約４００mmのアルミニウム製のシート状エキス
パンドメタルである。集電体１に設けられた孔は略円形
状約Φ０．８mmの貫通孔１１である。
ラ、３はドクターブレード、４は集電体両面塗布用ロー
ラ、５は正極活物質合剤、１１は集電体に設けられた貫
通孔である。集電体１は厚さ約１００μm 、幅約２００
mm、長さ約４００mmのアルミニウム製のシート状エキス
パンドメタルである。集電体１に設けられた孔は略円形
状約Φ０．８mmの貫通孔１１である。
【００１０】集電体孔内充填用ローラ２は上下に一対で
設けられモーター等により回転駆動される。各集電体孔
内充填用ローラ２縁端の間隙は集電体の厚みと同等以下
の間隙に設けられている。この間隙を集電体１が矢印Ｆ
方向に移動する。集電体孔内充填用ローラ２は正極活物
質合剤を図示しないタンク等から供給され含浸可能な弾
性力を持つスポンジ状ローラである。
設けられモーター等により回転駆動される。各集電体孔
内充填用ローラ２縁端の間隙は集電体の厚みと同等以下
の間隙に設けられている。この間隙を集電体１が矢印Ｆ
方向に移動する。集電体孔内充填用ローラ２は正極活物
質合剤を図示しないタンク等から供給され含浸可能な弾
性力を持つスポンジ状ローラである。
【００１１】ブレード３はステンレス材料であって、上
下に一対で設けられ各ブレード３の先端は矢印Ｆ方向に
移動する集電体１と接触している。集電体両面塗布用ロ
ーラ４は集電体孔内充填用ローラ２と同じく上下に一対
で設けられてモーター等により回転駆動され、正極活物
質合剤を図示しないタンク等で供給され含浸可能な弾性
力を持つローラであり、正極活物質合剤を図示しないタ
ンク等から供給される。また各集電体両面塗布用ローラ
４の端の間隙は集電体の厚みと前記集電体上下両面に塗
布する厚みとを加えた厚みに設けられている。
下に一対で設けられ各ブレード３の先端は矢印Ｆ方向に
移動する集電体１と接触している。集電体両面塗布用ロ
ーラ４は集電体孔内充填用ローラ２と同じく上下に一対
で設けられてモーター等により回転駆動され、正極活物
質合剤を図示しないタンク等で供給され含浸可能な弾性
力を持つローラであり、正極活物質合剤を図示しないタ
ンク等から供給される。また各集電体両面塗布用ローラ
４の端の間隙は集電体の厚みと前記集電体上下両面に塗
布する厚みとを加えた厚みに設けられている。
【００１２】正極活物質合剤は、 活物質のLiCoO2と、 導
電剤のグラファイト、 アセチレンブラックと、 結着剤の
PVDFとから構成されている。そして各々を重量比で90:
2.5:2.5:5の割合で混合し、N-メチルピロリドンを添加
したスラリー状である。 次に、正極体の製造法について説明する。まず集電体１
が集電体孔内充填用ローラ２の間隙を矢印Ｆ方向に移動
する。この時、集電体孔内充填用ローラ２に含浸された
正極活物質合剤５が集電体１の貫通孔１１内に転写され
る。
電剤のグラファイト、 アセチレンブラックと、 結着剤の
PVDFとから構成されている。そして各々を重量比で90:
2.5:2.5:5の割合で混合し、N-メチルピロリドンを添加
したスラリー状である。 次に、正極体の製造法について説明する。まず集電体１
が集電体孔内充填用ローラ２の間隙を矢印Ｆ方向に移動
する。この時、集電体孔内充填用ローラ２に含浸された
正極活物質合剤５が集電体１の貫通孔１１内に転写され
る。
【００１３】次に集電体１が矢印Ｆ方向に移動される時
にドクターブレード３が集電体１の上下両面の余分の正
極活物質合剤５を掻く掻き落とす。同時に貫通孔１１上
下面の余分の正極活物質合剤５を掻き落とし、また不足
分は集電体１の上下両面の余分の正極活物質合剤５にて
埋め合わせする。更に、集電体１が矢印Ｆ方向に移動さ
れる。集電体両面塗布用ローラ４の下を通過する時に集
電体両面塗布用ローラ４に含浸された正極活物質合剤５
が集電体１の上下両面に約１５０μm の厚さで転写され
集電体１の厚さ１００μm をもって、厚さ４００μm の
電極体となる。
にドクターブレード３が集電体１の上下両面の余分の正
極活物質合剤５を掻く掻き落とす。同時に貫通孔１１上
下面の余分の正極活物質合剤５を掻き落とし、また不足
分は集電体１の上下両面の余分の正極活物質合剤５にて
埋め合わせする。更に、集電体１が矢印Ｆ方向に移動さ
れる。集電体両面塗布用ローラ４の下を通過する時に集
電体両面塗布用ローラ４に含浸された正極活物質合剤５
が集電体１の上下両面に約１５０μm の厚さで転写され
集電体１の厚さ１００μm をもって、厚さ４００μm の
電極体となる。
【００１４】このようなインラインの自動製造方式で作
られた電極体は集電体１の貫通孔１１内に気泡を発生す
ることなく、貫通孔１１内と集電体１の上下両面に均一
に正極活物質合剤５を塗布できる。次に、この電極を１
００°Ｃ、２０分の環境下におき乾燥して正極活物質合
剤５中のN-メチルピロリドンを除去する。
られた電極体は集電体１の貫通孔１１内に気泡を発生す
ることなく、貫通孔１１内と集電体１の上下両面に均一
に正極活物質合剤５を塗布できる。次に、この電極を１
００°Ｃ、２０分の環境下におき乾燥して正極活物質合
剤５中のN-メチルピロリドンを除去する。
【００１５】その後乾燥された正極体を圧延し正極活物
質合剤５の密度を高める。圧延は例えば上下一対のロー
ルを電極体の厚さ４００μm より狭い約３００μm の間
隙を設けこの間隙を通過させて行なう。その後、この電
極体は所定の電池容量に適合した電極体サイズに裁断さ
れる。この第１の実施例の製造方法によって正極Ａを作
った。
質合剤５の密度を高める。圧延は例えば上下一対のロー
ルを電極体の厚さ４００μm より狭い約３００μm の間
隙を設けこの間隙を通過させて行なう。その後、この電
極体は所定の電池容量に適合した電極体サイズに裁断さ
れる。この第１の実施例の製造方法によって正極Ａを作
った。
【００１６】そして例えば単三サイズ等の巻回型リチウ
ム二次電池の場合では、セパレータを介し負極となる金
属リチウムと上記正極とを巻回して電極巻回体とする。
そしてこの電極巻回体は缶内に装着する。次に缶の封口
部から電解液を注入する。電解液はエチレンカーボネー
トとジメチルカーボネートを体積比1:2 に混合した溶媒
と1mol/kg の六フッ化リン酸リチウムを溶解したもので
ある。この電解液を注入後、プレス機等で缶の注入口を
封口する。
ム二次電池の場合では、セパレータを介し負極となる金
属リチウムと上記正極とを巻回して電極巻回体とする。
そしてこの電極巻回体は缶内に装着する。次に缶の封口
部から電解液を注入する。電解液はエチレンカーボネー
トとジメチルカーボネートを体積比1:2 に混合した溶媒
と1mol/kg の六フッ化リン酸リチウムを溶解したもので
ある。この電解液を注入後、プレス機等で缶の注入口を
封口する。
【００１７】＜比較例１＞比較例１と第１の実施例と異
なる点は集電体孔内充填用ローラ２を使用しない点であ
る。従って、集電体両面塗布用ローラ４に含浸された正
極活物質合剤５が集電体１の貫通孔１１と集電体１上下
両面に同時に転写され電極となる。こら以外は全て第１
の実施例と同じである。この比較例１の製造方法によっ
て正極Ｂを作った。
なる点は集電体孔内充填用ローラ２を使用しない点であ
る。従って、集電体両面塗布用ローラ４に含浸された正
極活物質合剤５が集電体１の貫通孔１１と集電体１上下
両面に同時に転写され電極となる。こら以外は全て第１
の実施例と同じである。この比較例１の製造方法によっ
て正極Ｂを作った。
【００１８】＜比較例２＞比較例２と第１の実施例と異
なる点は金属シートを集電体１に使用した点である。こ
れら以外は全て第１の実施例と同じである。この比較例
２の製造方法によって正極Ｃを作った。 ＜正極特性試験結果＞各電池に組み込む上記各正極の正
極活物質量はいずれも７ｇとして、そして正極の特性試
験を行なった。結果は下記のようになった。
なる点は金属シートを集電体１に使用した点である。こ
れら以外は全て第１の実施例と同じである。この比較例
２の製造方法によって正極Ｃを作った。 ＜正極特性試験結果＞各電池に組み込む上記各正極の正
極活物質量はいずれも７ｇとして、そして正極の特性試
験を行なった。結果は下記のようになった。
【００１９】第１の実施例にて作った正極Ａは正極活物
質合剤５の平均密度は３．４（ｇ／立法ｃｍ）、２Ｃ放
電容量は７５０（ｍＡｈ）であった。次に、比較例１に
て作った正極Ｂは正極活物質合剤５の平均密度は２．８
（ｇ／立法ｃｍ）、２Ｃ放電容量は６６０（ｍＡｈ）で
あった。さらに、比較例２にて作った正極Ｃは正極活物
質合剤５の平均密度は３．４（ｇ／立法ｃｍ）、２Ｃ放
電容量は７５０（ｍＡｈ）であった。
質合剤５の平均密度は３．４（ｇ／立法ｃｍ）、２Ｃ放
電容量は７５０（ｍＡｈ）であった。次に、比較例１に
て作った正極Ｂは正極活物質合剤５の平均密度は２．８
（ｇ／立法ｃｍ）、２Ｃ放電容量は６６０（ｍＡｈ）で
あった。さらに、比較例２にて作った正極Ｃは正極活物
質合剤５の平均密度は３．４（ｇ／立法ｃｍ）、２Ｃ放
電容量は７５０（ｍＡｈ）であった。
【００２０】ここで表記された２Ｃ放電容量とは電池の
容量（ｍＡｈ）を３０分で放電することのできる電流値
である。上記の結果、集電体孔内充填用ローラ２にて正
極活物質合剤５を集電体１の貫通孔１１内に塗布するこ
とと、集電体両面塗布用ローラ４にて正極活物質合剤５
を集電体１の上下両面に塗布することで、集電体１がエ
キスパンドメタルあるいは金属シートのいずれであって
も正極活物質合剤５の平均密度を高く、また２Ｃ放電容
量を大きくすることができる。
容量（ｍＡｈ）を３０分で放電することのできる電流値
である。上記の結果、集電体孔内充填用ローラ２にて正
極活物質合剤５を集電体１の貫通孔１１内に塗布するこ
とと、集電体両面塗布用ローラ４にて正極活物質合剤５
を集電体１の上下両面に塗布することで、集電体１がエ
キスパンドメタルあるいは金属シートのいずれであって
も正極活物質合剤５の平均密度を高く、また２Ｃ放電容
量を大きくすることができる。
【００２１】本実施例においては、 電池の正極にて説明
しているが負極に活物質合剤を塗布する場合は負極に適
用してよいことはもちろんである。
しているが負極に活物質合剤を塗布する場合は負極に適
用してよいことはもちろんである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のようなイ
ンラインの電池用電極体の製造方法は集電体全面に活物
質を高密度で塗布でき、結果として電池容量を上げるこ
とができる
ンラインの電池用電極体の製造方法は集電体全面に活物
質を高密度で塗布でき、結果として電池容量を上げるこ
とができる
【図１】 本発明に係る集電体に活物質合剤を塗布する
工程図である。
工程図である。
１ 集電体 ２ 集電体孔内充填用ローラ ３ ドクターブレード ４ 集電体両面塗布用ローラ ５ 正極活物質合剤 １１ 貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 勉 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 堀内 博志 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 山本 保 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 多数の開口部を有する集電体シートの両
面に活物質合剤を塗布する電池用電極体の製造方法にお
いて、 少なくとも一方に活物質合剤を含漬する上下一対の充填
ローラを前記集電体シートの厚みと同等以下の間隙を隔
てて対向配設すると共に、 前記充填ローラの下流側にそれぞれ活物質合剤を含漬す
る上下一対の塗布ローラを前記集電体シートの厚みと同
等以上の間隙を隔てて対向配設し、 前記充填ローラの対向間隙に前記集電体シートを給送し
て、その開口部に前記活物質合剤を充填し、 次いで前記上下一対の塗布ローラで前記集電体シートの
開口部を含む上下両面に前記活物質合剤を連続して塗布
することを特徴とする電池用電極体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10043245A JPH11242956A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 電池用電極体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10043245A JPH11242956A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 電池用電極体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11242956A true JPH11242956A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=12658512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10043245A Withdrawn JPH11242956A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 電池用電極体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11242956A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006115034A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電極合剤ペースト塗布方法及び塗布装置 |
| WO2012008742A3 (ko) * | 2010-07-14 | 2012-05-03 | 주식회사 엘지화학 | 전극조립체의 폴딩 장치 |
| US10418638B2 (en) | 2016-07-18 | 2019-09-17 | Lg Chem, Ltd. | Electrode with perforated current collector and lithium secondary battery including the same |
| US10686193B2 (en) | 2016-07-25 | 2020-06-16 | Lg Chem, Ltd. | Negative electrode comprising mesh-type current collector, lithium secondary battery comprising the same, and manufacturing method thereof |
-
1998
- 1998-02-25 JP JP10043245A patent/JPH11242956A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006115034A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電極合剤ペースト塗布方法及び塗布装置 |
| JP2006302810A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極合剤ペースト塗布方法及び塗布装置 |
| US8088444B2 (en) | 2005-04-25 | 2012-01-03 | Panasonic Corporation | Method and apparatus for applying electrode mixture paste |
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