JP2004311236A

JP2004311236A - Manufacturing method of electrode plate

Info

Publication number: JP2004311236A
Application number: JP2003103982A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Hashimoto; 達也橋本; Akira Matsuo; 明松尾; Hideki Sano; 秀樹佐野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an excellent electrode plate having no agglomerate or pin holes in the manufacturing method of an electrode plate in which a dispersed paste made to be dispersed by a dispersing machine a paste composed of at least an active material, a binder, and a dispersing agent is coated, dried, and rolled on a current collector. <P>SOLUTION: In the manufacturing method, by using a dispersing machine which is equipped with a nearly circular truncated cone-shape dispersing container 2 having a narrow opening part at the bottom side and arranging the central axis in the vertical direction, and a nozzle part 11 which is fixed to a rotating shaft coinciding with the center axis of the dispersing container and made for discharging the paste 8 extended in a direction including horizontal direction component, and by rotating the nozzle part, the paste is discharged into the dispersing container from the nozzle part and by making it collide with the wall face of the dispersing container, the paste is dispersion treated, and this dispersion treated paste 9 is used for the electrode plate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凝集塊やピンホールのない良好な極板の製造方法に関するものである。
【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、充放電可能な密閉型二次電池の性能に大きく依存しており、搭載される密閉型二次電池の容量アップと共に、軽量・コンパクト化も同時に実現することが望まれている。これらの要望に応える密閉型二次電池として、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電池が開発され、主流になっている。
【０００３】
これらの密閉型二次電池は、正極板と負極板とをセパレ−タを介して渦巻状に巻回や積層した極板群と電解液からなる発電要素を円筒形、角形や扁平形の電池ケースに収納し、かしめ封口やレ−ザ−封口することによって構成されている。
【０００４】
この電池に用いられる極板は、一般的に活物質（正極活物質または負極活物質）、結着剤（バインダー）、必要に応じて導電剤、導電助剤、増粘剤等を分散媒に混練分散させたペーストを集電体の片面もしくは両面に塗布乾燥した後、所定の厚みまで圧延し、所定の寸法形状にスリットすることにより作製されている。
【０００５】
ここで、ペーストの分散方法は、極板に凝集塊やピンホールのない良好な極板を得るために非常に重要である。
【０００６】
従来、活物質、結着剤、必要に応じて導電剤、導電助剤、増粘剤等を所定量配合したものに所定量の分散媒（溶剤）を加え、練合機や分散機で混練することによってペーストを作製していたが、ペースト中の凝集塊や気泡を除去できない為に、凝集塊やピンホールのない良好な極板を得ることが困難であった。
【０００７】
溶剤と結着剤を混合溶解または分散した後、活物質と導電剤の表面積の大きい順に添加して混練後、減圧脱泡する提案（例えば、特許文献１参照）や、結着剤を溶剤に溶解したものに活物質と導電剤を添加して混合した後、微量の溶剤を複数回に分けて添加して固練りし、さらに溶剤を加えてペーストを作製する提案（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００８】
しかしながら、このような方法では、ペースト中に残存する気泡と凝集塊を同時に生産性を落とすことなく、除去することが困難であり、時間をかけてもペーストにせん断力がかからない状態で混練している為、凝集塊を無くことができなかった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−１４４７１４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６７７５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決すべく、ペースト中の凝集塊および気泡を連続的に除去処理することができ、生産性良く凝集塊やピンホールの無い極板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための本発明は、少なくとも活物質、結着剤と分散媒からなるペーストを分散機で分散させた分散ペーストを集電体に塗着、乾燥、圧延する極板の製造方法において、前記分散ペーストは狭口側を下方側とし、その中心軸を垂直方向に向けて配された略円錐台状の分散容器と、前記分散容器の中心軸と一致した回転軸に固定され、水平方向成分を含む方向に伸びたペーストを放出するためのノズル部を備えた分散機を用い、前記ノズル部を回転させながら、前記ペーストを前記ノズル部より前記分散容器内に放出し、前記分散容器壁面と衝突させることにより分散処理した分散ペーストであることを特徴とする極板の製造方法である。
【００１２】
そして、このノズル部の直径は、６０〜５００μｍの範囲であることが好ましく、このノズル部からペーストを分散容器内に放出させるときの加速度が、１０ｍ／ｓ^２〜５０ｍ／ｓ^２であることが好ましい。
【００１３】
また、前記分散機に減圧ポンプを配設し、減圧下でペーストの分散処理を連続的に行うことがより好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の分散機の概略図である。
【００１６】
分散機は、狭口側を下方側とし、その中心軸を垂直方向に向けて配された略円錐状の分散容器２と、前記分散容器２の中心軸と一致した回転軸に固定され、水平方向成分を含む方向に伸びたペーストを放出するための円盤１に設けたノズル部１１を備えた分散機であり、少なくとも活物質、結着剤と分散媒とのペースト８を前記ノズル１１を回転させながら、分散容器２内へ放出し、分散容器２の壁面に衝突することにより、凝集塊を破砕し、分散させる。同時に、ペースト８に含まれていた気泡も、分散容器２壁面への衝突による破泡と、減圧ポンプ６による減圧効果によって脱泡除去される。
【００１７】
このようにして分散・脱泡処理された分散ペースト９は分散容器２の傾斜に沿って滑り落ち、捕集タンク４に捕集される。捕集後、分散ペースト９は、排出ポンプ１０によって排出されるため、連続的な分散・脱泡処理が可能となり、生産性に優れた分散ペーストを得ることができる。
【００１８】
このとき、ノズル部１１の直径は６０〜５００μｍの範囲であることが好ましい。直径が６０μｍ未満の場合には、ペーストが出口を通過するのに時間を要し、生産性が低下する。また、過剰な粉砕による構成材料の微細化や繊維化が起因と考えられる再凝集が生じるため不適当である。逆にノズル部１１の直径が５００μｍを越える場合には、凝集塊を十分に分散化することができない。
【００１９】
また、分散容器に減圧ポンプを配設してペースト中の気泡を脱泡するときの圧力としては１．３ｋＰａ〜７．０ｋＰａの範囲が好ましい。１．３ｋＰａ未満（減圧度が高くなる）の場合、分散媒が蒸発してしまい、配合比が変化してしまうので好ましくなく、逆に７．０ｋＰａを超える場合、ペースト中の脱泡性が悪くなるので好ましくない。
【００２０】
そして、ペーストを分散容器内に放出させるときの加速度が、１０ｍ／ｓ^２〜５０ｍ／ｓ^２の範囲が好ましい。１０ｍ／ｓ^２未満の場合、分散容器の壁面に衝突させても十分に脱泡できないので好ましくなく、逆に５０ｍ／ｓ^２を超える場合、分散容器の壁面との衝突によってペースト中の粒子が破壊されてしまうので好ましくない。
【００２１】
このようにして得られた分散ペーストを集電体の片面または両面に塗着、乾燥、圧延して極板を製造方法することができる。
【００２２】
正極の集電体としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金製の箔やラス加工もしくはエッチング処理された厚み１０μｍ〜６０μｍのものが好ましく、負極の集電体としては、通常の銅箔やラス加工もしくはエッチング処理された銅箔からなる厚み１０μｍ〜５０μｍのものが好ましい。
【００２３】
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１種の遷移金属と、リチウムとの複合金属酸化物が使用される。なかでもＬｉ_ｘＣｏＯ_２、Ｌｉ_ｘＭｎＯ_２、Ｌｉ_ｘＮｉＯ_２、ＬｉＣｒＯ_２、αＬｉＦｅＯ_２、ＬｉＶＯ_２、Ｌｉ_ｘＣｏ_ｙＮｉ_１−ｙＯ_２、Ｌｉ_ｘＣｏ_ｙＭ_１−ｙＯ_ｚ、Ｌｉ_ｘＮｉ_１−ｙＭ_ｙＯ_ｚ、Ｌｉ_ｘＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_ｘＭｎ_２−ｙＭ_ｙＯ_４（ここで、Ｍ＝Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢよりなる群から選ばれる少なくとも１種、ｘ＝０〜１．２、ｙ＝０〜０．９、ｚ＝２．０〜２．３）、遷移金属カルコゲン化物、バナジウム酸化物のリチウム化物、ニオブ酸化物のリチウム化物等が好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、上記のｘ値は充放電により増減する。正極活物質の平均粒径は、１μｍ〜３０μｍであることが好ましい。
【００２４】
結着剤、導電剤、必要に応じて添加できる増粘剤は、従来と同様のものを用いることができる。
【００２５】
結着剤としては、ペーストの分散媒に溶解または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、フッ素系結着剤、アクリルゴム、変性アクリルゴム、スチレン−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用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、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、ポリテトラフルオロエチレン等が好ましく、これらはディスパージョンとして用いることができる。
【００２６】
導電剤としては、アセチレンブラック、グラファイト、炭素繊維等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
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。
【００２８】
分散媒としては、結着剤、必要に応じて添加する増粘剤が溶解または分散できるものであれば特に限定されないが、有機系分散媒を用いる場合は、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を単独または混合して用いることが好ましい。また、水系分散媒を用いる場合は、水や温水が好ましい。
【００２９】
負極活物質としては、特に限定されるものではないが、充電・放電によりリチウムイオンを放出・吸蔵できる炭素材料を用いることが好ましい。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、人造黒鉛、天然黒鉛、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維等が好ましく、その形状としては、繊維状、球状、鱗片状、塊状のものを用いることができる。
【００３０】
負極に用いる結着剤、必要に応じて用いられる導電助剤、増粘剤には、従来と同様のものを用いることができ、正極板と同様の結着剤、導電剤、増粘剤を用いることもできる。
【００３１】
次に、塗着するには、スリットダイコーター、リバースロールコーター、リップコーター、ブレードコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、ディップコーター等を用いて、正極集電体に容易に塗着することができる。
【００３２】
乾燥は、自然乾燥に近い乾燥を行うことが好ましいが、生産性を考慮すると、８０℃〜２００℃の温度で１０分間〜５時間乾燥させるのが好ましい。
【００３３】
圧延は、ロールプレス機によって正極板が１３０μｍ〜２００μｍの所定の厚みになるまで、線圧１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍで数回を行うか、線圧を変えて圧延するのが好ましい。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例を用いてさらに詳しく説明するが、これらは発明の趣旨を超えない限り、本発明を何ら限定するものではない。
【００３５】
（実施例１）
正極活物質としてＬｉＣｏＯ_２粉末を５０質量部、導電剤としてアセチレンブラックを１．５質量部、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の水性ディスパージョン（固形分５０質量％）を７質量部、そして増粘剤としてカルボキシメチルセルロースの水溶液（固形分１質量％）を４１．５質量部配合して、万能ミキサにより１８０分間混練し、ペースト１を作製した。得られたペースト１を図１に示す分散機のペーストタンク３に投入し、ペースト供給ポンプ７にて円盤１に設けたペーストを放出するためのノズル部１１からペースト８を放出し、分散容器２の壁面に１０ｍ／ｓ^２の加速度で衝突させることにより、凝集塊を破砕して分散させると共に、ペースト８に含まれている気泡も、分散容器２壁面に衝突させることによる破泡と、減圧ポンプ６による減圧効果によって脱泡除去した分散ペースト９を分散容器２の傾斜に沿って滑り落として、捕集タンク４に捕集した後、排出ポンプ１０によって排出して分散ペーストを作製した。
【００３６】
このとき、円盤１を回転させるモーター５の回転数を１５００ｒｐｍ、分散容器２内の圧力を減圧ポンプ６にて７．０ｋＰａとし、ノズル部１１の孔径は５００μｍのステンレス性のものを採用した。
【００３７】
このようにして作製した正極用分散ペーストを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔上に、ダイコーターを用いて塗着速度１５ｍ／分にて塗着し、１２０℃で２０分間乾燥した後、線圧１０００ｋｇ／ｃｍで２回圧延して正極板を作製した。
【００３８】
（実施例２）
ノズル部１１の孔径を６０μｍ、分散容器２の壁面に衝突させる加速度を５０ｍ／ｓ^２に設定した以外は、実施例１と同様にして正極用分散ペーストおよび正極板を作製した。
【００３９】
（実施例３）
減圧ポンプ６を使用せず、常圧下で分散処理を行った以外は、実施例１と同様にして正極用分散ペーストおよび正極板を作製した。
【００４０】
（実施例４）
ノズル部１１の孔径を６００μｍに設定した以外は、実施例１と同様にして正極用分散ペーストおよび正極板を作製した。
【００４１】
（実施例５）
ノズル部１１の孔径を５０μｍに設定した以外は、実施例１と同様にして正極用分散ペーストおよび正極板を作製した。
【００４２】
（比較例）
ペースト中の凝集塊や気泡を分散機で分散させなかった以外は、実施例１と同様にして正極用分散ペーストおよび正極板を作製した。
【００４３】
このようにして実施例１〜実施例５および比較例で得られた正極板について、凝集塊とピンホールの数を測定した結果を表１に示す。
【００４４】
凝集塊は、正極板１０００ｃｍ^２当たりの表面に存在する正極活物質であるＬｉＣｏＯ_２、導電剤であるアセチレンブラック、結着剤であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の５００μｍ以上の凝集塊の数を外観目視により評価した。
【００４５】
ピンホールは、正極板１０００ｃｍ^２当たりの表面に存在する直径５００μｍ以上のピンホールの数を外観目視により評価した。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１から明らかなように実施例によれば、極板の凝集塊やピンホールを大幅に低減できることがわかった。
【００４８】
そして、実施例１〜実施例５、比較例の比較からペーストを放出するノズル部の直径を６０μｍ〜５００μｍの範囲にすれば、凝集塊の無い極板が得られ、減圧下で実施すればピンホールも無くすることが明らかになった。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明の製造方法を用いてペーストを分散処理すれば、該ペーストから凝集塊および気泡を連続的に除去処理することができるので、生産性良く凝集塊やピンホールの無い極板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る分散機の概略図
【符号の説明】
１円盤
２分散容器
３ペーストタンク
４捕集タンク
５モーター
６減圧ポンプ
７ペースト供給ポンプ
８ペースト
９分散ペースト
１０排出ポンプ
１１ノズル部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a favorable electrode plate without agglomerates or pinholes.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the performance of portable electronic devices such as mobile phones and personal digital assistants largely depends on the performance of not only semiconductor elements and electronic circuits to be mounted, but also the performance of chargeable and dischargeable sealed secondary batteries. It is desired that the capacity of the sealed secondary battery be increased and the weight and size be reduced at the same time. As a sealed secondary battery that meets these demands, a nickel-metal hydride storage battery having an energy density about twice that of a nickel cadmium storage battery has been developed, and then a lithium-ion battery exceeding this has been developed and has become mainstream.
[0003]
These sealed secondary batteries are composed of a cylindrical, square or flat battery in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are spirally wound or laminated via a separator, and a power generating element composed of an electrolyte and an electrolytic solution is formed of a cylindrical, square or flat battery. It is constituted by being housed in a case, swaging and sealing with a laser.
[0004]
The electrode plate used in this battery generally includes an active material (a positive electrode active material or a negative electrode active material), a binder (a binder), and, if necessary, a conductive agent, a conductive auxiliary agent, and a thickener as a dispersion medium. The kneaded and dispersed paste is applied to one or both surfaces of the current collector, dried, rolled to a predetermined thickness, and slit into a predetermined size and shape.
[0005]
Here, the method of dispersing the paste is very important in order to obtain a good electrode plate without agglomerates or pinholes on the electrode plate.
[0006]
Conventionally, a predetermined amount of a dispersion medium (solvent) is added to a mixture of a predetermined amount of an active material, a binder, and, if necessary, a conductive agent, a conductive aid, a thickener, and the like, and the mixture is kneaded with a kneading machine or a dispersing machine. However, it was difficult to obtain a good electrode plate without agglomerates or pinholes because the aggregates and bubbles in the paste could not be removed.
[0007]
After mixing or dissolving or dispersing the solvent and the binder, the active material and the conductive agent are added in the order of the surface area, kneaded, and then kneaded, and then defoamed under reduced pressure (for example, see Patent Document 1). After adding and mixing an active material and a conductive agent to a melted material, a proposal is made to add a trace amount of a solvent in a plurality of times, knead the mixture, and further add a solvent to produce a paste (for example, see Patent Document 2). ).
[0008]
However, in such a method, it is difficult to remove air bubbles and agglomerates remaining in the paste at the same time without lowering the productivity, and it is necessary to knead the paste without applying a shearing force over time. Therefore, the aggregates could not be eliminated.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-11-144714 [Patent Document 2]
JP 2001-167756 A
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a method for producing an electrode plate that can continuously remove agglomerates and air bubbles in a paste and eliminates agglomerates and pinholes with high productivity in order to solve the above problems. Aim.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above-mentioned problem is to manufacture an electrode plate in which at least an active material, a paste comprising a binder and a dispersion medium is dispersed by a disperser, and a dispersion paste is applied to a current collector, dried, and rolled. In the method, the dispersion paste is fixed to a substantially truncated cone-shaped dispersion container having a narrow-mouth side as a lower side and a central axis directed vertically, and a rotation axis coinciding with the central axis of the dispersion container. Using a dispersing machine having a nozzle portion for discharging paste extending in a direction including a horizontal component, discharging the paste from the nozzle portion into the dispersion container while rotating the nozzle portion, A method for producing an electrode plate, which is a dispersion paste that has been subjected to dispersion treatment by colliding with a dispersion container wall surface.
[0012]
The diameter of the nozzle portion is preferably in the range of 60～500Myuemu, acceleration when be released from the nozzle portion of the paste to the dispersion ^vessel, it is 10m / ^{s 2} ~50m / s 2 preferable.
[0013]
Further, it is more preferable that a decompression pump is provided in the disperser and the paste is continuously dispersed under reduced pressure.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a schematic view of the disperser of the present invention.
[0016]
The dispersing machine is fixed to a substantially conical dispersion container 2 having a narrow-mouth side as a lower side and a central axis directed vertically, and a rotation axis coinciding with the central axis of the dispersion container 2, and A dispersing machine provided with a nozzle portion 11 provided on a disk 1 for discharging a paste extending in a direction including a directional component, wherein at least a paste 8 of an active material, a binder and a dispersion medium is rotated by rotating the nozzle 11 While being released, the particles are discharged into the dispersion container 2 and collide with the wall surface of the dispersion container 2 to crush and disperse the aggregates. At the same time, the bubbles contained in the paste 8 are also removed by the bubble breaking due to the collision with the wall surface of the dispersion container 2 and the decompression effect of the decompression pump 6.
[0017]
The dispersion paste 9 thus dispersed and defoamed is slid down along the inclination of the dispersion container 2 and collected in the collection tank 4. After the collection, the dispersion paste 9 is discharged by the discharge pump 10, so that continuous dispersion and defoaming can be performed, and a dispersion paste having excellent productivity can be obtained.
[0018]
At this time, the diameter of the nozzle portion 11 is preferably in the range of 60 to 500 μm. When the diameter is less than 60 μm, it takes time for the paste to pass through the outlet, and the productivity is reduced. In addition, re-agglomeration, which is considered to be caused by the fineness and fibrillation of the constituent material due to excessive pulverization, occurs, which is inappropriate. Conversely, if the diameter of the nozzle portion 11 exceeds 500 μm, the aggregates cannot be sufficiently dispersed.
[0019]
Further, the pressure at which bubbles in the paste are removed by disposing a vacuum pump in the dispersion container is preferably in the range of 1.3 kPa to 7.0 kPa. When the pressure is less than 1.3 kPa (the degree of pressure reduction becomes high), the dispersion medium evaporates and the mixing ratio changes, which is not preferable. Conversely, when the pressure exceeds 7.0 kPa, the defoaming property in the paste is poor. Is not preferred.
[0020]
The acceleration when to release the paste dispersion ^vessel, a range of 10m / ^{s 2} ~50m / s 2 is preferred. If it is less than 10 m / s ² , it cannot be sufficiently defoamed even if it collides with the wall surface of the dispersion container, and if it is more than 50 m / s ² , particles in the paste are broken by collision with the wall surface of the dispersion container. It is not preferable because it is done.
[0021]
The dispersion paste thus obtained is applied to one or both surfaces of the current collector, dried and rolled to produce a method of manufacturing an electrode plate.
[0022]
As the current collector of the positive electrode, for example, a foil made of aluminum or an aluminum alloy or a lathed or etched one having a thickness of 10 μm to 60 μm is preferable. As the current collector of the negative electrode, a normal copper foil or a lathed or A copper foil having a thickness of 10 μm to 50 μm made of an etched copper foil is preferable.
[0023]
The positive electrode active material is not particularly limited. For example, a lithium-containing transition metal compound that can accept lithium ions as a guest is used. For example, a composite metal oxide of lithium and at least one transition metal selected from cobalt, manganese, nickel, chromium, iron and vanadium is used. Of these _{_{_{_{Li x CoO 2, Li x MnO}}}} 2, Li x NiO 2, LiCrO 2, αLiFeO 2, LiVO 2, Li x Co y Ni 1-y O 2, Li x Co y M 1-y O z, Li x _{_{_{_{Ni 1-y M y O z}}}} , Li x Mn 2 O 4, Li x Mn 2-y M y O 4 ( where, M = Na, Mg, Sc , Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, At least one selected from the group consisting of Zn, Al, Cr, Pb, Sb and B, x = 0 to 1.2, y = 0 to 0.9, z = 2.0 to 2.3), transition metal Preference is given to chalcogenides, lithiated vanadium oxides, lithiated niobium oxides and the like. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, the above-mentioned x value increases and decreases by charging and discharging. The average particle size of the positive electrode active material is preferably 1 μm to 30 μm.
[0024]
As the binder, the conductive agent, and the thickener that can be added as needed, the same as the conventional one can be used.
[0025]
The binder is not particularly limited as long as it can be dissolved or dispersed in the dispersion medium of the paste. For example, a fluorine-based binder, acrylic rubber, modified acrylic rubber, styrene-butadiene rubber (SBR) , An acrylic polymer, a vinyl polymer, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. As the fluorine-based binder, for example, polyvinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and propylene hexafluoride, polytetrafluoroethylene, and the like are preferable, and these can be used as a dispersion.
[0026]
As the conductive agent, acetylene black, graphite, carbon fiber, or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
[0027]
As the thickener, ethylene-vinyl alcohol copolymer, carboxymethylcellulose, methylcellulose and the like are preferable.
[0028]
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse a binder and, if necessary, a thickener, and when an organic dispersion medium is used, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, , N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylsulfformamide, tetramethylurea, acetone, methylethylketone, and the like are preferably used alone or in combination. When an aqueous dispersion medium is used, water or warm water is preferable.
[0029]
The negative electrode active material is not particularly limited, but it is preferable to use a carbon material capable of releasing and occluding lithium ions by charging and discharging. For example, carbon materials obtained by firing organic polymer compounds (phenol resin, polyacrylonitrile, cellulose, etc.), carbon materials obtained by firing coke and pitch, artificial graphite, natural graphite, pitch-based carbon fibers, PAN-based carbon fibers and the like are preferable, and as the shape thereof, fibrous, spherical, scale-like, or lump-like ones can be used.
[0030]
The same binder, conductive agent, and thickener as those used in the positive electrode plate can be used for the binder used for the negative electrode, the conductive auxiliary used as needed, and the thickener. It can also be used.
[0031]
Next, for coating, the positive electrode current collector can be easily coated using a slit die coater, a reverse roll coater, a lip coater, a blade coater, a knife coater, a gravure coater, a dip coater, or the like.
[0032]
It is preferable to perform drying close to natural drying. However, in consideration of productivity, it is preferable to perform drying at a temperature of 80 ° C to 200 ° C for 10 minutes to 5 hours.
[0033]
Rolling is preferably performed several times at a linear pressure of 1000 to 2000 kg / cm or by changing the linear pressure until the positive electrode plate has a predetermined thickness of 130 μm to 200 μm using a roll press machine.
[0034]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but these are not intended to limit the present invention at all unless it exceeds the gist of the invention.
[0035]
(Example 1)
50 parts by mass of LiCoO ₂ powder as a positive electrode active material, 1.5 parts by mass of acetylene black as a conductive agent, and 7 parts by mass of an aqueous dispersion (solid content of 50% by mass) of polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder Then, 41.5 parts by mass of an aqueous solution of carboxymethylcellulose (1% by mass of solid content) as a thickener was mixed and kneaded with a universal mixer for 180 minutes to prepare Paste 1. The obtained paste 1 is put into the paste tank 3 of the dispersing machine shown in FIG. 1, and the paste supply pump 7 discharges the paste 8 from the nozzle unit 11 for discharging the paste provided on the disk 1, and the dispersion container 2 By colliding with the wall of the container at an acceleration of 10 m / s ² to crush and disperse the agglomerates, the bubbles contained in the paste 8 are also broken by colliding with the wall of the dispersion container 2, The dispersion paste 9 defoamed and removed by the decompression effect of 6 was slid down along the inclination of the dispersion container 2, collected in the collection tank 4, and then discharged by the discharge pump 10 to produce a dispersion paste.
[0036]
At this time, the rotation speed of the motor 5 for rotating the disk 1 was set to 1500 rpm, the pressure in the dispersion container 2 was set to 7.0 kPa by the decompression pump 6, and the nozzle portion 11 was made of stainless steel having a hole diameter of 500 μm.
[0037]
The thus prepared positive electrode dispersion paste was applied onto a 20 μm-thick aluminum foil at a coating speed of 15 m / min using a die coater, dried at 120 ° C. for 20 minutes, and then subjected to a linear pressure of 1000 kg. / Cm twice to produce a positive electrode plate.
[0038]
(Example 2)
A positive electrode dispersion paste and a positive electrode plate were produced in the same manner as in Example 1, except that the nozzle 11 had a hole diameter of 60 μm and the acceleration for colliding with the wall surface of the dispersion container 2 was 50 m / s ² .
[0039]
(Example 3)
A positive electrode dispersion paste and a positive electrode plate were produced in the same manner as in Example 1, except that the dispersion treatment was performed under normal pressure without using the decompression pump 6.
[0040]
(Example 4)
A positive electrode dispersion paste and a positive electrode plate were produced in the same manner as in Example 1, except that the hole diameter of the nozzle portion 11 was set to 600 μm.
[0041]
(Example 5)
A positive electrode dispersion paste and a positive electrode plate were produced in the same manner as in Example 1, except that the hole diameter of the nozzle portion 11 was set to 50 μm.
[0042]
(Comparative example)
A dispersion paste for a positive electrode and a positive electrode plate were produced in the same manner as in Example 1, except that the aggregates and bubbles in the paste were not dispersed by a disperser.
[0043]
Table 1 shows the results of measuring the number of agglomerates and pinholes for the positive electrodes obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example.
[0044]
The number of agglomerates of LiCoO _{2 as} a positive electrode active material, acetylene black as a conductive agent, and polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder of 500 μm or more is present on the surface of the positive electrode plate per 1000 cm ^2. The appearance was evaluated visually.
[0045]
The number of pinholes having a diameter of 500 μm or more on the surface per 1000 cm ² of the positive electrode plate was visually evaluated.
[0046]
[Table 1]

[0047]
As is clear from Table 1, according to the examples, it was found that the aggregates and pinholes of the electrode plates could be significantly reduced.
[0048]
From the comparison of Examples 1 to 5 and the comparative example, if the diameter of the nozzle part that discharges the paste is in the range of 60 μm to 500 μm, an electrode plate without agglomerates can be obtained. It has become clear that there will be no holes.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, when the paste is dispersed using the production method of the present invention, the aggregates and bubbles can be continuously removed from the paste. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a dispersing machine according to an embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disk 2 Dispersion container 3 Paste tank 4 Collection tank 5 Motor 6 Decompression pump 7 Paste supply pump 8 Paste 9 Dispersion paste 10 Discharge pump 11 Nozzle part

Claims

少なくとも活物質、結着剤と分散媒からなるペーストを分散機で分散させた分散ペーストを集電体に塗着、乾燥、圧延する極板の製造方法において、
前記分散ペーストは狭口側を下方側とし、その中心軸を垂直方向に向けて配された略円錐台状の分散容器と、前記分散容器の中心軸と一致した回転軸に固定され、水平方向成分を含む方向に伸びたペーストを放出するためのノズル部を備えた分散機を用い、前記ノズル部を回転させながら、前記ペーストを前記ノズル部より前記分散容器内に放出し、前記分散容器壁面と衝突させることにより分散処理した分散ペーストであることを特徴とする極板の製造方法。At least the active material, a paste comprising a binder and a dispersion medium is applied to a current collector with a dispersion paste obtained by dispersing the paste in a disperser, and dried, in a method of manufacturing an electrode plate to be rolled,
The dispersion paste has a narrow mouth side as a lower side, and a substantially truncated cone-shaped dispersion container arranged with its central axis directed vertically, and fixed to a rotation axis coinciding with the central axis of the dispersion container, in a horizontal direction. Using a dispersing machine having a nozzle portion for discharging a paste extending in a direction including the components, discharging the paste from the nozzle portion into the dispersion container while rotating the nozzle portion, and disposing the dispersion container wall surface A method for producing an electrode plate, comprising a dispersion paste that has been subjected to a dispersion treatment by colliding with an electrode.

前記ノズルの直径が６０μｍ〜５００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の極板の製造方法。The method for manufacturing an electrode plate according to claim 1, wherein the diameter of the nozzle is in a range of 60 m to 500 m.

前記ペーストを前記分散容器内に放出させるときの加速度が、１０ｍ／ｓ^２〜５０ｍ／ｓ^２であることを特徴とする請求項１に記載の極板の製造方法。 ^{2. The} method according to claim 1, wherein an acceleration when the paste is discharged into the dispersion container is 10 m / s ^{2 to} 50 m / s ^2. 3.

前記分散容器には減圧ポンプが配設されており、減圧下でペーストの分散処理を連続的に行うことを特徴とする請求項１記載の極板の製造方法。The method for manufacturing an electrode plate according to claim 1, wherein a pressure reducing pump is provided in the dispersion container, and the paste is dispersed continuously under reduced pressure.