JP2003187788A - 極板の製造方法および塗布装置 - Google Patents
極板の製造方法および塗布装置Info
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Coating Apparatus (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 集電体の幅方向の塗布層の厚さを均一なもの
にし、歩留りが良好な極板の製造方法および塗布装置を
提供する。 【解決手段】 テーパー状スリットノズル１を有する塗
布装置を用い、ペーストを集電体の幅方向の両端部にお
いて、他の部分より塗布厚さが厚い盛り上がり部ができ
るように塗布、乾燥させた後、この盛り上がり部のみを
予備圧延した後、塗布幅全体を本圧延し、均一な厚みの
極板を製造する。
にし、歩留りが良好な極板の製造方法および塗布装置を
提供する。 【解決手段】 テーパー状スリットノズル１を有する塗
布装置を用い、ペーストを集電体の幅方向の両端部にお
いて、他の部分より塗布厚さが厚い盛り上がり部ができ
るように塗布、乾燥させた後、この盛り上がり部のみを
予備圧延した後、塗布幅全体を本圧延し、均一な厚みの
極板を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、極板の製造方法お
よび塗布装置に関するもので、塗布厚みの均一なリチウ
ムイオン二次電池用の極板を得る製造方法および塗布装
置に関する。
よび塗布装置に関するもので、塗布厚みの均一なリチウ
ムイオン二次電池用の極板を得る製造方法および塗布装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、携帯情報端末等の携帯
電子機器の性能は、搭載される半導体素子、電子回路だ
けでなく、充放電可能な二次電池の性能に大きく依存し
ており、搭載される二次電池の容量アップと共に、軽量
・コンパクト化をも同時に実現することが望まれてい
る。これらの要望に答える二次電池として、ニッケルカ
ドミウム蓄電池の約２倍のエネルギー密度を有するニッ
ケル水素蓄電池が開発され、次いで、これを上回るリチ
ウムイオン二次電池が開発され、脚光を浴びてきてい
る。
電子機器の性能は、搭載される半導体素子、電子回路だ
けでなく、充放電可能な二次電池の性能に大きく依存し
ており、搭載される二次電池の容量アップと共に、軽量
・コンパクト化をも同時に実現することが望まれてい
る。これらの要望に答える二次電池として、ニッケルカ
ドミウム蓄電池の約２倍のエネルギー密度を有するニッ
ケル水素蓄電池が開発され、次いで、これを上回るリチ
ウムイオン二次電池が開発され、脚光を浴びてきてい
る。
【０００３】このリチウムイオン二次電池は、非水系電
解液中に、正極及び負極を配置し、各々の極板には、集
電体表面に正極活物質が結着され、或いは集電体表面に
負極活物質が結着された構成となっている。この電池に
用いられる電池用極板は、一般的に活物質（正極活物質
または負極活物質）、導電材、結着材（バインダー）等
を、集電体に塗布、乾燥した後に、圧延したものを、所
定の形状にスリットすることにより作製されている。
解液中に、正極及び負極を配置し、各々の極板には、集
電体表面に正極活物質が結着され、或いは集電体表面に
負極活物質が結着された構成となっている。この電池に
用いられる電池用極板は、一般的に活物質（正極活物質
または負極活物質）、導電材、結着材（バインダー）等
を、集電体に塗布、乾燥した後に、圧延したものを、所
定の形状にスリットすることにより作製されている。
【０００４】より具体的な極板を作製する手法として
は、図５に示されるように、活物質と結着材とを有機溶
剤または水に混練分散したペーストを図６に示すスリッ
ト状ノズル１００から、帯状（フープ状）の集電体２の
片面もしくは両面に塗布し、乾燥炉３を通すことにより
乾燥させた後、所定の厚みになるまで圧延ローラ４にて
圧延し、所定の寸法に切断することにより、極板を製造
する方法が用いられている。
は、図５に示されるように、活物質と結着材とを有機溶
剤または水に混練分散したペーストを図６に示すスリッ
ト状ノズル１００から、帯状（フープ状）の集電体２の
片面もしくは両面に塗布し、乾燥炉３を通すことにより
乾燥させた後、所定の厚みになるまで圧延ローラ４にて
圧延し、所定の寸法に切断することにより、極板を製造
する方法が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集電体
にペーストを塗布する場合、その幅方向において塗布厚
みのバラツキが生じ、特に幅方向両端部の塗布厚みは塗
布時のダレにより、塗布厚みが薄くなり所定の活物質量
が確保できない為、歩留りの低下要因になっていた。
にペーストを塗布する場合、その幅方向において塗布厚
みのバラツキが生じ、特に幅方向両端部の塗布厚みは塗
布時のダレにより、塗布厚みが薄くなり所定の活物質量
が確保できない為、歩留りの低下要因になっていた。
【０００６】また、連続的に走行（長手）方向にペース
トを塗布した場合、リード部を形成するための剥離工程
が必要となり、また、そのときに生じた活物質の剥離残
滓が極板上に付着し、充放電の繰り返しに伴って放電容
量が減少するなどの課題が生じる。そこで集電体に、ペ
ーストを、集電体の走行方向に一定間隔で未塗布部が現
れるように塗布する方法、すなわち間欠塗布方法（特許
第２８４２３４７号など）が提案されているが、この場
合、塗布の開始および停止時、圧力の微妙な制御を行わ
なければならないため、塗布幅だけでなく走行方向の塗
布厚みの管理も必要となる。
トを塗布した場合、リード部を形成するための剥離工程
が必要となり、また、そのときに生じた活物質の剥離残
滓が極板上に付着し、充放電の繰り返しに伴って放電容
量が減少するなどの課題が生じる。そこで集電体に、ペ
ーストを、集電体の走行方向に一定間隔で未塗布部が現
れるように塗布する方法、すなわち間欠塗布方法（特許
第２８４２３４７号など）が提案されているが、この場
合、塗布の開始および停止時、圧力の微妙な制御を行わ
なければならないため、塗布幅だけでなく走行方向の塗
布厚みの管理も必要となる。
【０００７】特に、極板が負極板である場合、塗布厚さ
の少ない部分が生じると、セパレータを介して正極板と
対面したとき、充電時に正極板から移動するリチウムイ
オンを受け取る当該部分の活物質量が相対的に少なくな
るために、その部分の表面にリチウムイオンが析出し、
これがセパレータを突き破り、正極板に接触し、内部短
絡を引き起こす可能性がある。
の少ない部分が生じると、セパレータを介して正極板と
対面したとき、充電時に正極板から移動するリチウムイ
オンを受け取る当該部分の活物質量が相対的に少なくな
るために、その部分の表面にリチウムイオンが析出し、
これがセパレータを突き破り、正極板に接触し、内部短
絡を引き起こす可能性がある。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、集電体の幅方向や走行方向の塗布層の厚さを均一な
ものにし、歩留りが良好な極板の製造方法および塗布装
置を提供することを目的とする。
り、集電体の幅方向や走行方向の塗布層の厚さを均一な
ものにし、歩留りが良好な極板の製造方法および塗布装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、集電体上に少なくとも活物質と結着剤とを
含有するペーストを塗布し、乾燥させた後、圧延する極
板の製造方法において、前記ペーストを塗布した塗布層
の幅方向両端部に、塗布厚みが他の部分より厚くなるよ
うに塗布した盛り上がり部を設け、この盛り上がり部の
みを予備圧延した後、塗布幅全体にわたって本圧延し、
極板を製造することを特徴とする極板の製造方法であ
り、前記両端部の端縁から３〜１７ｍｍ、好ましくは５
〜１５ｍｍ内側に他の部分の集電体と塗布層とを合計し
た極板厚みの平均より１．５％〜５．０％、好ましくは
２．０％〜４．０％厚くなる盛り上がり部を設けること
が好ましい。
の本発明は、集電体上に少なくとも活物質と結着剤とを
含有するペーストを塗布し、乾燥させた後、圧延する極
板の製造方法において、前記ペーストを塗布した塗布層
の幅方向両端部に、塗布厚みが他の部分より厚くなるよ
うに塗布した盛り上がり部を設け、この盛り上がり部の
みを予備圧延した後、塗布幅全体にわたって本圧延し、
極板を製造することを特徴とする極板の製造方法であ
り、前記両端部の端縁から３〜１７ｍｍ、好ましくは５
〜１５ｍｍ内側に他の部分の集電体と塗布層とを合計し
た極板厚みの平均より１．５％〜５．０％、好ましくは
２．０％〜４．０％厚くなる盛り上がり部を設けること
が好ましい。
【００１０】なお、本発明の製造方法における圧延は、
前記塗布層の幅方向両端部の塗布厚みが、他の部分より
厚くなるように塗布した盛り上がり部を設け、この盛り
上がり部のみを予備圧延した後、塗布幅全体にわたって
本圧延し、均一な厚みの極板を製造するものであり、こ
の予備圧延は従来から使用されている塗布層全幅を圧延
するものとは異なる。この予備圧延により、塗布した上
記盛り上がり部の活物質を、この盛り上がり部より端部
に移動させることにより、塗布時にダレによって塗布厚
みが薄くなった端部の塗布厚みを増加させ、塗布層全幅
を均一な塗布厚みにした後、本圧延することにより活物
質量が均一な極板を得ることができる。
前記塗布層の幅方向両端部の塗布厚みが、他の部分より
厚くなるように塗布した盛り上がり部を設け、この盛り
上がり部のみを予備圧延した後、塗布幅全体にわたって
本圧延し、均一な厚みの極板を製造するものであり、こ
の予備圧延は従来から使用されている塗布層全幅を圧延
するものとは異なる。この予備圧延により、塗布した上
記盛り上がり部の活物質を、この盛り上がり部より端部
に移動させることにより、塗布時にダレによって塗布厚
みが薄くなった端部の塗布厚みを増加させ、塗布層全幅
を均一な塗布厚みにした後、本圧延することにより活物
質量が均一な極板を得ることができる。
【００１１】また本発明の塗布装置は、集電体の幅方向
の両端部において、他の部分より塗布厚さが厚くなるよ
うにペーストを塗布するために、吐出部のノズル先端部
のスリット幅が、先端に向かって徐々に狭くなっている
テーパー状スリットノズルを備えたことを特徴とするも
のであり、前記ノズル先端部のスリット幅が前記極板の
塗布幅より６〜３４ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍ狭
いことが好ましい。
の両端部において、他の部分より塗布厚さが厚くなるよ
うにペーストを塗布するために、吐出部のノズル先端部
のスリット幅が、先端に向かって徐々に狭くなっている
テーパー状スリットノズルを備えたことを特徴とするも
のであり、前記ノズル先端部のスリット幅が前記極板の
塗布幅より６〜３４ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍ狭
いことが好ましい。
【００１２】このテーパー状スリットノズルを備えた塗
布装置を用いることにより、塗布幅の幅方向両端部の塗
布厚みを、他の部分より厚くなるように塗布して盛り上
がり部を設けることが容易にできる。
布装置を用いることにより、塗布幅の幅方向両端部の塗
布厚みを、他の部分より厚くなるように塗布して盛り上
がり部を設けることが容易にできる。
【００１３】また集電体の走行方向に間欠塗布を行った
場合、塗布の開始および停止時に圧力の微妙な制御を行
っても塗布の開始時に上記と同様の盛り上がり部が生じ
る場合には上記と同様に、この盛り上がり部のみを予備
圧延した後、塗布幅全体を本圧延することにより、均一
な厚みの極板を製造することができる。
場合、塗布の開始および停止時に圧力の微妙な制御を行
っても塗布の開始時に上記と同様の盛り上がり部が生じ
る場合には上記と同様に、この盛り上がり部のみを予備
圧延した後、塗布幅全体を本圧延することにより、均一
な厚みの極板を製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本発明の
実施の形態について説明する。
実施の形態について説明する。
【００１５】図１はリチウムイオン二次電池用極板の製
造方法を示す概略図である。
造方法を示す概略図である。
【００１６】極板が正極の場合は、アルミニウム製の箔
やラス加工やエッチング処理された厚み１０μｍ〜６０
μｍの箔からなる集電体の片側または両面に正極活物質
と結着剤、必要に応じて導電剤、増粘剤を溶剤に混練分
散させたペーストを塗布する。
やラス加工やエッチング処理された厚み１０μｍ〜６０
μｍの箔からなる集電体の片側または両面に正極活物質
と結着剤、必要に応じて導電剤、増粘剤を溶剤に混練分
散させたペーストを塗布する。
【００１７】正極活物質としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、リチウムイオンをゲストとして受
け入れ得るリチウム含有遷移金属化合物が使用される。
例えば、コバルト、マンガン、ニッケル、クロム、鉄お
よびバナジウムから選ばれる少なくとも一種類の金属と
リチウムとの複合金属酸化物、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎ
Ｏ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ(1-x)Ｏ2（０＜ｘ＜
１）、ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅＯ2、ＬｉＶＯ2等が好
ましい。
ではないが、例えば、リチウムイオンをゲストとして受
け入れ得るリチウム含有遷移金属化合物が使用される。
例えば、コバルト、マンガン、ニッケル、クロム、鉄お
よびバナジウムから選ばれる少なくとも一種類の金属と
リチウムとの複合金属酸化物、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎ
Ｏ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ(1-x)Ｏ2（０＜ｘ＜
１）、ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅＯ2、ＬｉＶＯ2等が好
ましい。
【００１８】結着剤としては、溶剤に混練分散できるも
のであれば特に限定されるものではないが、例えば、フ
ッ素系結着材やアクリルゴム、変性アクリルゴム、スチ
レンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル系重合体、
ビニル系重合体等を単独、或いは二種類以上の混合物ま
たは共重合体として用いることができる。フッ素系結着
剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビ
ニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体やポリテトラ
フルオロエチレン樹脂のディスパージョンが好ましい。
のであれば特に限定されるものではないが、例えば、フ
ッ素系結着材やアクリルゴム、変性アクリルゴム、スチ
レンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル系重合体、
ビニル系重合体等を単独、或いは二種類以上の混合物ま
たは共重合体として用いることができる。フッ素系結着
剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビ
ニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体やポリテトラ
フルオロエチレン樹脂のディスパージョンが好ましい。
【００１９】必要に応じて導電剤、増粘剤を加えること
ができ、導電剤としてはアセチレンブラック、グラファ
イト、炭素繊維等を単独、或いは二種類以上の混合物が
好ましく、増粘剤としてはエチレン−ビニルアルコール
共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロ
ースなどが好ましい。
ができ、導電剤としてはアセチレンブラック、グラファ
イト、炭素繊維等を単独、或いは二種類以上の混合物が
好ましく、増粘剤としてはエチレン−ビニルアルコール
共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロ
ースなどが好ましい。
【００２０】溶剤としては、結着剤が溶解可能な溶剤が
適切で、有機系結着剤の場合は、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロ
フラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ヘキサメチルスルホルアミド、テトラメチル尿素、
アセトン、メチルエチルケトン等の有機溶剤を単独また
はこれらを混合した混合溶剤が好ましく、水系結着剤の
場合は水または温水が好ましい。
適切で、有機系結着剤の場合は、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロ
フラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、ヘキサメチルスルホルアミド、テトラメチル尿素、
アセトン、メチルエチルケトン等の有機溶剤を単独また
はこれらを混合した混合溶剤が好ましく、水系結着剤の
場合は水または温水が好ましい。
【００２１】極板が負極の場合は、銅製の箔やラス加工
やエッチング処理された厚み１０μｍ〜５０μｍの箔か
らなる集電体の片側または両面に負極活物質と結着剤、
必要に応じて増粘剤を溶剤に混練分散させたペーストを
塗布する。
やエッチング処理された厚み１０μｍ〜５０μｍの箔か
らなる集電体の片側または両面に負極活物質と結着剤、
必要に応じて増粘剤を溶剤に混練分散させたペーストを
塗布する。
【００２２】負極活物質としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、有機高分子化合物（フェノール樹
脂、ポリアクリロニトリル、セルロース等）を焼成する
ことにより得られる炭素材料、コークスやピッチを焼成
することにより得られる炭素材料、或いは人造グラファ
イト、天然グラファイト等を、その形状としては、球
状、鱗片状、塊状のものを用いることができる。
ではないが、例えば、有機高分子化合物（フェノール樹
脂、ポリアクリロニトリル、セルロース等）を焼成する
ことにより得られる炭素材料、コークスやピッチを焼成
することにより得られる炭素材料、或いは人造グラファ
イト、天然グラファイト等を、その形状としては、球
状、鱗片状、塊状のものを用いることができる。
【００２３】結着剤、必要に応じて添加する増粘剤とし
ては、正極板と同様の結着剤を用いることができる。
ては、正極板と同様の結着剤を用いることができる。
【００２４】ところで、本発明における活物質、結着
剤、必要に応じて加える増粘剤、導電剤を溶剤に混練分
散させてペースト状合剤を作製する方法は、特に限定さ
れるものではなく、例えば、プラネタリーミキサー、ホ
モミキサー、ピンミキサー、ニーダー、ホモジナイザー
等を用いることができる。これらを単独、或いは組み合
わせて使用することも可能である。
剤、必要に応じて加える増粘剤、導電剤を溶剤に混練分
散させてペースト状合剤を作製する方法は、特に限定さ
れるものではなく、例えば、プラネタリーミキサー、ホ
モミキサー、ピンミキサー、ニーダー、ホモジナイザー
等を用いることができる。これらを単独、或いは組み合
わせて使用することも可能である。
【００２５】また、上記ペースト状合剤の混練分散時
に、各種分散剤、界面活性剤、安定剤等を必要に応じて
添加することも可能である。
に、各種分散剤、界面活性剤、安定剤等を必要に応じて
添加することも可能である。
【００２６】このようして混錬分散させたペーストを、
図１、図２に示すような塗布装置を用いて一定速度で走
行するフープ状の集電体２上に塗布する。
図１、図２に示すような塗布装置を用いて一定速度で走
行するフープ状の集電体２上に塗布する。
【００２７】スリット状ノズル１の吐出部６における先
端部のスリット幅が、図２（ｂ）のようにノズル内部か
らノズル先端７に向かって左右対称に、徐々に狭くなっ
ているテーパー状スリットノズルを備えた塗布装置を用
いて塗布することにより、塗布幅の両端部が他の部分よ
りも厚くなる図３（ａ）に示すような盛り上がり部を設
けた。
端部のスリット幅が、図２（ｂ）のようにノズル内部か
らノズル先端７に向かって左右対称に、徐々に狭くなっ
ているテーパー状スリットノズルを備えた塗布装置を用
いて塗布することにより、塗布幅の両端部が他の部分よ
りも厚くなる図３（ａ）に示すような盛り上がり部を設
けた。
【００２８】このスリット状ノズル１は、図２（ａ）〜
（ｃ）に示すように、ノズル上板１ａとノズル下板１ｂ
との間にマニホールド１ｃおよび吐出部６を形成すると
共に、吐出部６の両側部において、ノズル上板１ａとノ
ズル下板１ｂとの間にサイドテープ１ｄ、１ｄを配し、
その形状を図２（ｂ）、（ｃ）に示すように形成して構
成されている。このサイドテープ１ｄの形状の選択によ
り、前記両端部の盛り上がり部の盛り上がり値を調整す
ることができる。
（ｃ）に示すように、ノズル上板１ａとノズル下板１ｂ
との間にマニホールド１ｃおよび吐出部６を形成すると
共に、吐出部６の両側部において、ノズル上板１ａとノ
ズル下板１ｂとの間にサイドテープ１ｄ、１ｄを配し、
その形状を図２（ｂ）、（ｃ）に示すように形成して構
成されている。このサイドテープ１ｄの形状の選択によ
り、前記両端部の盛り上がり部の盛り上がり値を調整す
ることができる。
【００２９】乾燥は、自然乾燥に近い乾燥が好ましい
が、生産性を考慮すると乾燥炉３を用いて、５０℃から
１５０℃の範囲で順次温度を高くして、２分〜２０分間
乾燥させるのが好ましい。
が、生産性を考慮すると乾燥炉３を用いて、５０℃から
１５０℃の範囲で順次温度を高くして、２分〜２０分間
乾燥させるのが好ましい。
【００３０】圧延は、前記塗布幅の他の部分より厚くな
るように塗布した幅方向両端部の盛り上がり部のみを予
備圧延ローラ５により予備圧延した後、塗布幅全体にわ
たって本圧延ローラ５により本圧延し、均一な厚みの極
板を製造するものであり、この予備圧延により、塗布し
た上記盛り上がり部の活物質を、塗布時にダレによって
塗布厚みが薄くなった端部に移動させることにより、塗
布層全幅を均一な塗布厚みにした後、本圧延することに
より活物質量が均一な極板を得ることができる。
るように塗布した幅方向両端部の盛り上がり部のみを予
備圧延ローラ５により予備圧延した後、塗布幅全体にわ
たって本圧延ローラ５により本圧延し、均一な厚みの極
板を製造するものであり、この予備圧延により、塗布し
た上記盛り上がり部の活物質を、塗布時にダレによって
塗布厚みが薄くなった端部に移動させることにより、塗
布層全幅を均一な塗布厚みにした後、本圧延することに
より活物質量が均一な極板を得ることができる。
【００３１】予備圧延する時の圧力は０．０５ＭＰａ〜
０．５ＭＰａの範囲が好ましい。０．０５ＭＰａ未満の
場合には、上記盛り上がり部の活物質を圧延することが
できず、塗布時にダレによって塗布厚みが薄くなった端
部に移動させることが困難であり、０．５ＭＰａを越え
ると上記盛り上がり部の活物質を圧延することはできる
が、塗布時にダレによって塗布厚みが薄くなった端部に
移動させることが困難であり好ましくない。
０．５ＭＰａの範囲が好ましい。０．０５ＭＰａ未満の
場合には、上記盛り上がり部の活物質を圧延することが
できず、塗布時にダレによって塗布厚みが薄くなった端
部に移動させることが困難であり、０．５ＭＰａを越え
ると上記盛り上がり部の活物質を圧延することはできる
が、塗布時にダレによって塗布厚みが薄くなった端部に
移動させることが困難であり好ましくない。
【００３２】そして、本圧延する時の圧力は５ＭＰａ〜
２５ＭＰａの範囲が好ましい。５ＭＰａ未満の場合に
は、目的とする極板の厚みを確保することが困難で、２
５ＭＰａを越えても厚みは変わらない上、圧延設備が大
きなものになり好ましくない。
２５ＭＰａの範囲が好ましい。５ＭＰａ未満の場合に
は、目的とする極板の厚みを確保することが困難で、２
５ＭＰａを越えても厚みは変わらない上、圧延設備が大
きなものになり好ましくない。
【００３３】
【実施例】本発明を実施例および比較例を用いて、詳細
に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものでは
ない。
に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものでは
ない。
【００３４】（実施例１）まず、負極活物質として球状
黒鉛粉末１００重量部と、増粘剤としてカルボキシメチ
ルセルロース１重量部を水１００重量部に溶解した水溶
液１２６重量部と、結着剤としてポリエチレン樹脂の水
性ディスパージョン１１重量部を配合し、混錬分散させ
てペーストを作製した。
黒鉛粉末１００重量部と、増粘剤としてカルボキシメチ
ルセルロース１重量部を水１００重量部に溶解した水溶
液１２６重量部と、結着剤としてポリエチレン樹脂の水
性ディスパージョン１１重量部を配合し、混錬分散させ
てペーストを作製した。
【００３５】このようして混錬分散させたペーストを、
図２（ａ）〜（ｃ）に示すようなノズル上板１ａとノズ
ル下板１ｂとの間にマニホールド１ｃおよび吐出部６を
形成すると共に、ノズル内部の幅が４００ｍｍである
が、ノズル先端７から１０ｍｍ内部の位置からノズル先
端７に向かって左右対称に、徐々に狭くし、ノズル先端
部の幅が３８０ｍｍであるスリットノズル１を備えた塗
布装置を用いて、一定速度で走行する厚さ１４μｍの銅
箔製のフープ状集電体２上に塗布した。そして、乾燥炉
３にて６０℃から１１０℃に順次温度を高くして５分間
乾燥を行って得られた極板８の幅方向の極板厚みの分布
を図４（ａ）に示す。ここで縦軸は、幅方向距離が４０
〜３６０ｍｍの中間部分の、極板厚み（集電体の厚みと
活物質塗布層の厚みの和）の平均を１００％としたとき
の相対的な塗布厚みの分布で、極板厚みの平均値は２９
５μｍであり、塗布幅（４００ｍｍに設定されてい
る。）の両端部から１５ｍｍの位置の極板厚みは中間部
分よりも１２μｍ、すなわち４％厚い盛り上がり部８
ａ、８ｂを得た。
図２（ａ）〜（ｃ）に示すようなノズル上板１ａとノズ
ル下板１ｂとの間にマニホールド１ｃおよび吐出部６を
形成すると共に、ノズル内部の幅が４００ｍｍである
が、ノズル先端７から１０ｍｍ内部の位置からノズル先
端７に向かって左右対称に、徐々に狭くし、ノズル先端
部の幅が３８０ｍｍであるスリットノズル１を備えた塗
布装置を用いて、一定速度で走行する厚さ１４μｍの銅
箔製のフープ状集電体２上に塗布した。そして、乾燥炉
３にて６０℃から１１０℃に順次温度を高くして５分間
乾燥を行って得られた極板８の幅方向の極板厚みの分布
を図４（ａ）に示す。ここで縦軸は、幅方向距離が４０
〜３６０ｍｍの中間部分の、極板厚み（集電体の厚みと
活物質塗布層の厚みの和）の平均を１００％としたとき
の相対的な塗布厚みの分布で、極板厚みの平均値は２９
５μｍであり、塗布幅（４００ｍｍに設定されてい
る。）の両端部から１５ｍｍの位置の極板厚みは中間部
分よりも１２μｍ、すなわち４％厚い盛り上がり部８
ａ、８ｂを得た。
【００３６】次に、この両端部の盛り上がり部８ａ、８
ｂのみを図３（ａ）に示すような予備圧延ローラ５を用
いて０．５ＭＰａの圧力にて圧延することにより、この
盛り上がり部８ａ、８ｂの活物質を、塗布時にダレによ
って塗布厚みが薄くなった端部に移動させることによ
り、図４（ｂ）に示すような塗布幅の幅方向両端部から
５ｍｍの位置の極板厚みが中間部分の極板厚みより６μ
ｍ、すなわち２．０％厚いのみであった。
ｂのみを図３（ａ）に示すような予備圧延ローラ５を用
いて０．５ＭＰａの圧力にて圧延することにより、この
盛り上がり部８ａ、８ｂの活物質を、塗布時にダレによ
って塗布厚みが薄くなった端部に移動させることによ
り、図４（ｂ）に示すような塗布幅の幅方向両端部から
５ｍｍの位置の極板厚みが中間部分の極板厚みより６μ
ｍ、すなわち２．０％厚いのみであった。
【００３７】そして、極板８全体を本圧延ローラ４を用
いて８ＭＰａの圧力にて圧延することにより、塗布幅両
端部の極板厚みを中間部の極板厚み１９６μｍに対し
て、３μｍ以下、すなわち１．６％以下にすることがで
き、塗布全幅において厚み均一性の良好な極板を得るこ
とができた。
いて８ＭＰａの圧力にて圧延することにより、塗布幅両
端部の極板厚みを中間部の極板厚み１９６μｍに対し
て、３μｍ以下、すなわち１．６％以下にすることがで
き、塗布全幅において厚み均一性の良好な極板を得るこ
とができた。
【００３８】(実施例２)まず、正極活物質としてコバル
ト酸リチウムを１００重量部、導電剤としてアセチレン
ブラックを３重量部、結着剤としてポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を固形分で４重量部とカルボ
キシメチルセルロースを０．８重量部を加え、水を溶剤
として混練分散させてペーストを作製した。
ト酸リチウムを１００重量部、導電剤としてアセチレン
ブラックを３重量部、結着剤としてポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を固形分で４重量部とカルボ
キシメチルセルロースを０．８重量部を加え、水を溶剤
として混練分散させてペーストを作製した。
【００３９】このようして混錬分散させたペーストを、
図２（ａ）〜（ｃ）に示すようなノズル上板１ａとノズ
ル下板１ｂとの間にマニホールド１ｃおよび吐出部６を
形成すると共に、ノズル内部の幅が４００ｍｍである
が、ノズル先端７から５ｍｍ内部の位置からノズル先端
７に向かって左右対称に、徐々に狭くし、ノズル先端部
の幅が３９０ｍｍであるテーパー状スリットノズル１を
備えた塗布装置を用いて、一定速度で走行する厚さ２０
μｍのアルミニウム箔製のフープ状集電体２上に４５０
ｍｍ毎に１０ｍｍの未塗布部ができるように間欠塗布し
た。
図２（ａ）〜（ｃ）に示すようなノズル上板１ａとノズ
ル下板１ｂとの間にマニホールド１ｃおよび吐出部６を
形成すると共に、ノズル内部の幅が４００ｍｍである
が、ノズル先端７から５ｍｍ内部の位置からノズル先端
７に向かって左右対称に、徐々に狭くし、ノズル先端部
の幅が３９０ｍｍであるテーパー状スリットノズル１を
備えた塗布装置を用いて、一定速度で走行する厚さ２０
μｍのアルミニウム箔製のフープ状集電体２上に４５０
ｍｍ毎に１０ｍｍの未塗布部ができるように間欠塗布し
た。
【００４０】そして、乾燥炉３にて８０℃から１３０℃
に順次温度を高くして１０分間乾燥を行って得られた極
板８の幅方向の極板厚さの分布は図４（ａ）と同様の傾
向が見られた。また、走行方向の極板厚さの分布は図４
（ｃ）に示すようになった。
に順次温度を高くして１０分間乾燥を行って得られた極
板８の幅方向の極板厚さの分布は図４（ａ）と同様の傾
向が見られた。また、走行方向の極板厚さの分布は図４
（ｃ）に示すようになった。
【００４１】実施例２において、幅方向距離が４０〜３
６０ｍｍの中間部分の、極板厚み（集電体の厚みと活物
質塗布層の厚みの和）の平均値は３１０μｍであり、塗
布幅の両端部から５ｍｍの位置の極板厚みは中間部分よ
りも６μｍ、すなわち２％厚い盛り上がり部を得た。
６０ｍｍの中間部分の、極板厚み（集電体の厚みと活物
質塗布層の厚みの和）の平均値は３１０μｍであり、塗
布幅の両端部から５ｍｍの位置の極板厚みは中間部分よ
りも６μｍ、すなわち２％厚い盛り上がり部を得た。
【００４２】図４（ｃ）における縦軸は、間欠塗布開始
位置からの走行方向距離が４０〜４１０ｍｍの中間部分
の、極板厚み（集電体の厚みと活物質塗布層の厚みの
和）の平均を１００％としたときの相対的な極板厚みの
分布で、極板厚みの平均値は３０５μｍであり、走行方
向の塗布開始端から５ｍｍの位置の盛り上がり部８ｃの
極板厚みは中間部分よりも９μｍ、すなわち３％厚かっ
たが、塗布終了端部には盛り上がり部は生じなかった。
位置からの走行方向距離が４０〜４１０ｍｍの中間部分
の、極板厚み（集電体の厚みと活物質塗布層の厚みの
和）の平均を１００％としたときの相対的な極板厚みの
分布で、極板厚みの平均値は３０５μｍであり、走行方
向の塗布開始端から５ｍｍの位置の盛り上がり部８ｃの
極板厚みは中間部分よりも９μｍ、すなわち３％厚かっ
たが、塗布終了端部には盛り上がり部は生じなかった。
【００４３】次に、盛り上がり部８ａ、８ｂのみを図３
（ａ）に示すような予備圧延ローラ５を用いて０．１Ｍ
Ｐａの圧力にて圧延することにより、この盛り上がり部
８ａ、８ｂの活物質を、塗布時にダレによって塗布厚み
が薄くなった端部に移動させることにより、図４（ｂ）
に示すような塗布幅の両端部から３ｍｍの位置の極板厚
みが中間部分の極板厚みより４μｍ、すなわち１．３％
厚いのみであった。
（ａ）に示すような予備圧延ローラ５を用いて０．１Ｍ
Ｐａの圧力にて圧延することにより、この盛り上がり部
８ａ、８ｂの活物質を、塗布時にダレによって塗布厚み
が薄くなった端部に移動させることにより、図４（ｂ）
に示すような塗布幅の両端部から３ｍｍの位置の極板厚
みが中間部分の極板厚みより４μｍ、すなわち１．３％
厚いのみであった。
【００４４】また、盛り上がり部８ｃのみを図３（ｂ）
に示すような予備圧延ローラ５を用いて０．１ＭＰａの
圧力にて圧延することにより、この盛り上がり部８ｃの
活物質を、塗布開始端部に移動させることにより、塗布
開始端部から４ｍｍの位置の極板厚みが中間部分の極板
厚みより６μｍ、すなわち２．０％厚いのみであった。
に示すような予備圧延ローラ５を用いて０．１ＭＰａの
圧力にて圧延することにより、この盛り上がり部８ｃの
活物質を、塗布開始端部に移動させることにより、塗布
開始端部から４ｍｍの位置の極板厚みが中間部分の極板
厚みより６μｍ、すなわち２．０％厚いのみであった。
【００４５】さらに、極板８全体を本圧延ローラ４を用
いて２０ＭＰａの圧力にて圧延することにより、塗布幅
両端部の極板厚みを中間部の極板厚み１９０μｍに対し
て、２μｍ以下、すなわち１．１％以下にすることがで
き、塗布全幅において厚み均一性の良好な極板を得るこ
とができ、走行方向の塗布開始端部の極板厚みを中間部
の極板厚み１９１μｍに対して、３μｍ以下、すなわち
１．６％以下にすることができ、走行方向の塗布厚みに
ついても良好な極板を得ることができた。
いて２０ＭＰａの圧力にて圧延することにより、塗布幅
両端部の極板厚みを中間部の極板厚み１９０μｍに対し
て、２μｍ以下、すなわち１．１％以下にすることがで
き、塗布全幅において厚み均一性の良好な極板を得るこ
とができ、走行方向の塗布開始端部の極板厚みを中間部
の極板厚み１９１μｍに対して、３μｍ以下、すなわち
１．６％以下にすることができ、走行方向の塗布厚みに
ついても良好な極板を得ることができた。
【００４６】（比較例）実施例１と同様にして、混錬分
散させた負極ペーストを、図６（ａ）〜（ｂ）に示すよ
うに、吐出部はノズル内部からノズル先端部７まで平行
でその幅が４００ｍｍであるスリットノズル１００を備
えた塗布装置を用いて、実施例１と同様にして塗布し、
乾燥を行って得られた極板８の幅方向の極板厚みの分布
を図７に示す。
散させた負極ペーストを、図６（ａ）〜（ｂ）に示すよ
うに、吐出部はノズル内部からノズル先端部７まで平行
でその幅が４００ｍｍであるスリットノズル１００を備
えた塗布装置を用いて、実施例１と同様にして塗布し、
乾燥を行って得られた極板８の幅方向の極板厚みの分布
を図７に示す。
【００４７】ここで縦軸は、実施例１と同様に、幅方向
距離が４０〜３６０ｍｍの中間部分の極板厚みの平均を
１００％としたときの相対的な極板厚みの分布で、極板
厚みの平均値は２９５μｍであったが、塗布幅の両端部
から３０ｍｍの位置からそれぞれ外側に向かって減少し
ており、両端部では２１μｍ、７％も極板厚みが少なか
った。
距離が４０〜３６０ｍｍの中間部分の極板厚みの平均を
１００％としたときの相対的な極板厚みの分布で、極板
厚みの平均値は２９５μｍであったが、塗布幅の両端部
から３０ｍｍの位置からそれぞれ外側に向かって減少し
ており、両端部では２１μｍ、７％も極板厚みが少なか
った。
【００４８】そして、極板８全体を実施例１と同様にし
て本圧延することにより、塗布幅中間部の厚みは１９６
μｍであったが、塗布幅の両端部から３０ｍｍの位置か
らそれぞれ外側に向かって減少し、両端部では本圧延前
と同様に１３μｍ、６．７％も塗布厚みが少なく、両端
部の負極板は設計範囲外のものになり、歩留りが低下し
た。
て本圧延することにより、塗布幅中間部の厚みは１９６
μｍであったが、塗布幅の両端部から３０ｍｍの位置か
らそれぞれ外側に向かって減少し、両端部では本圧延前
と同様に１３μｍ、６．７％も塗布厚みが少なく、両端
部の負極板は設計範囲外のものになり、歩留りが低下し
た。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、集電体の
幅方向の塗布層の厚さを均一なものにし、歩留りが良好
な極板の製造方法および塗布装置を提供することができ
た。
幅方向の塗布層の厚さを均一なものにし、歩留りが良好
な極板の製造方法および塗布装置を提供することができ
た。
【図１】本発明の極板の製造方法を示す概略図。
【図２】（ａ）本発明のテーパー状スリット状ノズルの
縦断面図。 （ｂ）（ａ）のａ−ａ断面図。 （ｃ）要部の分解斜視図。
縦断面図。 （ｂ）（ａ）のａ−ａ断面図。 （ｃ）要部の分解斜視図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は共に予備圧延ローラによる盛
り上がり部の圧延を示す図。
り上がり部の圧延を示す図。
【図４】（ａ）本発明によるテーパー状スリット状ノズ
ルを使用した場合の、集電体幅方向の極板厚みの分布
図。 （ｂ）本発明による予備圧延後の集電体幅方向の極板厚
みの分布図。
ルを使用した場合の、集電体幅方向の極板厚みの分布
図。 （ｂ）本発明による予備圧延後の集電体幅方向の極板厚
みの分布図。
【図５】従来の極板の製造方法を示す概略図。
【図６】（ａ）従来のスリット状ノズルの縦断面図。
（ｂ）（ａ）のｂ−ｂ断面図。
【図７】従来のスリット状ノズルを使用した場合の、集
電体幅方向の極板厚みの分布図。
電体幅方向の極板厚みの分布図。
１ スリット状ノズル
１ａ ノズル上板
１ｂ ノズル下板
１ｃ マニホールド
２ 集電体
３ 乾燥炉
４ 本圧延ローラ
５ 予備圧延ローラ
６ 吐出端部
７ ノズル先端
８ 極板
８ａ，８ｂ 盛り上がり部
Claims (4)
- 【請求項１】 集電体上に少なくとも活物質と結着剤と
を含有するペーストを塗布し、乾燥させた後、圧延する
極板の製造方法において、 前記ペーストを塗布した塗布層の幅方向両端部に、塗布
厚みが他の部分より厚くなるように塗布した盛り上がり
部を設け、この盛り上がり部のみを予備圧延した後、塗
布幅全体にわたって本圧延し、極板を製造することを特
徴とする極板の製造方法。 - 【請求項２】 前記両端部の端縁から３〜１７ｍｍ内側
に他の部分の集電体と塗布層とを合計した極板厚みの平
均より１．５％〜５．０％厚くなる盛り上がり部を設け
ることを特徴とする請求項１に記載の極板の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の極板の製造方法
に用いる塗布装置であって、吐出部のノズル先端部のス
リット幅が先端に向かって徐々に狭くなっているテーパ
ー状スリットノズルを備えたことを特徴とする塗布装
置。 - 【請求項４】 前記ノズル先端部のスリット幅が前記極
板の塗布幅より６〜３４ｍｍ狭いことを特徴とする請求
項３に記載の塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001389746A JP3583101B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 電池用極板の製造方法および塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001389746A JP3583101B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 電池用極板の製造方法および塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003187788A true JP2003187788A (ja) | 2003-07-04 |
| JP3583101B2 JP3583101B2 (ja) | 2004-10-27 |
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ID=27597872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001389746A Expired - Fee Related JP3583101B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 電池用極板の製造方法および塗布装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3583101B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008218079A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池の電極の製造方法 |
| WO2010082230A1 (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | パナソニック株式会社 | 電池用極板の製造方法 |
| JP2010186781A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウムイオンキャパシタおよびリチウムイオンキャパシタ用極板とその製造方法 |
| JP2011125777A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Fujifilm Corp | 塗布装置及びこの塗布装置を用いた塗布膜製品の製造方法 |
| KR20230149480A (ko) * | 2022-04-20 | 2023-10-27 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 자동 코팅 시작 기능을 갖는 슬롯 다이 코터 |
-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001389746A patent/JP3583101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008218079A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池の電極の製造方法 |
| WO2010082230A1 (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | パナソニック株式会社 | 電池用極板の製造方法 |
| US8147565B2 (en) | 2009-01-15 | 2012-04-03 | Panasonic Corporation | Method for manufacturing electrode plate for battery |
| KR101141792B1 (ko) * | 2009-01-15 | 2012-05-04 | 파나소닉 주식회사 | 전지용 극판의 제조방법 |
| JPWO2010082230A1 (ja) * | 2009-01-15 | 2012-06-28 | パナソニック株式会社 | 電池用極板の製造方法 |
| JP2010186781A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウムイオンキャパシタおよびリチウムイオンキャパシタ用極板とその製造方法 |
| JP2011125777A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Fujifilm Corp | 塗布装置及びこの塗布装置を用いた塗布膜製品の製造方法 |
| KR20230149480A (ko) * | 2022-04-20 | 2023-10-27 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 자동 코팅 시작 기능을 갖는 슬롯 다이 코터 |
| KR102652775B1 (ko) * | 2022-04-20 | 2024-03-28 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 자동 코팅 시작 기능을 갖는 슬롯 다이 코터 |
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