JP2003151538A - 二次電池用電極複合材製造方法およびその装置 - Google Patents

二次電池用電極複合材製造方法およびその装置

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JP2003151538A
JP2003151538A JP2001350591A JP2001350591A JP2003151538A JP 2003151538 A JP2003151538 A JP 2003151538A JP 2001350591 A JP2001350591 A JP 2001350591A JP 2001350591 A JP2001350591 A JP 2001350591A JP 2003151538 A JP2003151538 A JP 2003151538A
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Yasuo Kurimoto
泰男 栗本
Ryoichi Furuichi
良市 古市
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Toray Engineering Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不良品の発生防止、生産効率の向上、製造コ
ストおよび製造装置コストの削減が可能な二次電池用電
極複合材製造方法およびの装置を提供することである。 【解決手段】 塗工基材１１０を所定の速度で送出する
塗工基材送出機構１と、セパレーター２１０を所定の速
度で送出するセパレーター送出機構３と、電極物質含有
溶液３００を塗工基材１１０に連続または間欠的に塗布
する塗工機構２と、電極物質含有溶液３００が塗布され
た塗工基材１１０とセパレーター２１０とを貼り合わせ
るラミネート機構４と、塗工基材１１０に塗布された電
極物質含有溶液３００を加熱して電極物質３１０を固着
させる加熱機構５と、塗工基材１１０と電極物質３１０
とセパレーター２１０とが一体物となった電極複合材４
００を巻き取る巻き取り機構６とを備えた構成にしてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は正極基材または負極
基材である電極基材に対して所定の電極物質含有溶液を
連続または間欠的に塗布し、直後にセパレーターを貼り
合わせて加熱して電極材を固化させて電極基材と電極物
質とセパレーターとを一体化せしめる二次電池用電極複
合材製造方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、テレビカメラ、ノート
型パソコン等の電源は小型軽量、大容量、大電圧が求め
られており、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイ
オンポリマー電池等の二次電池が使用されている。
【０００３】該二次電池は、正極基材および負極基材に
対して所定の電極物質含有溶液を連続または間欠的に塗
布し、加熱乾燥固化して正極および負極シート状物を製
作し、次いで、所定幅または所定形状に切断した該正極
電極、負極電極およびセパレーターを複数枚巻回または
積層した状態でパッケージに挿入し、溶液状の電解物質
を注入して二次電池を製造している。
【０００４】上述の電池の内、リチウムイオンポリマー
二次電池はキャリア材である電極基材に正極材、負極材
および絶縁材をそれぞれ塗布して乾燥後巻き取ってロー
ル状の正極材フィルム、負極材フィルムおよびセパレー
ターフィルムを個別に形成する製膜工程と、正極材フィ
ルム、負極材フィルムおよびセパレーターフィルムをそ
れぞれ所定の幅に切断してロール状の正極材フィルム、
負極材フィルムおよびセパレーターフィルムを個別に形
成する工程と、集電体を挟んで所定の幅に切断されたロ
ール状の正極材フイルムおよび負極材フイルムを該集電
体それぞれの両面に貼り合わせて正極電極フイルムおよ
び負極電極フイルムを個別に形成する正極および負極の
集電体ラミネート工程と、貼り合わされたされた負極電
極フイルムの両面にセパレーターフイルムを貼り合わせ
るセパレーター付負極電極フイルム形成工程と、正極電
極フイルムおよびセパレーター付負極電極フイルムそれ
ぞれの両側縁辺の集電部分を金型で所定の形状に打ち抜
く打ち抜き工程と、キャリア材上の正極電極フイルムの
みを金型でハーフカットする正極電極フイルムハーフカ
ット工程と、セパレーター付負極電極フイルムの両面に
ハーフカットされた正極電極フイルムを所定の位置に一
定間隔で転写する転写工程と、転写された正極電極フイ
ルムとセパレーター付負極電極フイルムを貼り合わせる
ラミネート工程と、転写された正極電極フイルムとセパ
レーター付負極電極フイルムとを貼り合わせた組立体を
金型で個々の電極に打ち抜く工程とによって製作されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の様な電池製造方
法では、中間工程である正極材フィルム、負極材フィル
ムおよびセパレーターフィルムをそれぞれ所定の幅また
は所定形状に切断する時に、電極物質が脱落して電極シ
ートに付着し、そのままの状態で二次電池に成型される
と脱落した電極物質がセパレーターを突き破って短絡等
の不具合が発生することがある。
【０００６】このため、二次電池成型前に除塵工程を設
けて脱落した電極物質を除去する必要がある。
【０００７】また、リチウムイオン二次電池を巻回方法
により成形する場合は、正極電極シートおよび負極電極
シートとセパレーターを重ね合わせて巻き取るため各層
に位置ずれが発生しやすいと共に成型後においても各層
相対ずれが発生しやすい。このため短絡の危険性が高く
なるという問題がある。
【０００８】リチウムイオンポリマー二次電池を積層方
法により成形する場合は、セパレーターをキャリヤ基材
に塗工し、さらに電極シートに貼り合わせる必要があ
り、製造工程が多くしかもキャリヤ基材を消費するため
生産効率が悪く製造コスト的にも不利になるという問題
がある。
【０００９】本発明は不良品の発生防止、生産効率の向
上、製造コストおよび製造装置コストの削減が可能な二
次電池用電極複合材製造方法およびその装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明の二次電池用電極複合材製造方法は請求項１
に記載されているように塗工基材を所定の速度で送出す
る塗工基材送出工程と、セパレーターを所定の速度で送
出するセパレーター送出工程と、電極物質含有溶液を塗
工基材に連続または間欠的に塗布する塗工工程と、電極
物質含有溶液が塗布された塗工基材とセパレーターとを
貼り合わせるラミネート工程と、塗工基材に塗布された
電極物質含有溶液を加熱して電極物質を固着させる加熱
工程と、塗工基材と電極物質とセパレーターとが一体物
となった電極複合材を巻き取る巻き取り工程とにより製
造するようにしてある。
【００１１】また、本発明の二次電池用電極複合材製造
方法は請求項２に記載されているようにセパレーター
が、塗工工程で塗工基材に塗布された電極物質含有溶液
が未固化の状態でラミネート工程において貼り合わされ
るようにしてある。
【００１２】本発明の二次電池用電極複合材製造装置は
請求項３に記載されているように塗工基材を所定の速度
で送出する塗工基材送出機構と、セパレーターを所定の
速度で送出するセパレーター送出機構と、電極物質含有
溶液を塗工基材に連続または間欠的に塗布する塗工機構
と、電極物質含有溶液が塗布された塗工基材とセパレー
ターとを貼り合わせるラミネート機構と、塗工基材に塗
布された電極物質含有溶液を加熱して電極物質を固着さ
せる加熱機構と、塗工基材と電極物質とセパレーターと
が一体物となった電極複合材を巻き取る巻き取り機構と
を備えた構成にしてある。
【００１３】また、本発明の二次電池用電極複合材製造
装置は請求項４に記載されているようにラミネート機構
が、セパレーターが塗工機構において塗工基材に塗布さ
れた電極物質含有溶液が未固化の状態で貼り合わされる
位置に設置された構成にしてある。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の二次電池用電極複
合材製造装置の一つであるリチウムイオン二次電池用電
極複合材製造装置の構成の１実施形態を示す概略図であ
って、リチウムイオン二次電池用電極複合材製造装置は
正極塗工基材または負極塗工基材である塗工基材１１０
を所定の速度で送出する塗工基材送出機構１と、正電極
物質または負電極物質が含有された電極物質含有溶液３
００を連続または間欠的に塗布する塗工機構２と、絶縁
用のセパレーター２１０を所定の速度で送出するセパレ
ーター送出機構３と、電極物質含有溶液３００が塗布さ
れた塗工基材１１０とセパレーター２１０とを貼り合わ
せるラミネート機構４と、塗工基材１１０に塗布された
電極物質含有溶液３００を加熱して電極物質を固着させ
る加熱機構５と、塗工基材１１０と電極物質３１０とセ
パレーター２１０とが一体物となった電極複合材４００
をロール状に巻き取る巻き取り機構６とを備えた構成に
なっており、二次電池用電極複合材製造方法における塗
工基材を所定の速度で送出する塗工基材送出工程、セパ
レーターを所定の速度で送出するセパレーター送出工
程、電極物質含有溶液を塗工基材に連続または間欠的に
塗布する塗工工程、電極物質含有溶液が塗布された塗工
基材とセパレーターとを貼り合わせるラミネート工程、
塗工基材に塗布された電極物質含有溶液を加熱して電極
物質を固着させる加熱工程、塗工基材と電極物質とセパ
レーターとが一体物となった電極複合材を巻き取る巻き
取り工程に対応するようになっている。
【００１５】塗工基材送出機構１は集電体である正極シ
ート状物または負極シート状物である塗工基材１１０の
供給手段１０と、原反ロール１００から引き出された塗
工基材１１０を案内する第１ガイドローラ１１と、駆動
用ローラとニップローラとを備え塗工基材１１０を所定
の速度で塗工機構２に向けて走行させる第１送り手段１
２とにより構成されている。
【００１６】塗工基材１１０の供給手段１０は１本のチ
ャック軸（例えば、圧空の供給によりコアの内周面に爪
等の可動部材を押圧させて該コアを支持するエアーチャ
ック機構を備えたチャック軸）が軸受によって機枠また
は基盤に設置されているフレームに回転自在に取り付け
られており、正極シート状物または負極シート状物であ
る塗工基材１１０が巻き取られた原反ロール１００を該
チャック軸が貫通した状態で水平に支持するようになっ
ている。
【００１７】該チャック軸はモータによって回転され所
定の速度で塗工基材１１０が送出されるようになってい
る。
【００１８】該供給手段１０はコアチャックの少なくと
も一方のコアチャックが軸心長手方向に移動すると共に
該コアチャックがフレームに回転自在に取り付けられ、
塗工基材１１０が巻き取られた原反ロール１００を該コ
アチャックによって両側から水平な状態で支持する構成
のものを使用することができる。
【００１９】第１ガイドローラ１１は鍔付ローラまたは
円筒ローラが軸受によって共通の機枠または単独のフレ
ームに回転自在に取り付けられいる。
【００２０】第１送り手段１２は駆動手段であるモータ
によって回転され、軸受によって共通の機枠または単独
のフレームに取り付けられた駆動用ローラと、機枠また
は単独のフレームに形成されたガイドに沿って移動する
ように取り付けられた支持体と、該支持体に回転自在に
取り付けられ、シリンダー、スプリング、ねじ軸等の押
圧手段によって駆動用ローラに対して所定の力で押圧さ
れるニップローラとにより構成されている。
【００２１】塗工機構２は塗工基材１１０を挟んで一方
にスリットダイコータ１３の吐出口が位置し、他方にバ
ックアップローラ１４が位置するように配置され、電極
物質含有溶液を貯留する貯槽、送液用のポンプ、不純物
を除去するフイルタ、管路を切り替えるための電磁弁、
循環用の管、送液用の管等を備えた塗工液供給手段１５
が連結されている。
【００２２】上述のスリットダイコータ１３の吐出口と
バックアップローラ１４の周面との間隔寸法は塗工基材
１１０の厚さ寸法と電極物質含有溶液の塗布量（塗布厚
さ）等に基づいて設定し、スリットダイコータ１３また
はバックアップローラ１４の少なくとも一方を移動させ
て該設定寸法になるよう調節する。
【００２３】該バックアップローラ１４に代えてテフロ
ン（登録商標）樹脂コーティングのような低摩擦処理加
工が施された平坦部材を使用し、塗工基材１１０を挟ん
でスリットダイコータ１３と対向する位置に設置するこ
とができる。
【００２４】上述のスリットダイコータ方式の塗工機構
２に代えてロールコータ方式の塗工機構を使用すること
ができ、電極物質含有溶液を連続または間欠的に塗布で
きるものであればよい。
【００２５】セパレーター送出機構３は絶縁材である合
成樹脂シート状物であるセパレーター２１０が巻き取ら
れたリール２００を保持するリール支持手段１６と、リ
ール２００から引き出されたセパレーター２１０を案内
する第２ガイドローラ１７と、駆動用ローラとニップロ
ーラとを備えセパレーター２１０を所定の速度でラミネ
ート機構４に向けて走行させる第２送り手段１８とによ
り構成されている。
【００２６】該リール支持手段１６は駆動手段によって
回転されるチャック軸（例えば、エアーチャック機構を
備えたチャック軸）が軸受によって機枠または基盤に設
置されているフレームに回転自在に取り付けられてお
り、セパレーター２１０の巻き取りリール２００を該チ
ャック軸が貫通した状態で水平に支持するようになって
いる。
【００２７】第２ガイドローラ１７は第１ガイドローラ
１１と同様に鍔付ローラまたは円筒ローラが軸受によっ
て共通の機枠または単独のフレームに回転自在に取り付
けられいる。
【００２８】上述のリール支持手段１６はコアチャック
の少なくとも一方のコアチャックが軸心長手方向に移動
すると共に該コアチャックがフレームに回転自在に取り
付けられ、セパレーター２１０が巻き取られたロール２
００を該コアチャックによって両側から水平な状態で支
持する構成のものを使用することができる。
【００２９】第２送り手段１８は第１送り手段１２と同
様に駆動手段であるモータによって回転され、軸受によ
って共通の機枠または単独のフレームに取り付けられた
駆動用ローラと、機枠または単独のフレームに形成され
たガイドに沿って移動するように取り付けられた支持体
と、該支持体に回転自在に取り付けられ、シリンダー、
スプリング、ねじ軸等の押圧手段によって駆動用ローラ
に対して所定の力で押圧されるニップローラとにより構
成されている。
【００３０】ラミネート機構４は駆動手段であるモータ
によって回転され、軸受によって共通の機枠または単独
のフレームに取り付けられたローラによって構成されて
おり、塗工基材１１０に塗布された電解物質含有溶液３
００が未固化の状態でセパレーター２１０が貼り合わさ
れた状態で該ローラに送り込まれる位置に設置されてい
る。
【００３１】該ローラはステンレス鋼等により製作して
表面を研磨処理したもの、鋼材により製作して表面にク
ロームメッキ処理を施したものを使用する。
【００３２】該ラミネート機構４に代えて、駆動手段で
あるモータによって回転され、軸受によって共通の機枠
または単独のフレームに取り付けられた駆動用ローラ
と、機枠または単独のフレームに形成されたガイドに沿
って移動するように取り付けられた支持体と、該支持体
に回転自在に取り付けられ、シリンダー、スプリング、
ねじ軸等の押圧手段によって駆動用ローラに対して所定
の力で押圧されるニップローラとにより構成されものを
使用するすることができる。
【００３３】この場合、電極物質含有溶液３００あるい
は電極物質３１０がセパレーター２１０の孔部あるいは
両端部等から流出あるいは滲み出たりすることがないよ
うにニップ圧を調節する必要がある。
【００３４】加熱機構５は塗工基材１１０が水平方向に
走行する間に塗布された電極物質含有溶液３００を加熱
して塗工基材１１０とセパレーター２１０とに電極物質
３１０を固着させる加熱室２２と、仕切板２０、２１に
よって該加熱室２２と分離されて熱風が塗工基材１１０
の出入り口から流出するのを防止するシール室２３、２
４とが形成された加熱箱本体１９と、送風用のフアンと
加熱用空気、ガス等の気体を所定の温度にする加熱器と
加熱された気体を加熱室２２内に供給するダクトとから
なる熱風供給手段２５と、排気用のフアンとシール室２
３、２４とを連結するダクトからなる排気手段２６、２
７とを備えた構成になっている。
【００３５】該加熱室２２には熱風を塗工基材１１０の
片面または両面に向けて吹き出すためのノズルを適宜設
置することができる。
【００３６】上述の排気手段２６が作動すると加熱箱本
体１９の入口から外気が吸い込まれると共に仕切板２０
の開口部から加熱室２２内の熱風が吸い込まれて排出さ
れ、排気手段２７が作動すると加熱箱本体１９の出口か
ら外気が吸い込まれると共に仕切板２１の開口部から加
熱室２２内の熱風が吸い込まれて排出される。そのた
め、加熱室２２内の熱風が加熱箱本体１９の入口および
出口から流出するのを防止することができる。
【００３７】上述の熱風による加熱に代えて電気発熱体
（抵抗発熱加熱、遠赤外線加熱等）による加熱等にする
ことができ、加熱室の出入り口からの熱の流出が少ない
場合はシール室を省略することができる。
【００３８】また、加熱機構５に代えて加熱箱本体１９
内に回転自在なロールを複数本設置し、塗工基材１１０
に塗布された電解物質含有溶液３００上にセパレーター
２１０が貼り合わされたされたものを水平な状態で支持
しながら搬送し、熱風によって電解物質含有溶液３００
を加熱して電解物質３１０を塗工基材１１０、セパレー
ター２１０に固着させるローラサポート方式の加熱機
構、熱風噴射用ノズルあるいは圧空噴射用ノズルが上下
に所定の間隔を持って設置され、塗工基材１１０に塗布
された電解物質含有溶液３００上にセパレーター２１０
が貼り合わされたものを水平な状態で浮遊させて搬送
し、熱風によって電解物質含有溶液３００を加熱して電
解物質３１０を塗工基材１１０、セパレーター２１０に
固着させるフローティング方式の加熱機構、あるいは両
者併用方式の加熱機構を使用することができる。
【００３９】巻き取り機構６は供給手段１０と同様に１
本のチャック軸（例えば、エアーチャック機構を備えた
チャック軸）が軸受によって機枠または基盤に設置され
ているフレームに回転自在に取り付けられており、塗工
基材１１０と電極物質３１０とセパレーター２１０とが
一体物に固着された電極複合材４００を巻き取るための
コアを該チャック軸が貫通した状態で水平に支持するよ
うになっている。該チャック軸はモータによって回転さ
れ所定の速度で電極複合材４００が巻き取られるように
なっている。
【００４０】該巻き取り機構６はコアチャックの少なく
とも一方のコアチャックが軸心長手方向に移動すると共
に該コアチャックがフレームに回転自在に取り付けら
れ、電極複合材４００の巻き取り用コアが該コアチャッ
クによって両側から水平な状態で支持する構成のものを
使用することができる。
【００４１】巻き取り機構６の出口部には第３送り手段
２８が設置され、塗工基材１１０と電極物質３１０とセ
パレーター２１０とが一体物に固着された電極複合材４
００を所定の速度で引き取って巻き取り機構６に送るよ
うになっている。
【００４２】該第３送り手段２８は第１送り手段１２、
第２送り手段１８と同様に駆動手段であるモータによっ
て回転され、軸受によって共通の機枠または単独のフレ
ームに取り付けられた駆動用ローラと、機枠または単独
のフレームに形成されたガイドに沿って移動するように
取り付けられた支持体と、該支持体に回転自在に取り付
けられ、シリンダー、スプリング、ねじ軸等の押圧手段
によって駆動用ローラに対して所定の力で押圧されるニ
ップローラとにより構成されている。
【００４３】上述の第１ガイドローラ１１、第２ガイド
ローラ１７または第１送り手段１２、第２送り手段１
８、第３送り手段２８の少なくともどちらか一方は蛇行
修正機能を有する構成にするのが好ましい。
【００４４】第３送り手段２８と巻き取り機構６との間
に第３ガイドローラを設置すること、第３送り手段２８
に代えて第３ガイドローラを設置することは可能であ
る。
【００４５】上述の第１ガイドローラ１１、第２ガイド
ローラ１７、ラミネート機構４のローラ等には張力検出
手段、蛇行量検出手段、塗布位置検出手段の内の少なく
とも一つの手段が設置されている。
【００４６】該ローラに設置された張力検出手段、蛇行
量検出手段、塗布位置検出手段によって塗工基材１１０
に対する電極物質含有溶液３００の塗布位置、塗工基材
１１０とセパレーター２１０との貼り合わせ位置が一致
すると共に弛み、ズレ等が生じないように供給手段１
０、第１送り手段１２による塗工基材１１０の搬送速
度、塗工機構２による塗布間隔、塗布量の制御、第２供
給手段１６、第２送り手段１８によるセパレーター２１
０の搬送速度制御、蛇行修正制御等が行われるようにな
っている。
【００４７】上述の塗工基材送出機構１、セパレーター
送出機構３の送出速度制御、巻き取り機構６の巻き取り
速度制御、ラミネータ機構４および第３送り手段２８の
送り速度制御、塗工機構２の塗布量、塗布液の間欠吐出
タイミング制御等は設定値入力機能、記憶機能、比較演
算機能、動作指令出力機能等を備えた制御装置あるいは
コンピュータにより行うようになっている。
【００４８】上述の二次電池用電極複合材製造装置によ
って正極電極複合材または負極電極複合材を製造する場
合は、予め集電材である正極シート状物あるいは負極シ
ート状物の塗工基材１１０が巻き取られた原反ロール１
００を塗工基材送出機構１における供給手段１０のチャ
ック軸に取り付けると、セパレーター２１０が巻き取ら
れたリール２００をセパレーター送出機構３におけるリ
ール支持手段１６のチャック軸に取り付ける。
【００４９】また、塗工機構２における塗布液供給手段
１５に正極電極物質含有溶液（正極活物質、導電材、結
着材、分散材等を含有する溶液）または負極電極物質含
有溶液（負極活物質、導電材、結着材、分散材等を含有
する溶液）である電極物質含有溶液３００を貯槽に貯留
する。
【００５０】該原反ロール１００の集電材はステンレス
鋼、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅等の箔が好ま
しく、表面処理を施した材料を使用することができる。
【００５１】上述の正極電極物質含有溶液を形成する正
極活性質としては遷移金属のリチウム酸化物であるマン
ガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ２）、コバルト酸リチウ
ム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸（ＬｉＮｉＯ２）等が
好ましい。また、負極電極物質含有溶液を形成する負極
活性質としてはリチウムイオン吸蔵能を示す炭素材料で
あるコークス系炭素、黒鉛系炭素が好ましい。
【００５２】導電材としては電子伝導性の公知の物質で
ある天然黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック
等が好ましい。
【００５３】結着材としてはポリテトラフルオリレン
（ＴＨＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘ
キサフロロプロピレン（ＨＦＰ）等の溶液あるいはこれ
等の共重合体溶液が好ましい。
【００５４】分散材としては結着材が溶解可能な有機溶
媒が適切であり、アセトン、メルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセタアミド、テトラメチル尿素、リ
ン酸トリメチル、Ｎ―メチルピロリドン（ＮＭＰ）等が
好ましい。
【００５５】セパレーター２１０は多孔質の絶縁材料で
あるポリプロピレン、ポリエチレン等の不織布、織物あ
るいはポリプロピレン、ポリエチレン等の多孔質フイル
ムを使用することができる。
【００５６】上述の操作が済むと、原反ロール１００か
ら塗工基材１１０の先端部（引き出し側）に通し作業用
の未処理シート部が設けられている場合は該原反ロール
１００から未処理シート部を引き出し、未処理シート部
が形成されていない場合は塗工基材１１０の先端部にリ
ードフイルムを貼り付けて第１ガイドローラ１１、第１
送り手段１２に掛け渡し、次いで、塗工機構２における
スリットダイコータ１３とバックアップローラ１４の間
を通してラミネート機構４に掛け渡すと、加熱機構５の
加熱箱本体１９内を通して第３送り手段２８に掛け渡
し、巻き取り機構６のチャック軸に保持されているコア
に巻き付ける。
【００５７】該塗工基材１１０の引き出し巻き付け操作
が済むと、リール２００からセパレーター２１０の先端
部（引き出し側）に通し作業用の未処理シート部が設け
られている場合は該リール２００から未処理シート部を
引き出し、未処理シート部が形成されていない場合はセ
パレーター２１０の先端部にリードフイルムを貼り付け
て第２ガイドローラ１７、第２送り手段１８に掛け渡す
と、塗工基材１１０の未処理シート部またはリードフイ
ルム上に重ね合わせるようにしてラミネート機構４に掛
け渡し、次いで、加熱機構５の加熱箱本体１９内を通し
て第３送り手段２８に掛け渡し、巻き取り機構６のチャ
ック軸に保持されているコアに巻き付ける。
【００５８】これ等の準備ができると、塗工基材送出機
構１の供給手段１０と第１送り手段１２、セパレーター
送出機構２のリール支持機構１６と第２送り手段１８、
第３送り手段２８および巻き取り機構６を作動させて塗
工基材１１０およびセパレーター２１０の未処理シート
部またはリードフイルムを巻き取る。
【００５９】そして、電極物質含有溶液３００を塗布可
能な塗工基材１１０が塗工機構２の塗工位置に来ると、
塗工機構２の塗工液供給手段１５が作動して管路が切り
替えられてスリットダイコータ１３から正極電極物質含
有溶液または負極電極物質含有溶液である電極物質含有
溶液３００が吐出されて塗工基材１１０に塗布される。
【００６０】該電極物質含有溶液３００が塗布された塗
工基材１１０がラミネート機構４に向かって送られる
と、ラミネート機構４の直前でセパレーター２１０が未
固化状の電極物質含有溶液３００上に重ね合わされ、ラ
ミネート機構４のローラ周面において塗工基材１１０と
電極物質含有溶液３００の間または電極物質含有溶液３
００とセパレーター２１０の間の少なくとも一方、望ま
しくは両方に気泡等が存在しないように加圧された状態
で貼り合わされる。
【００６１】該塗工基材１１０と電極物質含有溶液３０
０とセパレーター２１０とが貼り合わされた状態で加熱
機構５に搬送されると熱風によって加熱され、分散材が
蒸発して図２に示されるような電極物質３１０（正極活
物質と導電材と結着材または負極活物質と導電材と結着
材）が所定の厚さを有する状態で該塗工基材１１０とセ
パレーター２１０とに固着されて電極複合材４００とな
り巻き取り機構６に巻き取られる。
【００６２】上述の電極複合材４００の製造操作におい
ては所定の位置（第１ガイドローラ１１、第２ガイドロ
ーラ１７、ラミネート機構４、巻き取り機構６等に設置
された張力検出手段、蛇行量検出手段、塗布位置検出手
段等によって電極物質含有溶液３００の塗布位置、塗布
量および塗工基材１１０とセパレーター２１０との貼り
合わせ位置に変化が生じないように塗工基材送出機構
１、セパレーター送出機構３、ラミネート機構４、巻き
取り機構６等の速度制御、蛇行修正制御が行われると共
に塗工機構２の吐出制御が行われる。
【００６３】上述の実施形態においてはセパレーター２
１０をリール２００から引き出して塗工基材１１０と重
ね合わせた状態でラミネート機構４、第３送り手段２８
に掛け渡して巻き取り機構６に巻き付けた状態で運転を
開始したが、塗工基材１１０のみをラミネート機構４、
第３送り手段２８に掛け渡して巻き取り機構６に巻き付
け、セパレーター２１０をリール２００から引き出した
状態で運転を開始し、該塗工基材１１０が塗工機構２の
塗工位置にきて塗工機構２によって電極物質含有溶液３
００が塗布されると該セパレーター２１０を重ね合わせ
てラミネート機構４に送り込んで貼り合わせ、加熱機構
５によって加熱して分散材が蒸発されて電極物質３１０
が該塗工基材１１０とセパレーター２１０とに固着され
て電極複合材４００となったものを巻き取り機構６に巻
き取られるようにすることができる。
【００６４】
【発明の効果】本発明の二次電池用電極複合材製造方法
は請求項１に記載されているように塗工基材を所定の速
度で送出する塗工基材送出工程と、セパレーターを所定
の速度で送出するセパレーター送出工程と、電極物質含
有溶液を塗工基材に連続または間欠的に塗布する塗工工
程と、電極物質含有溶液が塗布された塗工基材とセパレ
ーターとを貼り合わせるラミネート工程と、塗工基材に
塗布された電極物質含有溶液を加熱して電極物質を固着
させる加熱工程と、塗工基材と電極物質とセパレーター
とが一体物となった電極複合材を巻き取る巻き取り工程
とにより製造するようにしているため、後工程において
ラミネート機構を設置する必要がなくなり加工工程を減
少させることができると共に、セパレータを効率よく確
実に電極物質に張り合わせることができる。
【００６５】また、本発明の二次電池用電極複合材製造
方法は請求項２に記載されているようにセパレーター
が、塗工工程で塗工基材に塗布された電極物質含有溶液
が未固化の状態でラミネート工程において貼り合わされ
るようにしているため、セパレータを電極物質によって
確実に固着することができると共に、セパレータが電解
物質の補強材として機能するため、後工程における切断
操作の際に電解物質が脱落したりバリが発生するのを防
止することができる。このため、二次電池として形成さ
れた時に短絡による電池の破損を低減することが可能に
なる。
【００６６】本発明の二次電池用電極複合材製造装置は
請求項３に記載されているように塗工基材を所定の速度
で送出する塗工基材送出機構と、セパレーターを所定の
速度で送出するセパレーター送出機構と、電極物質含有
溶液を塗工基材に連続または間欠的に塗布する塗工機構
と、電極物質含有溶液が塗布された塗工基材とセパレー
ターとを貼り合わせるラミネート機構と、塗工基材に塗
布された電極物質含有溶液を加熱して電極物質を固着さ
せる加熱機構と、塗工基材と電極物質とセパレーターと
が一体物となった電極複合材を巻き取る巻き取り機構と
を備えた構成にしているため、請求項１における効果を
確実に奏することができる。また、加工工程の減少によ
り製造装置全体をコンパクトにすることができると共に
製造装置コストおよび製造コストを低減させることがで
きる。
【００６７】また、本発明の二次電池用電極複合材製造
装置は請求項４に記載されているようにラミネート機構
が、セパレーターが塗工機構において塗工基材に塗布さ
れた電極物質含有溶液が未固化の状態で貼り合わされる
位置に設置された構成にしているため、請求項２におけ
る効果を確実に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二次電池用電極複合材製造装置の構成
の１実施形態を示す概略図である。
【図２】塗工基材と電極物質とセパレーターとが一体物
となった電極複合材の１実施形態を示す概略断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 塗工基材送出機構 ２ 塗工機構 ３ セパレーター送出機構 ４ ラミネート機構 ５ 加熱機構 ６ 巻き取り機構 １０ 第１供給手段 １１ 第１ガイドローラ １２ 第１送り手段 １３ スリットダイコータ １４ バックアップローラ １５ 塗工液供給手段 １６ 第２供給手段 １７ 第２ガイドローラ １８ 第２送り手段 １９ 加熱箱本体 ２０、２１ 仕切板 ２２ 加熱室 ２３、２４ シール室 ２５ 熱風供給手段 ２６、２７ 排気手段 ２８ 第３送り手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年７月３日（２００２．７．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】結着材としてはポリテトラフオロエチレン
（ＴＨＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘ
キサフロロプロピレン（ＨＦＰ）等の溶液あるいはこれ
等の共重合体溶液が好ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H050 AA19 BA17 CA08 CA09 CB07 CB08 DA19 FA02 GA02 GA07 GA09 GA22 GA27 GA29

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 塗工基材を所定の速度で送出する塗工基
    材送出工程と、セパレーターを所定の速度で送出するセ
    パレーター送出工程と、電極物質含有溶液を塗工基材に
    連続または間欠的に塗布する塗工工程と、電極物質含有
    溶液が塗布された塗工基材とセパレーターとを貼り合わ
    せるラミネート工程と、塗工基材に塗布された電極物質
    含有溶液を加熱して電極物質を固着させる加熱工程と、
    塗工基材と電極物質とセパレーターとが一体物となった
    電極複合材を巻き取る巻き取り工程とを包含しているこ
    とを特徴とする二次電池用電極複合材製造方法。
  2. 【請求項２】 セパレーターが、塗工工程で塗工基材に
    塗布された電極物質含有溶液が未固化の状態でラミネー
    ト工程において貼り合わされるようにせしめたことを特
    徴とする請求項１に記載の二次電池用電極複合材製造方
    法。
  3. 【請求項３】 塗工基材を所定の速度で送出する塗工基
    材送出機構と、セパレーターを所定の速度で送出するセ
    パレーター送出機構と、電極物質含有溶液を塗工基材に
    連続または間欠的に塗布する塗工機構と、電極物質含有
    溶液が塗布された塗工基材とセパレーターとを貼り合わ
    せるラミネート機構と、塗工基材に塗布された電極物質
    含有溶液を加熱して電極物質を固着させる加熱機構と、
    塗工基材と電極物質とセパレーターとが一体物となった
    電極複合材を巻き取る巻き取り機構とを備えていること
    を特徴とする二次電池用電極複合材製造装置。
  4. 【請求項４】 ラミネート機構が、セパレーターが塗工
    機構において塗工基材に塗布された電極物質含有溶液が
    未固化の状態で貼り合わされる位置に設置されているこ
    とを特徴とする請求項３に記載の二次電池用電極複合材
    製造装置。
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