JPWO2016111063A1 - Lithium ion battery and method for manufacturing the same, and lithium ion battery manufacturing apparatus - Google Patents

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Abstract

シャットダウン機能と耐熱機能とを備えたセパレータを有するリチウムイオン電池を提供する。上記課題を解決するために、本発明のリチウムイオン電池は、集電箔の表面上に形成された負極層上に、シリカ粒子層を下層とし、ポリプロピレン粒子層を上層とする2層構造の絶縁層を、互いに比重の異なる2種類の微粒子を含む絶縁材料を用いた1回の塗工工程によって形成する。同様に、集電箔の表面上に形成された正極層上に、シリカ粒子層を下層とし、ポリプロピレン粒子層を上層とする2層構造の絶縁層を、互いに比重の異なる2種類の微粒子を含む絶縁材料を用いた1回の塗工工程によって形成する。シリカ粒子層は耐熱機能を有し、ポリプロピレン粒子層はシャットダウン機能を有する。A lithium ion battery having a separator having a shutdown function and a heat resistance function is provided. In order to solve the above-described problems, the lithium ion battery of the present invention has a two-layered insulation with a silica particle layer as a lower layer and a polypropylene particle layer as an upper layer on a negative electrode layer formed on the surface of a current collector foil. The layer is formed by a single coating process using an insulating material containing two kinds of fine particles having different specific gravities. Similarly, an insulating layer having a two-layer structure including a silica particle layer as a lower layer and a polypropylene particle layer as an upper layer on the positive electrode layer formed on the surface of the current collector foil includes two kinds of fine particles having different specific gravities. It is formed by a single coating process using an insulating material. The silica particle layer has a heat resistance function, and the polypropylene particle layer has a shutdown function.

Description

本発明は、リチウムイオン電池およびその製造方法、並びにリチウムイオン電池の製造装置に関する。   The present invention relates to a lithium ion battery, a manufacturing method thereof, and a lithium ion battery manufacturing apparatus.

本技術分野の背景技術として、特開2003−045491号公報(特許文献1)がある。この公報には、正極シート状物送出機構と、正極電極物質塗工機構と、正極電極形成用加熱機構と、電解、絶縁物質塗工機構と、電解、絶縁物形成用加熱機構と、負極シート状物送出機構と、負極電極物質塗工機構と、負極電極形成用加熱機構と、電解、絶縁物質塗工機構と、電解、絶縁物形成用加熱機構と、捲回機構とを備えた二次電池製造装置が記載されている。上記捲回機構は、正極電極物質と電解、絶縁物質とが固着された正極シート状物と負極電極物質と電解、絶縁物質とが固着された負極シート状物を積層して所定の形状に捲回す機構である。   As a background art of this technical field, there is JP-A-2003-045491 (Patent Document 1). This publication includes a positive electrode sheet delivery mechanism, a positive electrode material coating mechanism, a positive electrode forming heating mechanism, an electrolysis and insulating material coating mechanism, an electrolysis and insulator forming heating mechanism, and a negative electrode sheet. Secondary equipped with a state material delivery mechanism, a negative electrode material coating mechanism, a negative electrode formation heating mechanism, an electrolysis / insulation material coating mechanism, an electrolysis / insulator formation heating mechanism, and a winding mechanism A battery manufacturing apparatus is described. The winding mechanism is formed by laminating a positive electrode sheet material to which a positive electrode material and electrolysis and an insulating material are fixed, and a negative electrode sheet material to which a negative electrode material and an electrolysis and insulating material are fixed, to form a predetermined shape. It is a turning mechanism.

特開2003−045491号公報JP 2003-054991 A

従来、正極と負極とを電気的に分離するセパレータには、ポリプロピレン(PP:Polypropylene)等の絶縁材料が用いられている。この絶縁材料を用いることにより、セパレータにシャットダウン機能を持たせることができる。すなわち、ポリプロピレン等の絶縁材料からなるセパレータは多孔質フィルムであり、リチウムイオン電池においては、セパレータの空孔内に電解液が保持され、正極と負極との間のリチウムイオン伝導の通路を構成する。リチウムイオン電池が異常発熱した場合は、セパレータが溶解して上記空孔内が塞がれて、リチウムイオン伝導が遮断される。これにより、リチウムイオン電池内における反応が停止し、リチウムイオン電池温度のさらなる上昇を防ぐことができる。   Conventionally, an insulating material such as polypropylene (PP) is used for a separator that electrically separates a positive electrode and a negative electrode. By using this insulating material, the separator can have a shutdown function. That is, a separator made of an insulating material such as polypropylene is a porous film, and in a lithium ion battery, an electrolytic solution is held in the pores of the separator to form a lithium ion conduction path between the positive electrode and the negative electrode. . When the lithium ion battery abnormally generates heat, the separator is dissolved and the pores are closed, and lithium ion conduction is blocked. Thereby, the reaction in the lithium ion battery is stopped, and further increase in the lithium ion battery temperature can be prevented.

しかしながら、ポリプロピレン等の絶縁材料からなるセパレータは180℃程度で溶融する。このため、リチウムイオン電池の温度が200℃程度まで上昇すると、セパレータが溶融し、セパレータと正極との界面またはセパレータと負極との界面に混合層が形成されて、セパレータが薄くなり、正極と負極との短絡が発生しやすくなる。従って、従来のリチウムイオン電池に備わるセパレータには、シャットダウン機能は有するが、耐熱機能には劣るという問題があった。   However, a separator made of an insulating material such as polypropylene melts at about 180 ° C. For this reason, when the temperature of the lithium ion battery rises to about 200 ° C., the separator melts, a mixed layer is formed at the interface between the separator and the positive electrode or the interface between the separator and the negative electrode, the separator becomes thin, and the positive electrode and the negative electrode A short circuit is likely to occur. Therefore, the separator provided in the conventional lithium ion battery has a problem that it has a shutdown function but is inferior in heat resistance.

そこで、本発明は、シャットダウン機能と耐熱機能とを備えたセパレータを有するリチウムイオン電池を提供する。   Therefore, the present invention provides a lithium ion battery having a separator having a shutdown function and a heat resistance function.

上記課題を解決するために、本発明によるリチウムイオン電池は、第1比重のポリプロピレン粒子を主に含み、シャットダウン機能を有する上層と、第1比重よりも大きい第2比重のシリカ粒子を主に含み、耐熱機能を有する下層とから構成されるセパレータを有する。   In order to solve the above problems, a lithium ion battery according to the present invention mainly includes polypropylene particles having a first specific gravity, and mainly includes an upper layer having a shutdown function and silica particles having a second specific gravity greater than the first specific gravity. And a separator composed of a lower layer having a heat resistance function.

また、本発明によるリチウムイオン電池の製造方法は、集電箔の表面上に、スラリ状の電極材料を塗布して第1塗布膜を形成する工程と、第1塗布膜の表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して第2塗布膜を形成する工程とを有し、絶縁材料には、第1比重のポリプロピレン粒子と、第1比重よりも大きい第2比重のシリカ粒子とが混合されている。   In addition, the method of manufacturing a lithium ion battery according to the present invention includes a step of applying a slurry-like electrode material on the surface of a current collector foil to form a first coating film, and a slurry on the surface of the first coating film. Forming a second coating film by applying a coating-like insulating material, wherein the insulating material is mixed with polypropylene particles having a first specific gravity and silica particles having a second specific gravity greater than the first specific gravity. ing.

本発明によれば、シャットダウン機能と耐熱機能とを備えたセパレータを有するリチウムイオン電池を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lithium ion battery which has a separator provided with the shutdown function and the heat-resistant function can be provided.

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

実施例1によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing an electrode plate constituting a lithium ion battery according to Example 1. FIG. 実施例1によるリチウムイオン電池の具体的な製造工程の工程図である。4 is a process diagram of a specific manufacturing process of the lithium ion battery according to Example 1. FIG. 実施例1による乾燥後の負極板の断面を拡大して示す写真である。2 is a photograph showing an enlarged cross section of a negative electrode plate after drying according to Example 1. FIG. 実施例1による絶縁層の厚さ方向におけるポリプロピレンの濃度分布を示すグラフ図である。3 is a graph showing the concentration distribution of polypropylene in the thickness direction of an insulating layer according to Example 1. FIG. 実施例1による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。6 is a schematic diagram illustrating an example of a winding process according to Example 1. FIG. (a)および(b)はそれぞれ、実施例1による電極捲回体の構成の第1変形例および第2変形例を示す要部断面図である。(A) And (b) is principal part sectional drawing which respectively shows the 1st modification of a structure of the electrode winding body by Example 1, and a 2nd modification. 実施例2によるセパレータの製造装置を示す模式図である。6 is a schematic diagram showing a separator manufacturing apparatus according to Example 2. FIG. 実施例2による電極捲回体の構成を模式的に示す斜視図である。6 is a perspective view schematically showing a configuration of an electrode winding body according to Example 2. FIG. 実施例2による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining an example of the aspect of the winding process by Example 2. FIG.

以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。   In the following embodiments, when necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other, and one is the other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like.

以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。   In the following embodiments, when necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other, and one is the other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like.

また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。   Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.

また、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and clearly considered essential in principle. Needless to say.

また、「Aからなる」、「Aよりなる」、「Aを有する」、「Aを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   In addition, when referring to “consisting of A”, “consisting of A”, “having A”, and “including A”, other elements are excluded unless specifically indicated that only that element is included. It goes without saying that it is not what you do. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   In all the drawings for explaining the following embodiments, parts having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

以下の説明では、正極および負極を総括して「電極」と呼び、正極板および負極板を総括して「電極板」と呼び、正極材料および負極材料を総括して「電極材料」と呼ぶ。また、以下の説明では、乾燥炉を用いた乾燥工程前の正極材料、負極材料および絶縁材料は、バインダ溶液および有機溶剤などの液体を含み、流動性を有する物質である。また、以下の説明では、正極材料を塗工し乾燥させた膜を正極層、負極材料を塗工し乾燥させた膜を負極層、絶縁材料を塗工し乾燥させた膜を絶縁層と記載し、正極層および負極層を総括して「電極層」と呼ぶ。また、以下の説明で「集電箔(集電板)の表面」という場合は、集電箔の表側の面および裏側の面を含めた全面ではなく、表側の面のみを指すものとする。   In the following description, the positive electrode and the negative electrode are collectively referred to as “electrode”, the positive electrode plate and the negative electrode plate are collectively referred to as “electrode plate”, and the positive electrode material and the negative electrode material are collectively referred to as “electrode material”. In the following description, the positive electrode material, the negative electrode material, and the insulating material before the drying process using the drying furnace are substances having fluidity including liquids such as a binder solution and an organic solvent. In the following description, the positive electrode material coated and dried film is described as the positive electrode layer, the negative electrode material coated and dried film as the negative electrode layer, and the insulating material coated and dried film as the insulating layer. The positive electrode layer and the negative electrode layer are collectively referred to as an “electrode layer”. In the following description, “the surface of the current collector foil (current collector plate)” refers only to the front surface, not the entire surface including the front surface and the back surface of the current collector foil.

本実施の形態では、蓄電デバイスである二次電池としてリチウムイオン電池を例示し、リチウムイオン電池およびその製造方法、並びにリチウムイオン電池の製造装置について説明するが、これに限定されるものではない。   In this embodiment, a lithium ion battery will be exemplified as a secondary battery that is an electricity storage device, and a lithium ion battery, a method for manufacturing the lithium ion battery, and a lithium ion battery manufacturing apparatus will be described. However, the present invention is not limited to this.

本実施例1では、リチウムイオン電池を構成するセパレータとなるスラリ状の絶縁材料を塗工する工程において、この絶縁材料に、互いに比重の異なる2種類以上の微粒子を混合する。これにより、1回の塗工工程によって、シャットダウン機能を有する層と耐熱機能を有する層とからなる多層構造の塗布膜(乾燥後は絶縁層)を形成することを特徴としている。   In the first embodiment, two or more kinds of fine particles having different specific gravities are mixed with this insulating material in the step of applying a slurry-like insulating material to be a separator constituting the lithium ion battery. Thus, a coating film having a multilayer structure composed of a layer having a shutdown function and a layer having a heat resistance function (insulating layer after drying) is formed by a single coating process.

≪リチウムイオン電池の製造装置≫
本実施例1によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置について、図1を用いて説明する。図1は、本実施例1によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置を示す模式図である。
≪Lithium-ion battery manufacturing equipment≫
The electrode plate manufacturing apparatus constituting the lithium ion battery according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing an electrode plate constituting the lithium ion battery according to the first embodiment.

図1に示すように、本実施例1によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置は、集電箔(集電板)1を送り出す集電用金属箔ロール2と、集電箔1を巻き取る巻き取りロール3とを有している。薄い板状の金属箔である集電箔1は、集電用金属箔ロール2と巻き取りロール3との間で、複数のローラに支えられながら搬送される。ここでは、集電箔1を一定速度で搬送するため複数のローラを使用しており、これら複数のローラをローラ搬送系、つまり搬送部と呼ぶ。   As shown in FIG. 1, an apparatus for manufacturing an electrode plate constituting a lithium ion battery according to Example 1 includes a current collecting metal foil roll 2 for feeding a current collecting foil (current collecting plate) 1, and a current collecting foil 1. It has a winding roll 3 for winding. The current collector foil 1, which is a thin plate-like metal foil, is conveyed between the current collector metal foil roll 2 and the take-up roll 3 while being supported by a plurality of rollers. Here, a plurality of rollers are used to convey the current collector foil 1 at a constant speed, and these plurality of rollers are referred to as a roller conveyance system, that is, a conveyance unit.

集電箔1の搬送経路には、集電用金属箔ロール2側から巻き取りロール3側に向かって順に、ダイコータ4、ダイコータ5および乾燥室6が配置されている。さらに、ダイコータ4に対向してバックローラ7aが配置され、ダイコータ5に対向してバックローラ7bが配置されている。搬送される集電箔1は、ダイコータ4とバックローラ7aとの間、ダイコータ5とバックローラ7bとの間、および、乾燥室6内を通る。ここで、ダイコータ4にはタンク8から電極材料9が供給され、ダイコータ5にはタンク10から絶縁材料11が供給される。   A die coater 4, a die coater 5, and a drying chamber 6 are arranged in order from the current collecting metal foil roll 2 side to the take-up roll 3 side in the conveyance path of the current collecting foil 1. Further, a back roller 7 a is disposed facing the die coater 4, and a back roller 7 b is disposed facing the die coater 5. The current collector foil 1 to be conveyed passes between the die coater 4 and the back roller 7a, between the die coater 5 and the back roller 7b, and inside the drying chamber 6. Here, the electrode material 9 is supplied from the tank 8 to the die coater 4, and the insulating material 11 is supplied from the tank 10 to the die coater 5.

図1において、リチウムイオン電池の電極を構成する電極層を形成するために用いる電極材料9は、充放電によりリチウムイオンの放出・吸蔵が可能な活物質と導電助剤の粉末を、これら粉末を結着させるためのバインダおよび溶剤などと混練・調合した高粘度スラリ状の液体である。   In FIG. 1, an electrode material 9 used to form an electrode layer that constitutes an electrode of a lithium ion battery is composed of an active material capable of releasing and occluding lithium ions by charging and discharging, and a conductive auxiliary powder. It is a high-viscosity slurry liquid kneaded and blended with a binder and a solvent for binding.

≪リチウムイオン電池の製造方法≫
以下に、リチウムイオン電池の製造方法について、図1〜図5を用いて具体的に説明する。図2は、本実施例1によるリチウムイオン電池の具体的な製造工程の工程図である。図3は、本実施例1による乾燥後の負極板の断面を拡大して示す写真である。図4は、本実施例1による絶縁層の厚さ方向におけるポリプロピレンの濃度分布を示すグラフ図である。図5は、本実施例1による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。
≪Lithium-ion battery manufacturing method≫
Below, the manufacturing method of a lithium ion battery is demonstrated concretely using FIGS. FIG. 2 is a process diagram of a specific manufacturing process of the lithium ion battery according to the first embodiment. FIG. 3 is a photograph showing an enlarged cross section of the negative electrode plate after drying according to Example 1. FIG. 4 is a graph showing the concentration distribution of polypropylene in the thickness direction of the insulating layer according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an example of a winding process according to the first embodiment.

リチウムイオン電池を構成する正極および負極のそれぞれは、集電箔1の材料および集電箔1に塗工する膜の材料等に違いはあるが、基本的に同様の工程により製造される。そこで、以下では、正極および負極のそれぞれの製造工程を分けずに説明する。例えば、後述の塗工材料である電極材料は、正極用の材料である場合と、負極用の材料である場合とを含んでおり、それぞれの場合において、異なる材料により構成される。ここで、正極の製造工程において、正極用の材料からなる集電箔および塗工材料を用い、負極の製造工程のみに用いられる材料を使用しないことは言うまでもない。また、負極の製造工程においても同様に、負極用の材料からなる集電箔および塗工材料を用い、正極の製造工程のみに用いられる材料を使用しないことは言うまでもない。   Each of the positive electrode and the negative electrode constituting the lithium ion battery is basically manufactured by the same process, although there are differences in the material of the current collector foil 1 and the material of the film applied to the current collector foil 1. Therefore, in the following, the manufacturing steps of the positive electrode and the negative electrode will be described without being divided. For example, an electrode material, which is a coating material described later, includes a case where it is a positive electrode material and a case where it is a negative electrode material. In each case, the electrode material is composed of different materials. Here, it goes without saying that, in the positive electrode manufacturing process, a current collector foil and a coating material made of a positive electrode material are used, and a material used only for the negative electrode manufacturing process is not used. Similarly, in the negative electrode manufacturing process, it is needless to say that a current collector foil and a coating material made of a negative electrode material are used and a material used only for the positive electrode manufacturing process is not used.

1.電極板(正極板および負極板)製造
<混錬・調合工程>
本実施例1によるリチウムイオン電池の製造工程では、まず、リチウムイオン電池の正極または負極をそれぞれ形成するための電極材料9を混錬・調合する。
1. Production of electrode plates (positive and negative plates) <Kneading / mixing process>
In the manufacturing process of the lithium ion battery according to the first embodiment, first, the electrode material 9 for forming the positive electrode or the negative electrode of the lithium ion battery is kneaded and mixed.

<第1の塗工工程(電極材料)>
次に、調整したスラリ状の電極材料9を、バックローラ7aに対向するように配置された第1塗工部に備わるダイコータ4を用いて、集電用金属箔ロール2から供給される集電箔1の表面上に薄く、均一に塗工する。ここで、電極材料9はタンク8からダイコータ4に供給される。以下では、第1の塗工工程により集電箔1の表面上に塗工された電極材料9からなる膜を第1塗布膜と呼ぶ。第1塗工部には、例えばスリットダイコータを用いることができるが、電極材料9を塗工する装置として、他の装置を用いてもよい。
<First coating process (electrode material)>
Next, the collected slurry-like electrode material 9 is collected from the current-collecting metal foil roll 2 using the die coater 4 provided in the first coating portion disposed so as to face the back roller 7a. Thinly and uniformly applied on the surface of the foil 1. Here, the electrode material 9 is supplied from the tank 8 to the die coater 4. Below, the film | membrane which consists of the electrode material 9 coated on the surface of the current collection foil 1 by the 1st coating process is called a 1st coating film. For example, a slit die coater can be used for the first coating unit, but another device may be used as a device for coating the electrode material 9.

<第2の塗工工程(絶縁材料)>
次に、スラリ状の絶縁材料11を、バックローラ7bに対向するように配置された第2塗工部に備わるダイコータ5を用いて、第1塗布膜の表面上に薄く、均一に塗工する。ここで、絶縁材料11はタンク10からダイコータ5に供給される。以下では、第2の塗工工程により第1塗布膜の表面上に塗工された絶縁材料11からなる膜を第2塗布膜と呼ぶ。第2塗工部には、例えばスリットダイコータを用いることができるが、絶縁材料11を塗工する装置として、他の装置を用いてもよい。
<Second coating process (insulating material)>
Next, the slurry-like insulating material 11 is thinly and uniformly coated on the surface of the first coating film using the die coater 5 provided in the second coating portion disposed so as to face the back roller 7b. . Here, the insulating material 11 is supplied from the tank 10 to the die coater 5. Below, the film | membrane which consists of the insulating material 11 coated on the surface of the 1st coating film by the 2nd coating process is called a 2nd coating film. For example, a slit die coater can be used for the second coating unit, but another device may be used as a device for coating the insulating material 11.

絶縁材料11は、互いに比重の異なる2種類以上の微粒子を含んでおり、例えばポリプロピレン(PP:Polypropylene)粒子と無機酸化物粒子とが混合されている。無機酸化物粒子は、例えばシリカ(SiO)粒子またはアルミナ(Al)粒子などである。また、ポリプロピレン粒子に代えて、例えばポリエチレン(PE:Polyethylene)粒子などを用いることができる。さらに、絶縁材料11は、上記微粒子を結着させるためのバインダ、例えばポリビニリデンフルオライド系ポリマーまたはゴム系ポリマーなどを含有している。ポリプロピレン粒子の大きさは、例えば0.1〜10μm程度であり、シリカ粒子の大きさは、例えば0.1〜10μm程度である。The insulating material 11 includes two or more kinds of fine particles having different specific gravities, for example, polypropylene (PP) particles and inorganic oxide particles are mixed. The inorganic oxide particles are, for example, silica (SiO 2 ) particles or alumina (Al 2 O 3 ) particles. Further, for example, polyethylene (PE) particles can be used instead of polypropylene particles. Furthermore, the insulating material 11 contains a binder for binding the fine particles, for example, a polyvinylidene fluoride polymer or a rubber polymer. The size of the polypropylene particles is, for example, about 0.1 to 10 μm, and the size of the silica particles is, for example, about 0.1 to 10 μm.

例えば互いに比重の異なる2種類の微粒子を混合したスラリ状の絶縁材料11を、第1塗布膜の表面上に塗工すると、相対的に比重の小さい微粒子からなる層は上層となり、相対的に比重の大きい微粒子からなる層は下層となり、2層構造の第2塗布膜が形成される。   For example, when the slurry-like insulating material 11 in which two kinds of fine particles having different specific gravities are mixed is applied on the surface of the first coating film, the layer made of fine particles having a relatively low specific gravity becomes the upper layer, and the specific gravity is relatively large. The layer composed of large fine particles becomes the lower layer, and a second coating film having a two-layer structure is formed.

ポリプロピレンの比重は、例えば0.90〜0.91g/cm程度であり、ポリエチレンの比重は、例えば0.91〜0.92g/cm程度である。一方、シリカの比重は1.8〜2.1g/cm程度であり、アルミナの比重は、例えば3.9〜4.1g/cm程度である。従って、例えばポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合したスラリ状の絶縁材料11を、第1塗布膜の表面上に塗布すると、相対的に比重の小さいポリプロピレン粒子からなる層(以下、ポリプロピレン粒子層と言う)が上層となり、相対的に比重の大きいシリカ粒子からなる層(以下、シリカ粒子層と言う)が下層となり、2層構造の第2塗布膜が形成される。The specific gravity of polypropylene, for example, 0.90~0.91g / cm 3 or so, the specific gravity of polyethylene, for example 0.91~0.92g / cm 3 order. On the other hand, the specific gravity of silica is about 1.8 to 2.1 g / cm 3 , and the specific gravity of alumina is about 3.9 to 4.1 g / cm 3 , for example. Therefore, for example, when a slurry-like insulating material 11 in which polypropylene particles and silica particles are mixed is applied on the surface of the first coating film, a layer made of polypropylene particles having a relatively small specific gravity (hereinafter referred to as a polypropylene particle layer). ) Is an upper layer, and a layer made of silica particles having a relatively large specific gravity (hereinafter referred to as a silica particle layer) is a lower layer, and a second coating film having a two-layer structure is formed.

<乾燥工程>
次に、第1の塗工工程により第1塗布膜を塗工し、さらに、第2の塗工工程により第2塗布膜を塗工した集電箔1を、熱風乾燥炉である乾燥室6内に搬送する。乾燥室6内では、第1塗布膜中および第2塗布膜中の溶剤成分を加熱して蒸発させることで、第1塗布膜および第2塗布膜を乾燥させ、電極層および絶縁層を一括で形成する。すなわち、第1塗布膜は乾燥工程により電極層となり、第2塗布膜は乾燥工程により絶縁層となる。これにより、集電箔1と、集電箔1の片面に順に積層された電極層および絶縁層からなる電極板、つまり正極板または負極板がそれぞれ形成される。その後、電極板は巻き取りロール3に巻き取られる。
<Drying process>
Next, the current collector foil 1 coated with the first coating film in the first coating process and further coated with the second coating film in the second coating process is dried in the drying chamber 6 which is a hot air drying furnace. Carry in. In the drying chamber 6, the solvent component in the first coating film and the second coating film is heated and evaporated to dry the first coating film and the second coating film, and the electrode layer and the insulating layer are collectively removed. Form. That is, the first coating film becomes an electrode layer by a drying process, and the second coating film becomes an insulating layer by a drying process. Thereby, the electrode plate which consists of the current collection foil 1 and the electrode layer and insulating layer which were laminated | stacked in order on the single side | surface of the current collection foil 1, ie, a positive electrode plate or a negative electrode plate, is formed, respectively. Thereafter, the electrode plate is wound around the winding roll 3.

図3は、乾燥後の負極板の断面を拡大して示す写真である。   FIG. 3 is an enlarged photograph showing a cross section of the negative electrode plate after drying.

集電箔1の表面上に、負極層NELが形成されている。集電箔1は、例えばアルミニウム(Al)または銅(Cu)箔などからなり、その厚さは、例えば10〜20μm程度である。負極層NELは、例えば黒鉛材料または炭素質材料などからなり、その厚さは、例えば10〜500μm程度である。   A negative electrode layer NEL is formed on the surface of the current collector foil 1. The current collector foil 1 is made of, for example, aluminum (Al) or copper (Cu) foil, and the thickness thereof is, for example, about 10 to 20 μm. The negative electrode layer NEL is made of, for example, a graphite material or a carbonaceous material, and the thickness thereof is, for example, about 10 to 500 μm.

さらに、負極層NELの表面上に、上層をポリプロピレン粒子層PLとし、下層をシリカ粒子層SLとする絶縁層ILが形成されている。絶縁層ILの厚さは、例えば5〜50μm程度である。   Furthermore, an insulating layer IL is formed on the surface of the negative electrode layer NEL, with the upper layer being a polypropylene particle layer PL and the lower layer being a silica particle layer SL. The thickness of the insulating layer IL is, for example, about 5 to 50 μm.

ポリプロピレン粒子層PLは、電流を遮断するシャットダウン機能を有する。すなわち、リチウムイオン電池が異常発熱した場合、ポリプロピレン粒子層PLが溶解して、ポリプロピレン粒子層PLの空孔内を塞ぐことにより、電流を遮断することができる。ただし、ポリプロピレン粒子層PLは、180℃以上になると溶融する。   The polypropylene particle layer PL has a shutdown function that blocks current. That is, when the lithium ion battery abnormally generates heat, the polypropylene particle layer PL is melted and the pores of the polypropylene particle layer PL are blocked, thereby interrupting the current. However, the polypropylene particle layer PL melts at 180 ° C. or higher.

しかし、負極層NELとポリプロピレン粒子層PLとの間には、1,000℃程度までは溶融しないシリカ粒子層SLが形成されているので、ポリプロピレン粒子層PLが180℃以上の温度で溶融しても、シリカ粒子層SLが存在しているため絶縁性が保持できる。   However, since the silica particle layer SL that does not melt up to about 1,000 ° C. is formed between the negative electrode layer NEL and the polypropylene particle layer PL, the polypropylene particle layer PL melts at a temperature of 180 ° C. or higher. However, since the silica particle layer SL is present, insulation can be maintained.

従って、上層をポリプロピレン粒子層PL、下層をシリカ粒子層SLとする絶縁層ILを形成することにより、シャットダウン機能(ポリプロピレン粒子層PLの機能)と耐熱機能(シリカ粒子層SLの機能)とを有する絶縁層IL、つまりセパレータを形成することができる。また、前述の<第2の塗工工程(絶縁材料)>で説明したように、スラリ状の絶縁材料11にポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合することにより、同時に、ポリプロピレン粒子層PLとシリカ粒子層SLとを集電箔1の表面上に塗工することができる。従って、塗工工程を増加させることなく、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PL)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層SL)とから構成される絶縁層ILを形成することができる。   Therefore, by forming the insulating layer IL having the upper layer as the polypropylene particle layer PL and the lower layer as the silica particle layer SL, it has a shutdown function (function of the polypropylene particle layer PL) and a heat resistance function (function of the silica particle layer SL). An insulating layer IL, that is, a separator can be formed. Further, as described in the above <Second coating step (insulating material)>, the polypropylene particle layer PL and the silica particles are simultaneously mixed by mixing the slurry-like insulating material 11 with the polypropylene particles and the silica particles. The layer SL can be applied on the surface of the current collector foil 1. Therefore, the insulating layer IL composed of a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PL) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer SL) can be formed without increasing the coating process. .

なお、ここでは、負極板について説明したが、正極板においても同様に、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PL)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層SL)とから構成される絶縁層ILを形成することができる。   Here, the negative electrode plate has been described. Similarly, in the positive electrode plate as well, insulation composed of a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PL) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer SL). A layer IL can be formed.

図4は、絶縁層の厚さ方向におけるポリプロピレンの濃度分布を示すグラフ図である。   FIG. 4 is a graph showing the concentration distribution of polypropylene in the thickness direction of the insulating layer.

前述の<第2の塗工工程(絶縁材料)>で説明したように、互いに比重の異なる2種類の微粒子を混合したスラリ状の絶縁材料を、第1塗布膜(乾燥後は電極層)の表面上に塗工すると、相対的に比重の小さい微粒子からなる層は上層となり、相対的に比重の大きい微粒子からなる層は下層となり、2層構造の第2塗布膜(乾燥後は絶縁層)が形成される。これにより、例えば図3に示したように、絶縁層(乾燥前は第2塗布膜)は、シャットダウン機能を有するポリプロピレン粒子層PLと耐熱機能を有するシリカ粒子層SLとの2層構造となる。しかし、ポリプロピレン粒子のみからなるポリプロピレン粒子層PLと、シリカ粒子のみからなるシリカ粒子層SLとして、完全に2つの層に分離しているわけではない。特に、ポリプロピレン粒子層PLとシリカ粒子層SLとの界面では、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とが混在する。   As described above in <Second coating step (insulating material)>, a slurry-like insulating material in which two kinds of fine particles having different specific gravities are mixed is applied to the first coating film (electrode layer after drying). When coated on the surface, the layer composed of fine particles with relatively small specific gravity becomes the upper layer, and the layer composed of fine particles with relatively large specific gravity becomes the lower layer, and a second coating film having a two-layer structure (insulating layer after drying) Is formed. Thereby, for example, as shown in FIG. 3, the insulating layer (the second coating film before drying) has a two-layer structure of the polypropylene particle layer PL having a shutdown function and the silica particle layer SL having a heat resistance function. However, the polypropylene particle layer PL made only of polypropylene particles and the silica particle layer SL made only of silica particles are not completely separated into two layers. In particular, at the interface between the polypropylene particle layer PL and the silica particle layer SL, polypropylene particles and silica particles are mixed.

図4に示すように、ポリプロピレン粒子は絶縁層の厚さ方向に濃度分布を有する。すなわち、ポリプロピレン粒子は電極層側の絶縁層には殆ど含まれず、その殆どは、表面側の絶縁層に含まれる。また、ポリプロピレン粒子層PLとシリカ粒子層SLとの界面では、表面偏析の場合と比較すると、ポリプロピレン粒子が急激に増加する(シリカ粒子が急激に減少する)。しかし、上記界面では、完全にポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを分離することはできず、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とは混在する。   As shown in FIG. 4, the polypropylene particles have a concentration distribution in the thickness direction of the insulating layer. That is, the polypropylene particles are hardly contained in the insulating layer on the electrode layer side, and most of them are contained in the insulating layer on the surface side. Further, at the interface between the polypropylene particle layer PL and the silica particle layer SL, the polypropylene particles increase rapidly (silica particles decrease rapidly) as compared with the case of surface segregation. However, at the interface, the polypropylene particles and the silica particles cannot be completely separated, and the polypropylene particles and the silica particles are mixed.

従って、図3に示すポリプロピレン粒子層PLは、ポリプロピレン粒子のみで構成されるものではなく、特にポリプロピレン粒子層PLとシリカ粒子層SLとの界面においては、シリカ粒子が混在している。すなわち、ポリプロピレン粒子層PLは、ポリプロピレン粒子の濃度がシリカ粒子の濃度よりも高い層である。同様に、図3に示すシリカ粒子層SLは、シリカ粒子のみで構成されるものではなく、特にポリプロピレン粒子層PLとシリカ粒子層SLとの界面においては、ポリプロピレン粒子が混在している。すなわち、シリカ粒子層SLは、シリカ粒子の濃度がポリプロピレン粒子の濃度よりも高い層である。   Therefore, the polypropylene particle layer PL shown in FIG. 3 is not composed only of polypropylene particles, and silica particles are mixed especially at the interface between the polypropylene particle layer PL and the silica particle layer SL. That is, the polypropylene particle layer PL is a layer in which the concentration of polypropylene particles is higher than the concentration of silica particles. Similarly, the silica particle layer SL shown in FIG. 3 is not composed only of silica particles, and particularly, polypropylene particles are mixed at the interface between the polypropylene particle layer PL and the silica particle layer SL. That is, the silica particle layer SL is a layer in which the concentration of silica particles is higher than the concentration of polypropylene particles.

ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とが完全に分離する2層構造の方が、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とが完全に分離しない2層構造よりも、シャットダウン機能および耐熱機能の点では優れると考えられる。しかし、完全に分離しなくても、シャットダウン機能としての効果が高いポリプロピレン粒子を多く含む層と、耐熱機能としての効果が高いシリカ粒子を多く含む層とによって絶縁層ILを形成することにより、シャットダウン機能および耐熱機能の両機能を有することができる。   A two-layer structure in which polypropylene particles and silica particles are completely separated is considered to be superior in terms of a shutdown function and a heat resistance function than a two-layer structure in which polypropylene particles and silica particles are not completely separated. However, even if it is not completely separated, the insulating layer IL is formed by a layer containing a large amount of polypropylene particles having a high effect as a shutdown function and a layer containing a large amount of silica particles having a high effect as a heat resistance function. It can have both a function and a heat resistance function.

<加工工程>
次に、集電箔1に対し、圧縮および切断などの加工を行う。なお、ここでは、集電箔1の片面(表面)に電極層(正極層または負極層)および絶縁層を形成した電極板(正極板または負極板)を製造する例を説明した。集電箔1の両面(表面と裏面)に電極層および絶縁層を形成した電極板を製造する場合には、集電箔1の表面に対して、<混錬・調合工程>、<第1の塗工工程(電極材料)>、<第2の塗工工程(絶縁材料)工程>および<乾燥工程>を行った後で、<加工工程>を行う前に、巻き取りロールに巻き取られた電極板を反転させて、再度同一の工程を経て、集電箔1の裏面を塗工する。
<Processing process>
Next, the current collector foil 1 is subjected to processing such as compression and cutting. Here, an example in which an electrode plate (positive electrode plate or negative electrode plate) in which an electrode layer (positive electrode layer or negative electrode layer) and an insulating layer are formed on one surface (front surface) of the current collector foil 1 has been described. When manufacturing an electrode plate in which an electrode layer and an insulating layer are formed on both surfaces (front and back surfaces) of the current collector foil 1, <kneading / mixing step>, <first After performing <Coating process (electrode material)>, <Second coating process (insulating material) process> and <Drying process>, and before <Processing process>, it is wound around a winding roll. The reverse electrode plate is reversed, and the back surface of the current collector foil 1 is applied again through the same process.

2.電池セル組立
<捲回工程>
次に、正極板から電池セルに必要な大きさの正極(集電箔1と正極層)および絶縁層を切り出す。同様に、負極板から電池セルに必要な大きさの負極(集電箔1と負極層)および絶縁層を切り出す。続いて、その表面に絶縁層が形成された正極と、その表面に絶縁層が形成された負極とを重ねた後、この積層体を捲き合わせる。
2. Battery cell assembly <winding process>
Next, a positive electrode (current collector foil 1 and positive electrode layer) and an insulating layer having a size required for the battery cell are cut out from the positive electrode plate. Similarly, a negative electrode (current collector foil 1 and negative electrode layer) and an insulating layer having a size necessary for the battery cell are cut out from the negative electrode plate. Subsequently, after superposing a positive electrode having an insulating layer formed on the surface thereof and a negative electrode having an insulating layer formed on the surface thereof, the laminate is bonded together.

図5は、捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an example of the aspect of the winding process.

正極PERは、集電箔1と、集電箔1の両面にそれぞれ形成された正極層PELとからなり、正極層PEL上に絶縁層PILが形成されている。また、負極NERは、集電箔1と、集電箔1の両面にそれぞれ形成された負極層NELとからなり、負極層NEL上に絶縁層NILが形成されている。ここで、絶縁層PILは、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)と、シャットダウン機能を有する層と正極層PELとの間に位置し、耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層PSL)とからなる。同様に、絶縁層NILは、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層NPL)と、シャットダウン機能を有する層と負極層NELとの間に位置し、耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層NSL)とからなる。   The positive electrode PER includes a current collector foil 1 and positive electrode layers PEL formed on both surfaces of the current collector foil 1, and an insulating layer PIL is formed on the positive electrode layer PEL. The negative electrode NER includes a current collector foil 1 and negative electrode layers NEL formed on both surfaces of the current collector foil 1, and an insulating layer NIL is formed on the negative electrode layer NEL. Here, the insulating layer PIL is a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL), and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer PSL) positioned between the layer having the shutdown function and the positive electrode layer PEL. It consists of. Similarly, the insulating layer NIL includes a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer NPL), and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer NSL) positioned between the layer having a shutdown function and the negative electrode layer NEL. It consists of.

その表面に絶縁層PILが形成された正極PERと、その表面に絶縁層NILが形成された負極NERとを積層して、軸芯CRの回りに捲回することにより、電極捲回体WRFが形成される。この場合は、正極層PELと負極層NELとの間に、耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層PSL)、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層NPL)および耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層NSL)からなるセパレータを挟むことができる。これにより、シャットダウン機能を有し、かつ、耐熱性が高いセパレータを得ることができる。   A positive electrode PER having an insulating layer PIL formed on the surface thereof and a negative electrode NER having an insulating layer NIL formed on the surface thereof are stacked and wound around the axis CR, so that the electrode winding body WRF is obtained. It is formed. In this case, a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer PSL), a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL), and a layer having a shutdown function (for example, polypropylene) between the positive electrode layer PEL and the negative electrode layer NEL. A separator composed of a particle layer NPL) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer NSL) can be sandwiched. Thereby, a separator having a shutdown function and high heat resistance can be obtained.

なお、図5では、集電箔1の両面のそれぞれに正極層PELを介してシャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層PSL)とからなる2層構造の絶縁層PILを形成した。同様に、集電箔1の両面のそれぞれに負極層NELを介してシャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層NPL)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層NSL)とからなる2層構造の絶縁層NILを形成した。そして、これらを捲回することにより形成された電極捲回体WRFを例示したが、電極捲回体WRFの構造は、これに限定されるものではない。   In FIG. 5, each of both surfaces of the current collector foil 1 is composed of a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer PSL) via the positive electrode layer PEL. An insulating layer PIL having a layer structure was formed. Similarly, a two-layer structure including a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer NPL) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer NSL) on both surfaces of the current collector foil 1 via the negative electrode layer NEL. An insulating layer NIL was formed. And although the electrode winding body WRF formed by winding these was illustrated, the structure of the electrode winding body WRF is not limited to this.

例えば、図6(a)に示すように、正極PER側には、正極層PEL上にシャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層PSL)とからなる2層構造の絶縁層PILを形成する。一方、負極NER側には、負極層NEL上に耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層NSL)からなる1層構造の絶縁層NILを形成する。そして、これらを捲回することにより電極捲回体を形成することもできる。   For example, as shown in FIG. 6A, on the positive electrode PER side, a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer PSL) are formed on the positive electrode layer PEL. An insulating layer PIL having a two-layer structure is formed. On the other hand, on the negative electrode NER side, an insulating layer NIL having a one-layer structure made of a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer NSL) is formed on the negative electrode layer NEL. And an electrode winding body can also be formed by winding these.

この場合も、正極層PELと負極層NELとの間に、耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層PSL)、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)および耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層NSL)からなるセパレータSPを挟むことができるので、シャットダウン機能を有し、かつ、耐熱性の高いセパレータSPを得ることができる。   Also in this case, between the positive electrode layer PEL and the negative electrode layer NEL, a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer PSL), a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL), and a layer having a heat resistance function (for example, silica) Since the separator SP made of the particle layer NSL) can be sandwiched, a separator SP having a shutdown function and high heat resistance can be obtained.

また、図6(b)に示すように、正極PER側には、正極層PEL上にシャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層PSL)とからなる2層構造の絶縁層PILを形成する。一方、負極NER側には、絶縁層を形成せず、負極層NELのみを形成する。そして、これらを捲回することにより電極捲回体を形成することもできる。   Further, as shown in FIG. 6B, on the positive electrode PER side, a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer PSL) are formed on the positive electrode layer PEL. An insulating layer PIL having a two-layer structure is formed. On the other hand, only the negative electrode layer NEL is formed on the negative electrode NER side without forming an insulating layer. And an electrode winding body can also be formed by winding these.

この場合は、正極PERの集電箔1の表面上に形成された正極層PELと、負極NERの集電箔1の表面上に形成された負極層NELとの間に、耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層PSL)およびシャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)からなるセパレータSPを挟むことになる。すなわち、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)と負極層NELとの間には、耐熱機能を有する層が形成されておらず、180℃以上の温度でシャットダウン機能を有する層、例えばポリプロピレン粒子層が溶融して、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)と負極層NELとの界面に混合層が形成される恐れがある。しかし、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層PPL)にも、例えばシリカ粒子が含まれているので(図4参照)、絶縁材料に、例えばポリプロピレン粒子のみを混合して絶縁層を形成した場合よりも、耐熱性は向上する。   In this case, a layer having a heat resistance function between the positive electrode layer PEL formed on the surface of the current collector foil 1 of the positive electrode PER and the negative electrode layer NEL formed on the surface of the current collector foil 1 of the negative electrode NER. A separator SP composed of (for example, a silica particle layer PSL) and a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL) is sandwiched. That is, a layer having a heat-resistant function is not formed between a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer PPL) and the negative electrode layer NEL, and a layer having a shutdown function at a temperature of 180 ° C. or higher, for example, polypropylene. The particle layer may melt, and a mixed layer may be formed at the interface between the layer having a shutdown function (for example, the polypropylene particle layer PPL) and the negative electrode layer NEL. However, since the layer having the shutdown function (for example, the polypropylene particle layer PPL) also includes, for example, silica particles (see FIG. 4), the insulating layer is formed by mixing only the polypropylene particles, for example, with the insulating material. Than, heat resistance improves.

<溶接・組立工程>
次に、セパレータを挟んで捲き合わせた正極PERおよび負極NERの電極対の群を組み立てて溶接する。この溶接・組立工程では、例えば正極集電タブにアルミニウムリボンを捲きつけ、このアルミニウムリボンに正極集電タブを超音波溶接で接続する。
<Welding and assembly process>
Next, a group of electrode pairs of a positive electrode PER and a negative electrode NER, which are joined together with a separator interposed therebetween, is assembled and welded. In this welding / assembly process, for example, an aluminum ribbon is wound around the positive electrode current collecting tab, and the positive electrode current collecting tab is connected to the aluminum ribbon by ultrasonic welding.

<抽液工程>
次に、溶接したこれらの電極対の群を電池缶内に配置した後、電解液を注入する。
<Liquid extraction process>
Next, the welded electrode pair group is placed in the battery can, and then an electrolytic solution is injected.

電解液は、非水電解液が使用される。リチウムイオン電池は、活物質へのリチウムイオンの挿入および活物質からのリチウムイオンの脱離を利用して充放電を行う電池であり、リチウムイオンが電解液中を移動する。リチウムは、強い還元剤であり、水と激しく反応して水素ガスを発生する。従って、リチウムイオンが電解液中を移動するリチウムイオン電池では、水溶液を電解液に使用することができない。このことから、リチウムイオン電池では、電解液として非水電解液が使用される。   As the electrolyte, a non-aqueous electrolyte is used. A lithium ion battery is a battery that performs charging and discharging by using insertion of lithium ions into an active material and desorption of lithium ions from the active material, and the lithium ions move through the electrolyte. Lithium is a strong reducing agent and reacts violently with water to generate hydrogen gas. Therefore, in a lithium ion battery in which lithium ions move in the electrolytic solution, an aqueous solution cannot be used as the electrolytic solution. For this reason, in the lithium ion battery, a nonaqueous electrolytic solution is used as the electrolytic solution.

非水電解液の電解質としては、例えばLiPF、LiClO、LiAsF、LiBF、LiB(C、CHSOLi若しくはCFSOLiなど、またはこれらの混合物を使用することができる。また、有機溶媒としては、例えばエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネートまたはエチルメチルカーボネートなどを使用することができる。さらに、有機溶媒としては、例えば1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリルまたはプロピオニトリルなどを使用することができる。さらに、有機溶媒としては、上記した有機溶媒の混合液を使用することができる。As the electrolyte of the non-aqueous electrolyte, for example, LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, or a mixture thereof is used. can do. As the organic solvent, for example, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, or the like can be used. Further, examples of the organic solvent include 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, diethyl ether, sulfolane, methyl Sulfolane, acetonitrile or propionitrile can be used. Furthermore, as the organic solvent, the above-mentioned mixed liquid of organic solvents can be used.

<封口工程>
次に、電池缶を完全に密閉することで、電池セルを作製する。
<Sealing process>
Next, a battery cell is produced by completely sealing the battery can.

<充放電工程>
次に、作製された電池セルを繰り返し充放電する。
<Charging / discharging process>
Next, the produced battery cell is repeatedly charged and discharged.

<単電池検査工程>
次に、この電池セルの性能および信頼性に関する検査(例えば電池セルの容量および電圧、充電または放電時の電流および電圧の検査など)を行う。これにより、リチウムイオン電池の電池セル、つまり単電池が完成する。
<Single cell inspection process>
Next, the battery cell performance and reliability are inspected (for example, the capacity and voltage of the battery cell, and the current and voltage during charging or discharging). Thereby, the battery cell of a lithium ion battery, ie, a single battery, is completed.

≪リチウムイオン電池の各材料≫
次に、本実施例1によるリチウムイオン電池を製造するために用いられる各材料について説明する。
≪Each material of lithium ion battery≫
Next, each material used for manufacturing the lithium ion battery according to the first embodiment will be described.

本実施例1で用いる正極活物質には、コバルト酸リチウム若しくはMn(マンガン)などを含有するスピネル構造のリチウム含有複合酸化物、またはNi(ニッケル)、Co(コバルト)若しくはMn(マンガン)などを含有する複合酸化物などを使用することができる。また、正極活物質には、オリビン型リン酸鉄などのオリビン型化合物を使用することもできる。ただし、正極活物質はこれらの材料に限定されず、他の材料を用いてもよい。Mn(マンガン)を含有するスピネル構造のリチウム含有複合酸化物は熱的安定性に優れているため、例えば安全性の高い電池を構成することができる。   As the positive electrode active material used in Example 1, a spinel-structure lithium-containing composite oxide containing lithium cobaltate or Mn (manganese), or Ni (nickel), Co (cobalt), or Mn (manganese) is used. A composite oxide or the like can be used. Moreover, olivine type compounds, such as olivine type iron phosphate, can also be used for a positive electrode active material. However, the positive electrode active material is not limited to these materials, and other materials may be used. Since the lithium-containing composite oxide having a spinel structure containing Mn (manganese) is excellent in thermal stability, for example, a highly safe battery can be configured.

また、正極活物質には、Mn(マンガン)を含有するスピネル構造のリチウム含有複合酸化物のみを用いてもよいが、他の正極活物質を併用してもよい。他の正極活物質としては、例えばLi+xMO(−0.1<x<0.1)で表わされるオリビン型化合物などが挙げられる。この式における金属Mの例としては、Co(コバルト)、Ni(ニッケル)、Mn(マンガン)、Al(アルミニウム)、Mg(マグネシウム)、Zr(ジルコニウム)またはTi(チタン)などが挙げられる。Further, as the positive electrode active material, only a lithium-containing composite oxide having a spinel structure containing Mn (manganese) may be used, but other positive electrode active materials may be used in combination. Examples of the other positive electrode active material include an olivine type compound represented by Li 1 + xMO 2 (−0.1 <x <0.1). Examples of the metal M in this formula include Co (cobalt), Ni (nickel), Mn (manganese), Al (aluminum), Mg (magnesium), Zr (zirconium) or Ti (titanium).

また、正極活物質には、層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物を用いることができる。層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物の具体例としては、LiCoOまたはLiNi−xCo−yAl(0.1≦x≦0.3、0.01≦y≦0.2)などが挙げられる。また、層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物には、少なくともCo(コバルト)、Ni(ニッケル)およびMn(マンガン)を含む酸化物などを用いることができる。Co(コバルト)、Ni(ニッケル)およびMn(マンガン)を含む酸化物としては、例えばLiMn1/3Ni1/3Co1/3、LiMn5/12Ni5/12Co1/6またはLiNi3/5Mn1/5Co1/5などが挙げられる。Further, a lithium-containing transition metal oxide having a layered structure can be used for the positive electrode active material. Specific examples of the lithium-containing transition metal oxide having a layered structure, LiCoO 2 or LiNi 1 -xCo x -yAl y O 2 (0.1 ≦ x ≦ 0.3,0.01 ≦ y ≦ 0.2) such as Is mentioned. As the lithium-containing transition metal oxide having a layered structure, an oxide containing at least Co (cobalt), Ni (nickel), and Mn (manganese) can be used. Examples of the oxide containing Co (cobalt), Ni (nickel), and Mn (manganese) include LiMn 1/3 Ni 1/3 Co 1/3 O 2 , LiMn 5/12 Ni 5/12 Co 1/6 O 2 or LiNi 3/5 Mn 1/5 Co 1/5 O 2 .

本実施例1で用いる負極活物質には、例えば天然黒鉛(鱗片状黒鉛)、人造黒鉛または膨張黒鉛などの黒鉛材料を用いることができる。また、負極活物質には、ピッチを焼成して得られるコークスなどの易黒鉛化性炭素質材料を用いることができる。また、負極活物質には、フルフリルアルコール樹脂(PFA:Poly Furfuryl Alcohol)またはポリパラフェニレン(PPP:Poly-Para-Phenylen)などと、フェノール樹脂とを低温焼成して得られる非晶質炭素などの難黒鉛化性炭素質材料を用いることができる。   For the negative electrode active material used in Example 1, for example, a graphite material such as natural graphite (flaky graphite), artificial graphite, or expanded graphite can be used. Also, as the negative electrode active material, an easily graphitizable carbonaceous material such as coke obtained by firing pitch can be used. In addition, examples of the negative electrode active material include amorphous carbon obtained by low-temperature firing of furfuryl alcohol resin (PFA: Poly Furfuryl Alcohol) or polyparaphenylene (PPP: Poly-Para-Phenylen) and a phenol resin. The non-graphitizable carbonaceous material can be used.

また、上記の炭素材料の他に、Li(リチウム)またはリチウム含有化合物なども、負極活物質として用いることができる。このリチウム含有化合物としては、Li−Alなどのリチウム合金、またはSi(シリコン)若しくはSn(スズ)などのLi(リチウム)と合金化が可能な元素を含む合金が挙げられる。さらに、Sn(スズ)酸化物またはSi(シリコン)酸化物などの酸化物系材料も、負極活物質に用いることが可能である。この酸化物系材料は、Li(リチウム)を含んでいなくともよい。   In addition to the above carbon material, Li (lithium) or a lithium-containing compound can also be used as the negative electrode active material. Examples of the lithium-containing compound include a lithium alloy such as Li—Al or an alloy containing an element that can be alloyed with Li (lithium) such as Si (silicon) or Sn (tin). Furthermore, an oxide-based material such as Sn (tin) oxide or Si (silicon) oxide can also be used for the negative electrode active material. This oxide-based material may not contain Li (lithium).

本実施例1で用いる導電助剤は、正極層に含有させる電子伝導助剤として用いるものであり、例えばカーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト、カーボンファイバーまたはカーボンナノチューブなどの炭素材料であることが好ましい。炭素材料の中でも、導電性に対する添加量の効果および塗布用の正極スラリの製造性の点から、アセチレンブラックが特に好ましい。この導電助剤は負極層に含有させることも可能である。   The conductive auxiliary agent used in Example 1 is used as an electronic conductive auxiliary agent contained in the positive electrode layer, and is preferably a carbon material such as carbon black, acetylene black, graphite, carbon fiber, or carbon nanotube. Among the carbon materials, acetylene black is particularly preferable from the viewpoint of the effect of the addition amount on the conductivity and the productivity of the positive electrode slurry for coating. This conductive auxiliary agent can also be contained in the negative electrode layer.

本実施例1の電極層に用いるバインダは、活物質と導電助剤とを互いに結着させるためのポリマーを含有していることが好ましい。バインダの材料としては、例えばポリビニリデンフルオライド系ポリマー、ポリビニルアルコールとその誘導体などの水溶性ポリマー、またはゴム系ポリマーなどが好適に用いられる。ポリビニリデンフルオライド系ポリマーは、例えば主成分がモノマーであるビニリデンフルオライドを80質量%以上含有する含フッ素モノマー群の重合体である。ポリマーは、2種以上を併用してもよい。また、バインダは溶媒に溶解した形態、またはポリマー粒子が溶媒に分散したエマルジョンの形態で供されるものが好ましく使用できる。   The binder used for the electrode layer of Example 1 preferably contains a polymer for binding the active material and the conductive additive to each other. As the binder material, for example, polyvinylidene fluoride-based polymers, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and derivatives thereof, or rubber-based polymers are preferably used. The polyvinylidene fluoride polymer is a polymer of a fluorine-containing monomer group containing, for example, 80% by mass or more of vinylidene fluoride whose main component is a monomer. Two or more polymers may be used in combination. Further, the binder can be preferably used in a form dissolved in a solvent or an emulsion in which polymer particles are dispersed in a solvent.

ポリビニリデンフルオライド系ポリマーを合成するための含フッ素モノマー群としては、ビニリデンフルオライド、またはビニリデンフルオライドと他のモノマーとの混合物で、ビニリデンフルオライドを80質量%以上含有するモノマー混合物などが挙げられる。   Examples of the fluorine-containing monomer group for synthesizing the polyvinylidene fluoride-based polymer include vinylidene fluoride or a mixture of vinylidene fluoride and another monomer, and a monomer mixture containing 80% by mass or more of vinylidene fluoride. It is done.

他のモノマーとしては、例えばビニルフルオライド、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンまたはフルオロアルキルビニルエーテルなどが挙げられる。   Examples of the other monomer include vinyl fluoride, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and fluoroalkyl vinyl ether.

ゴム系ポリマーとしては、例えばスチレンブタジエンゴム(SBR:Styrene-Butadiene Rubber)、エチレンプロピレンジエンゴムまたはフッ素ゴムなどが挙げられる。   Examples of the rubber-based polymer include styrene butadiene rubber (SBR), ethylene propylene diene rubber, and fluorine rubber.

電極層、つまり第1塗布膜中におけるバインダの含有量は、乾燥後の電極層を基準として0.1質量%以上であって、10質量%以下であることが望ましい。より好ましくは、バインダの含有量は、0.3質量%以上であって、5質量%以下であることが望ましい。バインダの含有量が少なすぎると、乾燥後の電極層の機械的強度が不足し、電極層が集電箔から剥離する問題が生じる。また、バインダの含有量が多すぎると、電極層中の活物質量が減少して、電池容量が低くなるおそれがある。   The binder content in the electrode layer, that is, the first coating film is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less based on the electrode layer after drying. More preferably, the binder content is 0.3% by mass or more and 5% by mass or less. If the binder content is too small, the mechanical strength of the electrode layer after drying is insufficient, and the electrode layer is peeled off from the current collector foil. Moreover, when there is too much content of a binder, there exists a possibility that the amount of active materials in an electrode layer may reduce and battery capacity may become low.

バインダの他に、電極材料の粘度を調整するための増粘剤を用いてもよい。増粘剤は、エマルジョンの形態で供されるバインダと共に用いることが好ましい。増粘剤はエチルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースまたはカルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩(CMC−NA)ポリアクリル酸ソーダなどが挙げられる。   In addition to the binder, a thickener for adjusting the viscosity of the electrode material may be used. The thickener is preferably used with a binder provided in the form of an emulsion. Examples of the thickener include ethyl cellulose, hydroxyl ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, or carboxymethyl cellulose sodium salt (CMC-NA) polyacrylic acid soda.

本実施例1で用いる絶縁材料は、互いに比重の異なる2種類以上の微粒子を含有している。相対的に比重の小さい微粒子としては、例えばポリプロピレン(PP:Polypropylene)またはポリエチレン(PE:Polyethylene)などが挙げられ、これら微粒子からなる層はシャットダウン機能を有する。ポリプロピレンの比重は、例えば0.90〜0.91g/cm程度であり、ポリエチレンの比重は、例えば0.91〜0.92g/cm程度である。また、相対的に比重の大きい微粒子としては、例えばシリカ(SiO)またはアルミナ(Al)などの無機酸化物が挙げられ、これら微粒子からなる層は耐熱機能を有する。シリカの比重は1.8〜2.1g/cm程度であり、アルミナの比重は、例えば3.9〜4.1g/cm程度である。さらに、絶縁材料に用いられる微粒子を結着させるためのバインダとして、樹脂を用いる。バインダは、電極材料と同様に、ポリビニリデンフルオライド系ポリマーまたはゴム系ポリマーなどが好適に用いられる。また、カルボキシルメチルセルロースなどの増粘剤を用いてもよい。The insulating material used in Example 1 contains two or more kinds of fine particles having different specific gravities. Examples of the fine particles having a relatively small specific gravity include polypropylene (PP: Polypropylene) and polyethylene (PE: Polyethylene). A layer made of these fine particles has a shutdown function. The specific gravity of polypropylene, for example, 0.90~0.91g / cm 3 or so, the specific gravity of polyethylene, for example 0.91~0.92g / cm 3 order. Examples of the fine particles having a relatively large specific gravity include inorganic oxides such as silica (SiO 2 ) or alumina (Al 2 O 3 ), and a layer made of these fine particles has a heat resistance function. The specific gravity of silica is about 1.8 to 2.1 g / cm 3 , and the specific gravity of alumina is, for example, about 3.9 to 4.1 g / cm 3 . Further, a resin is used as a binder for binding fine particles used for the insulating material. As the binder, a polyvinylidene fluoride-based polymer or a rubber-based polymer is preferably used as in the case of the electrode material. Moreover, you may use thickeners, such as carboxymethylcellulose.

本実施例1で用いる集電箔は、シート状の箔に限定されることはなく、その基体としては、例えばアルミニウム(Al)、銅(Cu)、ステンレス鋼若しくはチタン(Ti)などの純金属、または合金性導電材料を用いることができる。集電箔には、例えば網、パンチドメタル、フォームメタルまたは板状に加工した箔などが用いられる。集電箔を構成する導電性基体の厚さは、例えば5μm〜30μmであり、より好ましくは、例えば8μm〜20μmである。   The current collector foil used in Example 1 is not limited to a sheet-like foil, and the base thereof may be a pure metal such as aluminum (Al), copper (Cu), stainless steel, or titanium (Ti). Alternatively, an alloy conductive material can be used. As the current collector foil, for example, a net, a punched metal, a foam metal, a foil processed into a plate shape, or the like is used. The thickness of the conductive substrate constituting the current collector foil is, for example, 5 μm to 30 μm, and more preferably 8 μm to 20 μm.

≪本実施例1における効果≫
以下に、本実施例1の効果について説明する。
<< Effects of the first embodiment >>
The effects of the first embodiment will be described below.

セパレータSPとなる絶縁材料11を塗工する工程において、スラリ状の絶縁材料11に、互いに比重の異なる2種類以上の微粒子を混合させることにより、第1塗布膜(乾燥後は電極層)の表面上に、シャットダウン機能を有する層と耐熱機能を有する層とからなる多層構造の第2塗布膜(乾燥後は絶縁層)を同時に形成することを特徴としている。この第2塗布膜は、乾燥後に、正極PERと負極NERとを電気的に分離するセパレータSPとなる絶縁層である。   In the step of applying the insulating material 11 to be the separator SP, the surface of the first coating film (electrode layer after drying) is mixed with the slurry-like insulating material 11 by mixing two or more kinds of fine particles having different specific gravities. A second coating film (an insulating layer after drying) having a multilayer structure including a layer having a shutdown function and a layer having a heat resistance function is formed simultaneously. This 2nd coating film is an insulating layer used as separator SP which electrically isolates positive electrode PER and negative electrode NER after drying.

これにより、セパレータSPは、シャットダウン機能および耐熱機能の両機能を有することができるので、リチウムイオン電池の信頼性を向上させることができる。また、シャットダウン機能を有する層と耐熱機能を有する層とは同一の塗工工程で形成することができるので、製造工程数の増加を必要とせず、電極板の製造TAT(Turn around time)の増加を招かない。   Thereby, since separator SP can have both a shutdown function and a heat-resistant function, the reliability of a lithium ion battery can be improved. In addition, since the layer having the shutdown function and the layer having the heat resistance function can be formed in the same coating process, the number of manufacturing processes is not increased and the TAT (Turn around time) of the electrode plate is increased. Not invited.

前述の実施例1では、連続した塗工工程(<第1の塗工工程(電極材料)>および<第2の塗工工程(絶縁材料)>)により、電極の表面上に形成されるセパレータおよびその製造方法について説明したが、本実施例2は、セパレータ単体およびその製造方法について説明する。   In Example 1 described above, a separator formed on the surface of the electrode by a continuous coating process (<first coating process (electrode material)> and <second coating process (insulating material)>). In the second embodiment, the separator alone and the manufacturing method thereof will be described.

≪セパレータの製造方法≫
以下に、セパレータの製造方法について、図7を用いて具体的に説明する。図7は、本実施例2によるセパレータの製造装置を示す模式図である。
≪Separator manufacturing method≫
Below, the manufacturing method of a separator is demonstrated concretely using FIG. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a separator manufacturing apparatus according to the second embodiment.

図7に示すように、セパレータの製造装置は、図1に示した電極板の製造装置に備わる第1塗工部を除いた構成とほぼ同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、セパレータを製造する際に用いる絶縁材料についても、前述の実施例1で説明した絶縁材料とほぼ同じであるので、その詳細な説明は省略する。   As shown in FIG. 7, the separator manufacturing apparatus is substantially the same as the configuration excluding the first coating section provided in the electrode plate manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and thus detailed description thereof is omitted. Further, the insulating material used when manufacturing the separator is also substantially the same as the insulating material described in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

<塗工工程>
まず、スラリ状の絶縁材料11を、バックローラ7に対向するように配置された塗工部に備わるダイコータ5を用いて、シート12の表面上に薄く、均一に塗工する。シート12は、例えばPETフィルム(ポリエステルフィルム)などである。ここで、絶縁材料11はタンク10からダイコータ5に供給される。塗工部には、例えばスリットダイコータを用いることができるが、絶縁材料11を塗工する装置として、他の装置を用いてもよい。
<Coating process>
First, the slurry-like insulating material 11 is thinly and uniformly applied on the surface of the sheet 12 using the die coater 5 provided in the coating portion disposed so as to face the back roller 7. The sheet 12 is, for example, a PET film (polyester film). Here, the insulating material 11 is supplied from the tank 10 to the die coater 5. For example, a slit die coater can be used for the coating unit, but another device may be used as a device for coating the insulating material 11.

前述の実施例1で説明したように、絶縁材料11は、互いに比重の異なる2種類以上の微粒子を含有しており、例えばポリプロピレン粒子と無機酸化物粒子とが混合されている。無機酸化物粒子は、例えばシリカ(SiO)粒子またはアルミナ(Al)粒子などである。また、ポリプロピレン粒子に代えて、例えばポリエチレン粒子などを用いることができる。さらに、絶縁材料11は、上記微粒子を結着させるためのバインダ、例えばポリビニリデンフルオライド系ポリマーまたはゴム系ポリマーなどを含有している。As described in Example 1 above, the insulating material 11 contains two or more kinds of fine particles having different specific gravities, for example, polypropylene particles and inorganic oxide particles are mixed. The inorganic oxide particles are, for example, silica (SiO 2 ) particles or alumina (Al 2 O 3 ) particles. Moreover, it can replace with a polypropylene particle and can use a polyethylene particle etc., for example. Furthermore, the insulating material 11 contains a binder for binding the fine particles, for example, a polyvinylidene fluoride polymer or a rubber polymer.

前述の実施例1で説明したように、例えば互いに比重の異なる2種類の微粒子を混合したスラリ状の絶縁材料11を、シート12の表面上に塗工すると、相対的に比重の小さい微粒子からなる層は上層となり、相対的に比重の大きい微粒子からなる層は下層となり、2層構造の塗布膜が形成される。例えばポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合したスラリ状の絶縁材料11を、シート12の表面上に塗布すると、ポリプロピレン粒子層(ポリプロピレンの比重:0.90〜0.91g/cm)が上層となり、シリカ粒子層(シリカの比重:1.8〜2.1g/cm)が下層となり、2層構造の塗布膜が形成される。As described in the first embodiment, for example, when the slurry-like insulating material 11 in which two kinds of fine particles having different specific gravities are mixed is applied on the surface of the sheet 12, the particles are formed of fine particles having a relatively small specific gravity. The layer is an upper layer, and the layer made of fine particles having a relatively large specific gravity is the lower layer, and a coating film having a two-layer structure is formed. For example, when a slurry-like insulating material 11 in which polypropylene particles and silica particles are mixed is applied on the surface of the sheet 12, a polypropylene particle layer (specific gravity of polypropylene: 0.90 to 0.91 g / cm 3 ) becomes an upper layer, The silica particle layer (specific gravity of silica: 1.8 to 2.1 g / cm 3 ) is the lower layer, and a coating film having a two-layer structure is formed.

<乾燥工程>
次に、塗工工程により塗布膜を塗工したシート12を、熱風乾燥炉である乾燥室6内に搬送する。乾燥室6内では、塗布膜中の溶剤成分を加熱して蒸発させることで、塗布膜を乾燥させ、セパレータを形成する。
<Drying process>
Next, the sheet | seat 12 which coated the coating film by the coating process is conveyed in the drying chamber 6 which is a hot air drying furnace. In the drying chamber 6, the solvent component in the coating film is heated and evaporated to dry the coating film and form a separator.

ポリプロピレン粒子層とシリカ粒子層とからなるセパレータの場合は、ポリプロピレン粒子層が上層に位置し、シリカ粒子層が下層(シート12側)に位置する。ここで、ポリプロピレン粒子層は、ポリプロピレン粒子の濃度がシリカ粒子の濃度よりも高い層であり、シャットダウン機能を有する。また、シリカ粒子層は、シリカ粒子の濃度がポリプロピレン粒子の濃度よりも高い層であり、耐熱機能を有する。   In the case of a separator composed of a polypropylene particle layer and a silica particle layer, the polypropylene particle layer is located in the upper layer, and the silica particle layer is located in the lower layer (sheet 12 side). Here, the polypropylene particle layer is a layer in which the concentration of polypropylene particles is higher than the concentration of silica particles, and has a shutdown function. The silica particle layer is a layer in which the concentration of silica particles is higher than the concentration of polypropylene particles, and has a heat resistance function.

従って、ポリプロピレン粒子層とシリカ粒子層とからなるセパレータを形成することにより、シャットダウン機能(ポリプロピレン粒子層の機能)と耐熱機能(シリカ粒子層の機能)とを有するセパレータを形成することができる。また、スラリ状の絶縁材料11に、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合して、同時に、シート12の表面上に塗工することができるので、塗工工程を増加させることなく、シャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層)とから構成されるセパレータを形成することができる。   Therefore, by forming a separator composed of a polypropylene particle layer and a silica particle layer, a separator having a shutdown function (a function of the polypropylene particle layer) and a heat resistance function (a function of the silica particle layer) can be formed. In addition, since the slurry-like insulating material 11 can be mixed with polypropylene particles and silica particles and simultaneously coated on the surface of the sheet 12, it has a shutdown function without increasing the coating process. A separator composed of a layer (for example, a polypropylene particle layer) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer) can be formed.

その後、シート12を剥がし、セパレータを巻き取りロール3に巻き取る。   Thereafter, the sheet 12 is peeled off, and the separator is wound on the winding roll 3.

≪電極捲回体の構成≫
本実施例2による電極捲回体の構成を図8および図9を用いて説明する。図8は、本実施例2による捲回体の構成を模式的に示す斜視図である。図9は、本実施例2による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。
≪Configuration of electrode winding body≫
The structure of the electrode winding body according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view schematically showing the configuration of the wound body according to the second embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an example of a winding process according to the second embodiment.

電極捲回体WRFは、軸芯CRの回りに捲回された正極PER、セパレータSPおよび負極NERから構成される。電池セルに必要な大きさのフォルム状の正極PERおよびフィルム状の負極NERを切り出すとともに、電池セルに必要な大きさで、正極PERと負極NERとを分離するためのフィルム状のセパレータSPを切り出し、正極PERと負極NERとの間にセパレータSPを挟んで重ねた後、捲合わせる。   The electrode winding body WRF includes a positive electrode PER, a separator SP, and a negative electrode NER that are wound around an axis CR. Cut out the film-shaped positive electrode PER and film-shaped negative electrode NER of the size required for the battery cell, and cut out the film-shaped separator SP for separating the positive electrode PER and the negative electrode NER in the size required for the battery cell. After stacking the separator SP between the positive electrode PER and the negative electrode NER, they are put together.

ここで、セパレータSPは、正極PERと負極NERとの電気的な接触を防止し、かつ、リチウムイオンを通過させる機能を有している。さらに、セパレータSPは、多層構造を有し、例えばシャットダウン機能を有する層(例えばポリプロピレン粒子層)と耐熱機能を有する層(例えばシリカ粒子層)とから構成される。   Here, the separator SP has a function of preventing electrical contact between the positive electrode PER and the negative electrode NER and allowing lithium ions to pass therethrough. Further, the separator SP has a multilayer structure, and includes, for example, a layer having a shutdown function (for example, a polypropylene particle layer) and a layer having a heat resistance function (for example, a silica particle layer).

このように、本実施例2によれば、シャットダウン機能および耐熱機能の両機能を有する信頼性の高いセパレータSPを製造することがことができる。また、耐熱機能を有する層とシャットダウン機能を有する層とは同一の塗工工程で形成することができるので、製造TATの増加を招くことなく、セパレータSPを製造することができる。   Thus, according to the second embodiment, a highly reliable separator SP having both a shutdown function and a heat resistance function can be manufactured. Further, since the layer having the heat resistance function and the layer having the shutdown function can be formed by the same coating process, the separator SP can be manufactured without increasing the manufacturing TAT.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。   The present invention includes at least the following embodiments.

〔付記1〕
互いに比重の異なる複数の粒子を含む、セパレータ。
[Appendix 1]
A separator including a plurality of particles having different specific gravities.

〔付記2〕
付記1記載のセパレータにおいて、
前記セパレータは、第1比重の第1粒子と、前記第1比重よりも大きい第2比重の第2粒子とを含み、
前記セパレータは、
前記第1粒子が前記第2粒子よりも多く含まれる第1の層と、
前記第2粒子が前記第1粒子よりも多く含まれる第2の層と、
を有する。
[Appendix 2]
In the separator according to appendix 1,
The separator includes first particles having a first specific gravity and second particles having a second specific gravity greater than the first specific gravity,
The separator is
A first layer containing more of the first particles than the second particles;
A second layer containing more of the second particles than the first particles;
Have

〔付記3〕
付記2記載のセパレータにおいて、
前記第1粒子は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子であり、前記第2粒子は無機酸化物粒子である。
[Appendix 3]
In the separator described in Appendix 2,
The first particles are polypropylene particles or polyethylene particles, and the second particles are inorganic oxide particles.

〔付記4〕
付記3記載のセパレータにおいて、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である。
[Appendix 4]
In the separator described in Appendix 3,
The inorganic oxide particles are silica particles or alumina particles.

〔付記5〕
付記2記載のセパレータにおいて、
前記第1の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第2の層は、耐熱機能を有する。
[Appendix 5]
In the separator described in Appendix 2,
The first layer has a shutdown function;
The second layer has a heat resistance function.

〔付記6〕
以下の工程を含むセパレータの製造方法:
(a)シートの表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して塗布膜を形成する工程;
(b)前記塗布膜を乾燥させて、前記シートの表面上に、前記塗布膜からなるセパレータを形成する工程;
(c)前記シートと前記セパレータとを分離する工程、
ここで、前記絶縁材料は、互いに比重の異なる複数の粒子を含む。
[Appendix 6]
A separator manufacturing method comprising the following steps:
(A) A step of applying a slurry-like insulating material on the surface of the sheet to form a coating film;
(B) drying the coating film to form a separator made of the coating film on the surface of the sheet;
(C) a step of separating the sheet and the separator;
Here, the insulating material includes a plurality of particles having different specific gravities.

〔付記7〕
付記6記載のセパレータの製造方法において、
前記絶縁材料は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子と、無機酸化物粒子とを含む。
[Appendix 7]
In the method for manufacturing a separator according to appendix 6,
The insulating material includes polypropylene particles or polyethylene particles and inorganic oxide particles.

〔付記8〕
付記7記載のセパレータの製造方法において、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である。
[Appendix 8]
In the method for manufacturing a separator according to appendix 7,
The inorganic oxide particles are silica particles or alumina particles.

〔付記9〕
付記6記載のセパレータの製造方法において、
前記絶縁材料は、第1比重の第1粒子と、前記第1比重よりも大きい第2比重の第2粒子とを含み、
前記スペーサは、
前記第1粒子が前記第2粒子よりも多く含まれる第1の層と、
前記第2粒子が前記第1粒子よりも多く含まれる第2の層と、
を有する。
[Appendix 9]
In the method for manufacturing a separator according to appendix 6,
The insulating material includes first particles having a first specific gravity, and second particles having a second specific gravity greater than the first specific gravity,
The spacer is
A first layer containing more of the first particles than the second particles;
A second layer containing more of the second particles than the first particles;
Have

〔付記10〕
付記9記載のセパレータの製造方法において、
前記第1の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第2の層は、耐熱機能を有する。
[Appendix 10]
In the method for manufacturing a separator according to appendix 9,
The first layer has a shutdown function;
The second layer has a heat resistance function.

1 集電箔(集電板)
2 集電用金属箔ロール
3 捲き取りロール
4,5 ダイコータ
6 乾燥室
7,7a,7b バックローラ
8 タンク
9 電極材料
10 タンク
11 絶縁材料
12 シート
IL 絶縁層
CR 軸芯
NEL 負極層
NER 負極
NIL 絶縁層
NPL ポリプロピレン粒子層
NSL シリカ粒子層
PEL 正極層
PER 正極
PIL 絶縁層
PL ポリプロピレン粒子層
PPL ポリプロピレン粒子層
PSL シリカ粒子層
SL シリカ粒子層
SP セパレータ
WRF 電極捲回体
1 Current collector foil (current collector plate)
2 Current collecting metal foil roll 3 Scatter roll 4, 5 Die coater 6 Drying chamber 7, 7a, 7b Back roller 8 Tank 9 Electrode material 10 Tank 11 Insulating material 12 Sheet IL Insulating layer CR Axis core NEL Negative electrode layer NER Negative electrode NIL Insulating Layer NPL polypropylene particle layer NSL silica particle layer PEL positive electrode layer PER positive electrode PIL insulating layer PL polypropylene particle layer PPL polypropylene particle layer PSL silica particle layer SL silica particle layer SP separator WRF electrode winding body

Claims (13)

第1集電箔の表面上に正極層が形成された正極と、
第2集電箔の表面上に負極層が形成された負極と、
前記正極と前記負極とに挟まれ、前記正極と前記負極とを絶縁するセパレータと、
前記正極と前記負極との間で充放電反応が行われる電解液と、
を備えるリチウムイオン電池であって、
前記セパレータは、互いに比重の異なる複数の粒子を含む、リチウムイオン電池。
A positive electrode having a positive electrode layer formed on the surface of the first current collector foil;
A negative electrode having a negative electrode layer formed on the surface of the second current collector foil;
A separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode to insulate the positive electrode and the negative electrode;
An electrolytic solution in which a charge / discharge reaction is performed between the positive electrode and the negative electrode;
A lithium ion battery comprising:
The separator is a lithium ion battery including a plurality of particles having different specific gravities.
請求項1記載のリチウムイオン電池において、
前記セパレータは、第1比重の第1粒子と、前記第1比重よりも大きい第2比重の第2粒子とを含み、
前記セパレータは、
前記第1粒子が前記第2粒子よりも多く含まれる第1の層と、
前記第2粒子が前記第1粒子よりも多く含まれ、前記正極と前記第1の層との間または前記負極と前記第1の層との間に形成される第2の層と、
を有する、リチウムイオン電池。
The lithium ion battery according to claim 1,
The separator includes first particles having a first specific gravity and second particles having a second specific gravity greater than the first specific gravity,
The separator is
A first layer containing more of the first particles than the second particles;
A second layer containing more of the second particles than the first particles, and formed between the positive electrode and the first layer or between the negative electrode and the first layer;
A lithium ion battery.
請求項2記載のリチウムイオン電池において、
前記第1粒子は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子であり、前記第2粒子は、無機酸化物粒子である、リチウムイオン電池。
The lithium ion battery according to claim 2,
The lithium ion battery, wherein the first particles are polypropylene particles or polyethylene particles, and the second particles are inorganic oxide particles.
請求項3記載のリチウムイオン電池において、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である、リチウムイオン電池。
The lithium ion battery according to claim 3,
The said inorganic oxide particle is a lithium ion battery which is a silica particle or an alumina particle.
請求項2記載のリチウムイオン電池において、
前記第1の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第2の層は、耐熱機能を有する、リチウムイオン電池。
The lithium ion battery according to claim 2,
The first layer has a shutdown function;
The second layer is a lithium ion battery having a heat resistance function.
(a)集電箔の表面上に、スラリ状の電極材料を塗布して第1塗布膜を形成する工程、
(b)前記第1塗布膜の表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して第2塗布膜を形成する工程、
(c)前記第1塗布膜および前記第2塗布膜を乾燥させて、前記集電箔の表面上に、前記第1塗布膜からなる電極層と前記第2塗布膜からなる絶縁層とを重ねて形成する工程、
を有し、
前記絶縁材料は、互いに比重の異なる複数の粒子を含む、リチウムイオン電池の製造方法。
(A) a step of applying a slurry-like electrode material on the surface of the current collector foil to form a first coating film;
(B) applying a slurry-like insulating material on the surface of the first coating film to form a second coating film;
(C) The first coating film and the second coating film are dried, and an electrode layer made of the first coating film and an insulating layer made of the second coating film are stacked on the surface of the current collector foil. Forming the process,
Have
The method for manufacturing a lithium ion battery, wherein the insulating material includes a plurality of particles having different specific gravities.
請求項6記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記絶縁材料は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子と、無機酸化物粒子とを含む、リチウムイオン電池の製造方法。
In the manufacturing method of the lithium ion battery of Claim 6,
The method for manufacturing a lithium ion battery, wherein the insulating material includes polypropylene particles or polyethylene particles and inorganic oxide particles.
請求項7記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である、リチウムイオン電池の製造方法。
In the manufacturing method of the lithium ion battery of Claim 7,
The method for producing a lithium ion battery, wherein the inorganic oxide particles are silica particles or alumina particles.
請求項6記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記絶縁材料は、第1比重の第1粒子と、前記第1比重よりも大きい第2比重の第2粒子とを含み、
前記絶縁層は、
前記第1粒子が前記第2粒子よりも多く含まれる第1の層と、
前記第2粒子が前記第1粒子よりも多く含まれ、前記電極層と前記第1の層との間に形成された第2の層と、
を有する、リチウムイオン電池の製造方法。
In the manufacturing method of the lithium ion battery of Claim 6,
The insulating material includes first particles having a first specific gravity, and second particles having a second specific gravity greater than the first specific gravity,
The insulating layer is
A first layer containing more of the first particles than the second particles;
A second layer containing more of the second particles than the first particles and formed between the electrode layer and the first layer;
A method for producing a lithium ion battery.
請求項9記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記第1の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第2の層は、耐熱機能を有する、リチウムイオン電池の製造方法。
In the manufacturing method of the lithium ion battery according to claim 9,
The first layer has a shutdown function;
The method for producing a lithium ion battery, wherein the second layer has a heat resistance function.
集電箔を搬送する搬送部と、
前記集電箔の表面上に、スラリ状の電極材料を塗布して第1塗布膜を形成する第1塗工部と、
前記第1塗布膜の表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して第2塗布膜を形成する第2塗工部と、
前記第1塗布膜および前記第2塗布膜を乾燥させて、前記集電箔の表面上に、前記第1塗布膜からなる電極層と前記第2塗布膜からなる絶縁層とを重ねて形成する乾燥部と、
を備え、
前記絶縁材料は、互いに比重の異なる複数の粒子を含む、リチウムイオン電池の製造装置。
A transport unit for transporting the current collector foil;
On the surface of the current collector foil, a first coating part that forms a first coating film by applying a slurry-like electrode material;
A second coating portion that forms a second coating film by applying a slurry-like insulating material on the surface of the first coating film;
The first coating film and the second coating film are dried to form an electrode layer made of the first coating film and an insulating layer made of the second coating film on the surface of the current collector foil. A drying section;
With
The said insulating material is a manufacturing apparatus of a lithium ion battery containing several particle | grains from which specific gravity differs mutually.
請求項11記載のリチウムイオン電池の製造装置において、
前記絶縁材料は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子と、無機酸化物粒子とを含む、リチウムイオン電池の製造装置。
The lithium ion battery manufacturing apparatus according to claim 11,
The said insulating material is a manufacturing apparatus of a lithium ion battery containing a polypropylene particle or a polyethylene particle, and an inorganic oxide particle.
請求項12記載のリチウムイオン電池の製造装置において、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である、リチウムイオン電池の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the lithium ion battery according to claim 12,
The said inorganic oxide particle is a manufacturing apparatus of a lithium ion battery which is a silica particle or an alumina particle.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6536524B2 (en) * 2016-10-03 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 Separator integrated electrode plate and storage element using the same
JP6952949B2 (en) * 2016-10-04 2021-10-27 日本電気硝子株式会社 Borosilicate glass, composite powder material and composite powder material paste
JP7013876B2 (en) * 2018-01-09 2022-02-01 トヨタ自動車株式会社 A method for manufacturing a positive electrode plate for a lithium ion secondary battery, a lithium ion secondary battery, and a positive electrode plate for a lithium ion secondary battery.
WO2019239988A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 株式会社村田製作所 Battery electrode and manufacturing method therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127857A (en) * 2011-12-16 2013-06-27 Hitachi Ltd Lithium ion battery and manufacturing method of the same
JP2014041793A (en) * 2012-08-23 2014-03-06 Toyota Motor Corp Lithium ion secondary battery and method for manufacturing lithium ion secondary battery

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003045491A (en) * 2001-07-31 2003-02-14 Toray Eng Co Ltd Method and device for manufacturing secondary battery
JP2014082182A (en) * 2012-09-28 2014-05-08 Hitachi High-Technologies Corp Lithium ion battery manufacturing apparatus and method for manufacturing lithium ion battery
JP2014191937A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Hitachi High-Technologies Corp Lithium ion battery manufacturing method and manufacturing apparatus
JP2014194863A (en) * 2013-03-28 2014-10-09 Hitachi High-Technologies Corp Apparatus for manufacturing lithium-ion battery and method for manufacturing lithium-ion battery
CN104157810B (en) * 2013-05-15 2017-02-08 比亚迪股份有限公司 Diaphragm, preparation method of diaphragm and lithium ion battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127857A (en) * 2011-12-16 2013-06-27 Hitachi Ltd Lithium ion battery and manufacturing method of the same
JP2014041793A (en) * 2012-08-23 2014-03-06 Toyota Motor Corp Lithium ion secondary battery and method for manufacturing lithium ion secondary battery

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