JP2019003725A

JP2019003725A - Manufacturing method of electrode

Info

Publication number: JP2019003725A
Application number: JP2017114875A
Authority: JP
Inventors: 厚志南形; Atsushi MINAGATA; 祐樹杉本; Yuki Sugimoto; 聡河野; Satoshi Kono
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2019-01-10

Abstract

To provide a manufacturing method of electrode capable of inhibiting adhesion of foreign matters in groove formation proces.SOLUTION: A manufacturing method of an electrode 1 has a coating step S1 of forming a coating film 30 by coating a metal foil 2 with slurry containing an active material and a binder, a groove formation step S2 of forming a groove sinking more than the surroundings in a part of the coating film 30 by blowing fluid thereto, and a dry step S3 of forming an active material layer 3 by drying the coating film 30 including a groove. In the groove formation step S2, the groove may be formed by blowing fluid to the coating film 30 while moving the metal foil 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電極の製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode manufacturing method.

ニッケル水素蓄電池やリチウムイオン二次電池等の二次電池は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両のバッテリーに用いられている。この種の二次電池は、正極と負極とがセパレータを挟んで巻かれた電極巻回体、または、複数の正極と負極とがセパレータを介して積層された電極組立体を有している。また、正極や負極としては、金属箔上に活物質層が形成された箔電極が用いられている。 Secondary batteries such as nickel metal hydride storage batteries and lithium ion secondary batteries are used in batteries of vehicles such as forklifts, hybrid cars, and electric cars. This type of secondary battery has an electrode winding body in which a positive electrode and a negative electrode are wound with a separator interposed therebetween, or an electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are stacked via a separator. In addition, as the positive electrode and the negative electrode, a foil electrode in which an active material layer is formed on a metal foil is used.

箔電極における活物質層は、二次電池の体積を小さくし、エネルギー密度やパワー密度を向上させるため、セパレータに密着して配置されている。そのため、電極とセパレータとの隙間から電解液を浸透させ、活物質層全体に電解液を供給するのに比較的長い時間を要するという問題があった。また、電極反応によって電極組立体等の内部に発生したガスを、電極とセパレータとの隙間を介して外部に排出するのにも長い時間を要するという問題があった。 The active material layer in the foil electrode is disposed in close contact with the separator in order to reduce the volume of the secondary battery and improve the energy density and power density. Therefore, there has been a problem that it takes a relatively long time to infiltrate the electrolytic solution from the gap between the electrode and the separator and supply the electrolytic solution to the entire active material layer. In addition, there is a problem that it takes a long time to discharge the gas generated inside the electrode assembly or the like due to the electrode reaction to the outside through the gap between the electrode and the separator.

そこで、活物質層の表面に溝を設けることにより、電解液の供給やガスの排出を促進させる技術が提案されている。例えば、特許文献１には、機械加工やプレス加工、レーザ加工によって活物質層の表面に溝を形成した電極が記載されている。 In view of this, a technique has been proposed in which a groove is provided on the surface of the active material layer to promote the supply of an electrolytic solution and the discharge of gas. For example, Patent Document 1 describes an electrode in which grooves are formed on the surface of an active material layer by machining, pressing, or laser processing.

特開２００４−２０７２５３号公報JP 2004-207253 A

しかし、機械加工やプレス加工によって溝を形成する場合には、活物質層にプレス金型等の加工ツールが接触するため、これらの加工ツールに由来する異物が活物質層に付着するおそれがある。また、レーザ加工によって溝を形成する場合には、レーザ照射によって発生したドロス等の異物が飛散し、活物質層に付着するおそれがある。これらの異物は、二次電池における電池容量の低下や電池特性の早期の劣化を招くおそれがある。 However, when a groove is formed by machining or pressing, a processing tool such as a press die comes into contact with the active material layer, so that foreign matters derived from these processing tools may adhere to the active material layer. . Moreover, when forming a groove | channel by laser processing, there exists a possibility that foreign materials, such as dross generated by laser irradiation, may scatter and adhere to an active material layer. These foreign substances may cause a decrease in battery capacity or early deterioration of battery characteristics in the secondary battery.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、溝形成工程における異物の付着を抑制することができる電極の製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an electrode manufacturing method capable of suppressing adhesion of foreign matters in the groove forming step.

本発明の一態様は、活物質とバインダとを含むスラリーを金属箔上に塗布して塗膜を形成する塗布工程と、
上記塗膜に流体を吹き付けることにより、上記塗膜の一部に周囲よりも陥没した溝を形成する溝形成工程と、
上記溝を備えた上記塗膜を乾燥させて活物質層を形成する乾燥工程と、
を有する、電極の製造方法にある。 One aspect of the present invention is an application process in which a slurry containing an active material and a binder is applied onto a metal foil to form a coating film,
A groove forming step of forming a groove depressed from the surrounding in a part of the coating film by spraying fluid on the coating film;
Drying step of drying the coating film provided with the groove to form an active material layer;
It is in the manufacturing method of an electrode which has.

上記電極の製造方法においては、金属箔上に活物質とバインダとを含む塗膜を形成した後、乾燥前の塗膜に流体を吹き付けることにより溝を形成する。そのため、溝形成工程において、プレス金型等の加工ツールを塗膜に接触させることなく溝を形成することができる。それ故、加工ツールに由来する異物の付着を回避することができる。 In the electrode manufacturing method, after forming a coating film containing an active material and a binder on a metal foil, a groove is formed by spraying a fluid onto the coating film before drying. Therefore, in the groove forming step, the groove can be formed without bringing a processing tool such as a press die into contact with the coating film. Therefore, it is possible to avoid adhesion of foreign matters derived from the processing tool.

また、上記製造方法は、流体の圧力や吹き付ける方向等を調整することにより、流体が吹き付けられることによる塗膜の飛散を抑制することができる。仮に、溝形成工程において塗膜の一部が飛散し、スラリーの飛沫が発生した場合においても、スラリーの飛沫が未乾燥状態の塗膜に付着することにより、飛沫を金属箔上の塗膜と一体化することができる。それ故、上記製造方法によれば、レーザ加工におけるドロスのような異物の発生を回避することができる。 Moreover, the said manufacturing method can suppress scattering of the coating film by a fluid being sprayed by adjusting the pressure of a fluid, the direction to spray, etc. Even if a part of the coating film scatters in the groove forming step and a slurry splash is generated, the slurry splash adheres to the undried coating film, and thus the spray is applied to the coating film on the metal foil. Can be integrated. Therefore, according to the manufacturing method, it is possible to avoid the generation of foreign matters such as dross in laser processing.

以上のように、上記製造方法によれば、溝形成工程における異物の発生を回避することができる。それ故、溝形成工程における異物の付着を抑制することができる。 As described above, according to the above manufacturing method, generation of foreign matters in the groove forming step can be avoided. Therefore, it is possible to suppress adhesion of foreign matters in the groove forming step.

実施例１における、電極の製造方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing an electrode in Example 1. 実施例１における、溝形成工程の斜視図である。It is a perspective view of the groove | channel formation process in Example 1. FIG. 実施例１の製造方法により得られる電極の平面図である。2 is a plan view of an electrode obtained by the manufacturing method of Example 1. FIG. 図３のIV−IV線矢視断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 実施例２における、金属箔の両面に活物質層を備えた電極の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the electrode provided with the active material layer on both surfaces of metal foil in Example 2. FIG.

上記製造方法において使用される金属箔は、予め電極のサイズに裁断されていてもよいし、ロール状に巻回されていてもよい。ロール状に巻回された金属箔を使用する場合には、工程間の金属箔の搬送をより迅速に行い、電極の生産性をより向上させることができる。 The metal foil used in the above manufacturing method may be preliminarily cut into the size of the electrode, or may be wound into a roll. When using the metal foil wound by roll shape, conveyance of the metal foil between processes can be performed more rapidly and the productivity of an electrode can be improved more.

塗布工程においては、金属箔上にスラリーを塗布し、塗膜を形成する。塗布工程において使用するスラリー中には、活物質と、バインダとが含まれている。スラリー中には、更に、二次電池用として公知の導電助剤や活物質等を分散させる溶媒、スラリーの粘度を調整する増粘剤等が含まれていてもよい。スラリー中に増粘剤が含まれる場合には、溝形成工程において溝を形成した後、より長時間に亘って溝の形状を維持することができる。そのため、幅の狭い溝や深さの深い溝をより容易に形成することができる。 In the coating step, the slurry is applied on the metal foil to form a coating film. The slurry used in the coating process contains an active material and a binder. The slurry may further contain a solvent for dispersing a known conductive additive or active material for a secondary battery, a thickener that adjusts the viscosity of the slurry, and the like. When a thickener is contained in the slurry, the shape of the groove can be maintained for a longer time after the groove is formed in the groove forming step. Therefore, a narrow groove or a deep groove can be formed more easily.

溝形成工程においては、未乾燥状態の塗膜に流体を吹き付けて溝を形成する。流体としては、例えば、水及びＮ−メチルピロリドン等のスラリーに用いることができる液体や、空気、窒素及びアルゴン等のガスを使用することができる。流体としては、ガスを使用することが好ましい。この場合には、吹き付けられたガスが塗膜中に残留することを回避し、塗膜の組成を変化させることなく溝を形成することができる。また、後に行う乾燥工程において、流体として液体を使用する場合に比べて短時間で塗膜を乾燥させることができる。 In the groove forming step, the fluid is sprayed on the undried coating film to form the groove. As the fluid, for example, a liquid that can be used in a slurry such as water and N-methylpyrrolidone, or a gas such as air, nitrogen, or argon can be used. A gas is preferably used as the fluid. In this case, the sprayed gas can be prevented from remaining in the coating film, and the groove can be formed without changing the composition of the coating film. Moreover, in the drying process performed later, a coating film can be dried in a short time compared with the case where a liquid is used as a fluid.

塗膜に形成される溝の数は、１本であってもよく、２本以上であってもよい。また、溝の幅は、例えば、０．１〜２ｍｍの範囲内から適宜設定することができる。溝の幅を狭くすることにより、金属箔上に形成される活物質層の体積を大きくし、ひいては電極の容量を大きくすることができる。かかる観点からは、溝の幅を１．５ｍｍ以下とすることが好ましく、１ｍｍ以下とすることより好ましい。 The number of grooves formed in the coating film may be one, or two or more. Moreover, the width | variety of a groove | channel can be suitably set from the range of 0.1-2 mm, for example. By reducing the width of the groove, the volume of the active material layer formed on the metal foil can be increased, and thus the capacity of the electrode can be increased. From this viewpoint, the width of the groove is preferably 1.5 mm or less, and more preferably 1 mm or less.

溝の深さは、例えば５μｍ以上とすることができる。溝の底部には塗膜が残存していてもよいし、流体によって塗膜を完全に排除し、溝の底部に金属箔を露出させてもよい。 The depth of the groove can be set to 5 μm or more, for example. The coating film may remain at the bottom of the groove, or the coating film may be completely removed by the fluid, and the metal foil may be exposed at the bottom of the groove.

溝形成工程においては、例えば、塗膜の位置及び流体を吹き出すノズルの位置を固定した状態で流体を塗膜に吹き付け、溝を形成してもよい。この場合、ノズルの吹き出し口の形状に対応した形状の溝を塗膜に形成することができる。 In the groove forming step, for example, the groove may be formed by spraying fluid onto the coating film in a state where the position of the coating film and the position of the nozzle that blows out the fluid are fixed. In this case, a groove having a shape corresponding to the shape of the nozzle outlet can be formed in the coating film.

また、溝形成工程において、流体を吹き付ける位置を塗膜に対して相対的に移動させながら塗膜に流体を吹き付けることにより溝を形成してもよい。この場合、例えば、金属箔の位置を固定した状態で流体を吹き出すノズルを移動させてもよいし、ノズルの位置を固定した状態で金属箔を移動させてもよい。 Further, in the groove forming step, the groove may be formed by spraying the fluid on the coating film while moving the position of spraying the fluid relative to the coating film. In this case, for example, the nozzle that blows out the fluid with the position of the metal foil fixed may be moved, or the metal foil may be moved with the position of the nozzle fixed.

電極の生産性向上の観点からは、溝形成工程において、金属箔を移動させながら塗膜に流体を吹き付けて溝を形成することが好ましい。この場合には、溝形成工程において、金属箔の搬送を止めることなく溝の形成を行うことができるため、電極の生産性をより向上させることができる。 From the viewpoint of improving the productivity of the electrode, in the groove forming step, it is preferable to form a groove by spraying a fluid on the coating film while moving the metal foil. In this case, since the groove can be formed in the groove forming step without stopping the conveyance of the metal foil, the productivity of the electrode can be further improved.

溝形成工程においては、少なくとも、塗膜の厚み方向から視た平面視における塗膜の周縁部から当該周縁部よりも内側まで溝を延設することが好ましい。この場合には、上記電極を用いて電極組立体や電極巻回体を組み立てた場合に、活物質層の溝を電極組立体等の外表面から内部まで延設することができる。それ故、電極組立体等の外部から内部への電解液の供給や、内部から外部へのガスの排出をより促進させることができる。 In the groove forming step, it is preferable to extend the groove at least from the peripheral edge of the coating film in a plan view as viewed from the thickness direction of the coating film to the inside of the peripheral edge. In this case, when an electrode assembly or an electrode winding body is assembled using the electrode, the groove of the active material layer can be extended from the outer surface of the electrode assembly or the like to the inside. Therefore, it is possible to further promote the supply of the electrolytic solution from the outside to the inside of the electrode assembly or the like and the discharge of the gas from the inside to the outside.

乾燥工程においては、溝を備えた塗膜を乾燥させることにより、金属箔上に活物質層を形成する。塗膜の乾燥方法としては、例えば、温風乾燥や赤外線乾燥、ホットプレート乾燥等の公知の乾燥方法を採用することができる。 In the drying step, the active material layer is formed on the metal foil by drying the coating film provided with the grooves. As a method for drying the coating film, a known drying method such as warm air drying, infrared drying, hot plate drying, or the like can be employed.

乾燥工程の後、必要に応じて、活物質層をプレスして厚み方向に圧縮するプレス工程を実施してもよい。プレス工程を実施することにより、活物質層の空隙率を調整し、電極反応をより促進させることができる。 After the drying step, a pressing step of pressing the active material layer and compressing in the thickness direction may be performed as necessary. By performing the pressing step, the porosity of the active material layer can be adjusted and the electrode reaction can be further promoted.

上記の製造方法により製造される電極は、金属箔の片面上に活物質層が設けられた片面電極であってもよいし、金属箔の両面上に活物質層が設けられた両面電極であってもよい。片面電極を作製する場合には、金属箔の片面に対して、上述した塗布工程、溝形成工程及び乾燥工程を順次実施すればよい。 The electrode manufactured by the above manufacturing method may be a single-sided electrode in which an active material layer is provided on one side of a metal foil, or a double-sided electrode in which an active material layer is provided on both sides of a metal foil. May be. When producing a single-sided electrode, the coating step, the groove forming step, and the drying step described above may be sequentially performed on one side of the metal foil.

両面電極を作製する場合、例えば、塗布工程において金属箔の両面上に塗膜を形成した後、溝形成工程及び乾燥工程を順次実施する方法を採用することができる。この場合において、溝形成工程は、２個所の塗膜のうち一方の塗膜にのみ行ってもよいし、両方の塗膜に行ってもよい。 When producing a double-sided electrode, for example, after a coating film is formed on both sides of a metal foil in the coating step, a method of sequentially performing a groove forming step and a drying step can be employed. In this case, the groove forming step may be performed on only one of the two coating films, or may be performed on both coating films.

また、塗布工程、溝形成工程及び乾燥工程を順次実施して上述した片面電極を作製した後、この片面電極における金属箔の裏面、即ち活物質層が設けられていない側の面に活物質層を形成して両面電極を作製することもできる。この場合、裏面に設けられた活物質層は、溝を有していてもよいし、有していなくてもよい。裏面に溝を備えた活物質層を形成する場合には、上述した塗布工程、溝形成工程及び乾燥工程を順次実施すればよい。 In addition, after performing the coating step, the groove forming step, and the drying step in order to produce the above-described single-sided electrode, the active material layer is formed on the back surface of the metal foil in the single-sided electrode, that is, the surface on which the active material layer is not provided. It is also possible to produce a double-sided electrode. In this case, the active material layer provided on the back surface may or may not have a groove. In the case of forming an active material layer having grooves on the back surface, the above-described coating process, groove forming process, and drying process may be sequentially performed.

両面電極における、金属箔の一方の面上に設けられた活物質層と、他方の面上に設けられた活物質層とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、一方の面上に正極活物質を含む正極活物質層を形成し、他方の面上に負極活物質を含む負極活物質層を形成することにより、バイポーラ電極を作製することができる。 In the double-sided electrode, the active material layer provided on one surface of the metal foil and the active material layer provided on the other surface may be the same or different. For example, a bipolar electrode can be manufactured by forming a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material on one surface and forming a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material on the other surface.

上記製造方法により作製された電極は、例えば、ニッケル水素蓄電池用の電極や、リチウムイオン二次電池用の電極として構成されていてもよい。ニッケル水素蓄電池は、充電時及び放電時のいずれにおいても、電極反応に水や水酸化物イオンを必要とする。そのため、電極組立体の内部への電解液の供給が遅れると、内部抵抗の増大を招くおそれがある。また、ニッケル水素蓄電池は、過充電の際にガスが発生し、電極組立体の内部等にガスが蓄積しやすい。 The electrode produced by the above manufacturing method may be configured as, for example, an electrode for a nickel metal hydride storage battery or an electrode for a lithium ion secondary battery. Nickel metal hydride storage batteries require water and hydroxide ions for electrode reactions both during charging and discharging. Therefore, if the supply of the electrolyte solution to the inside of the electrode assembly is delayed, the internal resistance may be increased. In addition, in the nickel metal hydride storage battery, gas is generated during overcharge, and gas tends to accumulate inside the electrode assembly.

これに対し、上記製造方法により作製された電極は、活物質層に溝が設けられているため、電解液の供給やガスの排出を促進させることができる。それ故、上記製造方法により作製された電極をニッケル水素蓄電池に組み込むことにより、内部抵抗の増大を効果的に抑制するとともに、ガスの蓄積を抑制することができる。それ故、上記製造方法により製造された電極は、ニッケル水素蓄電池用として好適である。 On the other hand, since the electrode produced by the above manufacturing method has a groove in the active material layer, the supply of the electrolytic solution and the discharge of the gas can be promoted. Therefore, by incorporating the electrode produced by the above manufacturing method into a nickel metal hydride storage battery, it is possible to effectively suppress an increase in internal resistance and suppress gas accumulation. Therefore, the electrode manufactured by the above manufacturing method is suitable for a nickel metal hydride storage battery.

（実施例１）
上記電極の製造方法の実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１に示すように、本例の電極１の製造方法は、活物質とバインダとを含むスラリーを金属箔２上に塗布して塗膜３０を形成する塗布工程Ｓ１と、塗膜３０に流体を吹き付けることにより、図２に示すように塗膜３０の一部に周囲よりも陥没した溝３１を形成する溝形成工程Ｓ２と、溝３１を備えた塗膜３０を乾燥させて活物質層３を形成する乾燥工程Ｓ３と、を有している。以下、各工程をより詳細に説明する。 Example 1
An embodiment of the electrode manufacturing method will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the manufacturing method of the electrode 1 of this example includes a coating step S 1 in which a slurry containing an active material and a binder is applied on a metal foil 2 to form a coating film 30, and a fluid is applied to the coating film 30. 2, the groove forming step S 2 for forming a groove 31 that is recessed from the surroundings in part of the coating film 30 as shown in FIG. 2, and the coating film 30 provided with the groove 31 are dried to dry the active material layer 3. And a drying step S3 for forming. Hereinafter, each process is demonstrated in detail.

本例においては、図１に示すように、金属箔２として、厚み１０μｍのニッケル箔のロール２０を準備する。このロール２０から金属箔２を引き出し、搬送方向４００に搬送しつつ塗布工程Ｓ１、溝形成工程Ｓ２及び乾燥工程Ｓ３を順次実施する。 In this example, as shown in FIG. 1, a nickel foil roll 20 having a thickness of 10 μm is prepared as the metal foil 2. The metal foil 2 is pulled out from the roll 20, and the coating process S 1, the groove forming process S 2 and the drying process S 3 are sequentially performed while transporting in the transport direction 400.

ロール２０から引き出された金属箔２は、搬送方向４００に沿って搬送され、ダイコーター４１に導かれる。そして、ダイコーター４１を用いてスラリーを塗布することにより、金属箔２の片面上に塗膜３０が形成される（塗布工程Ｓ１）。本例のスラリーは、活物質と、活物質同士、あるいは活物質と金属箔２とを接着させるバインダとを含んでいる。また、塗膜３０は、図２に示すように、その厚み方向から視た平面視において長方形状を呈している。なお、塗布工程Ｓ１においてスラリーを塗布する装置としては、ダイコーター４１以外に、ロールコーターやグラビア印刷機等の公知の塗布装置を採用することができる。 The metal foil 2 drawn out from the roll 20 is transported along the transport direction 400 and guided to the die coater 41. And the coating film 30 is formed on the single side | surface of the metal foil 2 by apply | coating a slurry using the die-coater 41 (application | coating process S1). The slurry of this example includes an active material and a binder that bonds the active materials to each other or the active material and the metal foil 2. Moreover, the coating film 30 is exhibiting the rectangular shape in the planar view seen from the thickness direction, as shown in FIG. In addition to the die coater 41, a known coating device such as a roll coater or a gravure printer can be employed as a device for applying the slurry in the coating step S1.

図１及び図２に示すように、塗膜３０が形成された金属箔２は、更に搬送方向４００に沿って搬送され、ブロワー４２に導かれる。ブロワー４２は、流体としてのガスＧが吹き出されるノズル４２１と、ノズル４２１にガスＧを供給するガス供給部（図示略）とを有している。本例においては、図２に示すように、金属箔２を搬送方向４００に沿って移動させながらノズル４２１の先端から吹き出されたガスＧを塗膜３０に吹き付けることにより、塗膜３０に溝３１が形成される（溝形成工程Ｓ２）。これにより、搬送方向４００に平行な方向の全長に亘って延設された溝３１を塗膜３０に形成することができる。即ち、本例の溝形成工程Ｓ２では、搬送方向４００に平行な方向における、塗膜３０の一方の周縁部３０１から当該周縁部３０１よりも内側を通って他方の周縁部３０２まで延設された溝３１を形成することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the metal foil 2 on which the coating film 30 is formed is further transported along the transport direction 400 and guided to the blower 42. The blower 42 includes a nozzle 421 through which a gas G as a fluid is blown, and a gas supply unit (not shown) that supplies the gas G to the nozzle 421. In this example, as shown in FIG. 2, the gas foil B blown from the tip of the nozzle 421 is blown onto the coating film 30 while moving the metal foil 2 along the transport direction 400, thereby forming a groove 31 in the coating film 30. Is formed (groove forming step S2). Accordingly, the groove 31 extending over the entire length in the direction parallel to the transport direction 400 can be formed in the coating film 30. That is, in the groove forming step S 2 of this example, the film 30 extends from one peripheral edge 301 of the coating film 30 to the other peripheral edge 302 through the inner side of the peripheral edge 301 in the direction parallel to the transport direction 400. A groove 31 can be formed.

本例におけるブロワー４２のガス供給部は、具体的には、空気を圧縮してノズル４２１に供給するコンプレッサーである。また、ノズル４２１は、金属箔２の厚み方向と平行な方向にガスＧを吹き出すことができるように配置されている。なお、ノズル４２１は、金属箔２の厚み方向に対して傾斜した方向にガスＧを吹き出すことができるように配置されていてもよい。この場合には、搬送方向４００に対して斜め後方にガスＧが吹き出されるようにノズル４２１を配置することにより、搬送方向４００へのスラリーの飛散を低減することができる。 Specifically, the gas supply unit of the blower 42 in this example is a compressor that compresses air and supplies the compressed air to the nozzle 421. The nozzle 421 is arranged so that the gas G can be blown out in a direction parallel to the thickness direction of the metal foil 2. The nozzle 421 may be arranged so that the gas G can be blown out in a direction inclined with respect to the thickness direction of the metal foil 2. In this case, by disposing the nozzle 421 so that the gas G is blown obliquely rearward with respect to the transport direction 400, scattering of the slurry in the transport direction 400 can be reduced.

図１に示すように、金属箔２は、溝形成工程Ｓ２の後、更に搬送方向４００に沿って搬送され、トンネル型の加熱炉４３に導かれる。そして、溝３１の形状が維持されている間に加熱炉４３内で金属箔２を加熱して塗膜３０を乾燥させる。これにより、金属箔２上に溝３１を備えた活物質層３が形成される（乾燥工程Ｓ３）。その後、金属箔２を所望の形状に裁断することにより、電極１を得ることができる。 As shown in FIG. 1, the metal foil 2 is further transported along the transport direction 400 after the groove forming step S 2 and guided to the tunnel-type heating furnace 43. And while the shape of the groove | channel 31 is maintained, the metal foil 2 is heated within the heating furnace 43, and the coating film 30 is dried. Thereby, the active material layer 3 provided with the groove | channel 31 is formed on the metal foil 2 (drying process S3). Thereafter, the electrode 1 can be obtained by cutting the metal foil 2 into a desired shape.

本例の製造方法により得られた電極１は、図３に示すように、金属箔２の厚み方向から視た平面視において長方形状を呈する活物質層３を有している。活物質層３の中央には、活物質層３の長辺方向に平行な１本の溝３１が延設されている。図４に示すように、溝３１の底には、金属箔２が露出している。また、溝３１の側面３１１は、金属箔２の厚み方向の断面において、金属箔２から離れるほど拡開する弧状を呈している。 As shown in FIG. 3, the electrode 1 obtained by the manufacturing method of this example has an active material layer 3 that has a rectangular shape in plan view as viewed from the thickness direction of the metal foil 2. In the center of the active material layer 3, one groove 31 parallel to the long side direction of the active material layer 3 is extended. As shown in FIG. 4, the metal foil 2 is exposed at the bottom of the groove 31. Further, the side surface 311 of the groove 31 has an arc shape that expands away from the metal foil 2 in the cross section in the thickness direction of the metal foil 2.

次に、本例の作用効果を説明する。本例の電極１の製造方法においては、金属箔２上に活物質とバインダとを含む塗膜３０を形成した後、乾燥前の塗膜３０に流体としてのガスＧを吹き付けることにより溝３１を形成する。そのため、溝形成工程Ｓ２において、プレス金型等の加工ツールを塗膜３０に接触させることなく溝３１を形成することができる。それ故、加工ツールに由来する異物の付着を回避することができる。 Next, the function and effect of this example will be described. In the manufacturing method of the electrode 1 of this example, after forming the coating film 30 containing an active material and a binder on the metal foil 2, the groove 31 is formed by spraying a gas G as a fluid on the coating film 30 before drying. Form. Therefore, in the groove forming step S2, the groove 31 can be formed without bringing a processing tool such as a press die into contact with the coating film 30. Therefore, it is possible to avoid adhesion of foreign matters derived from the processing tool.

また、本例の製造方法は、ガスＧの圧力や吹き付ける方向等を調整することにより、ガスＧが吹き付けられることによる塗膜３０の飛散を抑制することができる。仮に、溝形成工程Ｓ２において塗膜３０の一部が飛散し、スラリーの飛沫が発生した場合においても、スラリーの飛沫が未乾燥状態の塗膜３０に付着することにより、飛沫を金属箔２上の塗膜３０と一体化することができる。それ故、本例の製造方法によれば、レーザ加工におけるドロスのような異物の発生を回避することができる。 Moreover, the manufacturing method of this example can suppress scattering of the coating film 30 by the gas G being sprayed by adjusting the pressure of the gas G, the spraying direction, and the like. Even if a part of the coating film 30 is scattered in the groove forming step S 2 and a splash of the slurry is generated, the splash of the slurry adheres to the coating film 30 in the undried state, so that the splash is deposited on the metal foil 2. The coating film 30 can be integrated. Therefore, according to the manufacturing method of this example, it is possible to avoid the generation of foreign matters such as dross in laser processing.

以上のように、本例の製造方法によれば、溝形成工程Ｓ２における異物の発生を回避することができる。それ故、異物を付着させることなく活物質層３に溝３１を形成することができる。 As described above, according to the manufacturing method of this example, it is possible to avoid the generation of foreign matters in the groove forming step S2. Therefore, the groove 31 can be formed in the active material layer 3 without adhering foreign matter.

本例では、溝形成工程Ｓ２において、流体としてガスＧが使用されている。そのため、吹き付けられたガスＧが塗膜３０中に残留することを回避し、塗膜３０の組成を変化させることなく溝３１を形成することができる。また、後に行う乾燥工程Ｓ３において、流体として液体を使用する場合に比べて短時間で塗膜３０を乾燥させることができる。 In this example, the gas G is used as the fluid in the groove forming step S2. Therefore, it is possible to avoid the sprayed gas G from remaining in the coating film 30 and to form the groove 31 without changing the composition of the coating film 30. Moreover, in the drying step S3 performed later, the coating film 30 can be dried in a shorter time than when a liquid is used as the fluid.

また、溝形成工程Ｓ２においては、金属箔２を移動させながら塗膜３０にガスＧを吹き付けて溝３１を形成している。これにより、溝形成工程Ｓ２において、金属箔２の搬送を止めることなく溝３１の形成を行うことができる。それ故、電極１の生産性をより向上させることができる。 Moreover, in groove | channel formation process S2, the gas G is sprayed on the coating film 30, moving the metal foil 2, and the groove | channel 31 is formed. Thereby, in groove | channel formation process S2, formation of the groove | channel 31 can be performed, without stopping conveyance of the metal foil 2. FIG. Therefore, the productivity of the electrode 1 can be further improved.

また、溝形成工程Ｓ２において、塗膜３０の厚み方向から視た平面視における塗膜３０の周縁部３０１、３０２から当該周縁部３０１、３０２よりも内側まで溝３１を延設している。そのため、上記製造方法により得られた電極１を用いて電極組立体や電極巻回体を組み立てた場合に、活物質層３の溝３１を電極組立体等の外表面から内部まで延設することができる。それ故、電極組立体等の外部から内部への電解液の供給や、内部から外部へのガスの排出をより促進させることができる。 In the groove forming step S 2, the groove 31 extends from the peripheral edge portions 301 and 302 of the coating film 30 in a plan view as viewed from the thickness direction of the coating film 30 to the inner side of the peripheral edge portions 301 and 302. Therefore, when the electrode assembly or the electrode winding body is assembled using the electrode 1 obtained by the above manufacturing method, the groove 31 of the active material layer 3 is extended from the outer surface of the electrode assembly or the like to the inside. Can do. Therefore, it is possible to further promote the supply of the electrolytic solution from the outside to the inside of the electrode assembly or the like and the discharge of the gas from the inside to the outside.

（実施例２）
本例は、溝３１を備えた活物質層３を金属箔２の両面上に有する電極１０２の製造方法の例である。なお、本実施例において用いた符号のうち、既出の実施例において用いた符号と同一のものは、特に説明のない限り既出の実施例における構成要素等と同様の構成要素等を示す。 (Example 2)
This example is an example of a method for manufacturing the electrode 102 having the active material layer 3 having the grooves 31 on both surfaces of the metal foil 2. Of the reference numerals used in the present embodiment, the same reference numerals as those used in the above-described embodiments indicate the same constituent elements as those in the above-described embodiments unless otherwise specified.

本例の塗布工程Ｓ１０２では、図５に示すように、金属箔２の表側及び裏側にそれぞれダイコーター４１が配置されている。搬送方向４００に沿って搬送された金属箔２をこれらのダイコーター４１に導き、金属箔２の両面にスラリーを塗布することにより、金属箔２の両面に塗膜３０（３０ａ、３０ｂ）が形成される。 In the coating step S102 of this example, as shown in FIG. 5, die coaters 41 are arranged on the front side and the back side of the metal foil 2, respectively. The metal foil 2 conveyed along the conveyance direction 400 is guided to these die coaters 41, and the slurry is applied to both surfaces of the metal foil 2, thereby forming the coating films 30 (30a, 30b) on both surfaces of the metal foil 2. Is done.

本例の溝形成工程Ｓ２０２では、金属箔２の表側及び裏側にそれぞれブロワー４２のノズル４２１が配置されている。塗布工程Ｓ１０２の後、搬送方向４００に沿って搬送された金属箔２をこれらのノズル４２１に導き、表側の塗膜３０ａ及び裏側の塗膜３０ｂのそれぞれにガスＧを吹き付けることにより、各塗膜３０に溝３１（図示略）が形成される。その後、金属箔２をトンネル型の加熱炉４３に導き、塗膜３０を乾燥させることにより、電極１０２を得ることができる（乾燥工程Ｓ３）。以上により得られた電極１０２は、金属箔２の表側に設けられた活物質層３ａ及び裏側に設けられた活物質層３ｂの両方に溝３１を有している。その他は実施例１と同様である。 In the groove forming step S202 of this example, the nozzles 421 of the blowers 42 are arranged on the front side and the back side of the metal foil 2, respectively. After the coating step S102, the metal foil 2 transported along the transport direction 400 is guided to these nozzles 421, and each coating film is sprayed on each of the front-side coating film 30a and the back-side coating film 30b. A groove 31 (not shown) is formed in 30. Then, the electrode 102 can be obtained by guiding the metal foil 2 to the tunnel-type heating furnace 43 and drying the coating film 30 (drying step S3). The electrode 102 obtained by the above has the groove | channel 31 in both the active material layer 3a provided in the front side of the metal foil 2, and the active material layer 3b provided in the back side. Others are the same as in the first embodiment.

金属箔２の両面に活物質層３を備えた両面電極において、金属箔２の表側の活物質層３ａ及び裏側の活物質層３ｂの両方に溝を設ける場合には、本例のように、金属箔２の両面に溝３１を備えた塗膜３０を形成した後、乾燥工程Ｓ３においてこれらの塗膜３０を一括して乾燥すればよい。また、金属箔２の表面に塗布工程Ｓ１、溝形成工程Ｓ２及び乾燥工程Ｓ３を順次実施して溝３１を備えた活物質層３ａを形成した後、金属箔２の裏面に再度塗布工程Ｓ１〜乾燥工程Ｓ３を実施して活物質層３ｂを形成することによっても、電極１０２を作製することができる。いずれの場合にも、塗布工程Ｓ１、Ｓ１０２を実施した後、塗膜３０が乾燥する前に溝形成工程Ｓ２、Ｓ２０２を実施することにより、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。 In the double-sided electrode provided with the active material layer 3 on both sides of the metal foil 2, when providing grooves in both the front side active material layer 3a and the back side active material layer 3b of the metal foil 2, as in this example, What is necessary is just to dry these coating films 30 collectively in drying process S3, after forming the coating film 30 provided with the groove | channel 31 on both surfaces of the metal foil 2. FIG. Moreover, after performing the application | coating process S1, groove | channel formation process S2, and the drying process S3 in order on the surface of the metal foil 2 and forming the active material layer 3a provided with the groove | channel 31, it is again applied to the back surface of the metal foil 2 with application | coating process S1- The electrode 102 can also be produced by performing the drying step S3 to form the active material layer 3b. In any case, after performing the coating steps S1 and S102, and performing the groove forming steps S2 and S202 before the coating film 30 is dried, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

本発明に係る電極の製造方法は、上述した実施例１〜２の態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。
例えば、実施例１〜２には、溝形成工程Ｓ２、Ｓ２０２において、金属箔２を移動させながら固定されたノズル４２１からガスＧを吹き付ける例を示したが、ノズル４２１を移動させながら固定された金属箔２にガスＧを吹き付けることもできる。 The method for producing an electrode according to the present invention is not limited to the above-described embodiments of Examples 1 and 2, and the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the first and second embodiments, the example in which the gas G is blown from the nozzle 421 fixed while moving the metal foil 2 in the groove forming steps S2 and S202 is shown. However, the fixing was performed while moving the nozzle 421. Gas G can also be sprayed onto the metal foil 2.

また、ノズルとして、金属箔２の搬送方向４００と平行な方向に延設された吹き出し口を有するノズルを使用することにより、ノズルの吹き出し口に対応した直線状の溝３１を塗膜３０に形成することも可能である。
実施例２においては、金属箔２の両面に溝３１を備えた活物質層３を形成する例を示したが、表面の活物質層３ａに溝３１を形成し、裏面の活物質層３ｂには溝３１を形成しなくてもよい。 Moreover, the linear groove | channel 31 corresponding to the nozzle outlet is formed in the coating film 30 by using the nozzle which has an outlet extended in the direction parallel to the conveyance direction 400 of the metal foil 2 as a nozzle. It is also possible to do.
In Example 2, although the example which forms the active material layer 3 provided with the groove | channel 31 on both surfaces of the metal foil 2 was shown, the groove | channel 31 was formed in the active material layer 3a of the surface, and the active material layer 3b of the back surface was formed. May not form the groove 31.

１、１０２電極
２金属箔
３活物質層
３０塗膜
３１溝
Ｓ１、Ｓ１０２塗布工程
Ｓ２、Ｓ２０２溝形成工程
Ｓ３乾燥工程 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,102 Electrode 2 Metal foil 3 Active material layer 30 Coating film 31 Groove S1, S102 Application process S2, S202 Groove formation process S3 Drying process

Claims

活物質とバインダとを含むスラリーを金属箔上に塗布して塗膜を形成する塗布工程と、
上記塗膜に流体を吹き付けることにより、上記塗膜の一部に周囲よりも陥没した溝を形成する溝形成工程と、
上記溝を備えた上記塗膜を乾燥させて活物質層を形成する乾燥工程と、
を有する、電極の製造方法。 An application step of applying a slurry containing an active material and a binder onto a metal foil to form a coating film;
A groove forming step of forming a groove depressed from the surrounding in a part of the coating film by spraying fluid on the coating film;
Drying step of drying the coating film provided with the groove to form an active material layer;
A method for producing an electrode comprising:

上記溝形成工程において、上記金属箔を移動させながら上記塗膜に上記流体を吹き付けて上記溝を形成する、請求項１に記載の電極の製造方法。 The method for producing an electrode according to claim 1, wherein, in the groove forming step, the groove is formed by spraying the fluid onto the coating film while moving the metal foil.

上記流体はガスである、請求項１または２に記載の電極の製造方法。 The method for manufacturing an electrode according to claim 1, wherein the fluid is a gas.

上記溝形成工程において、少なくとも、上記塗膜の厚み方向から視た平面視における上記塗膜の周縁部から当該周縁部よりも内側まで上記溝を延設する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極の製造方法。 4. The groove forming step according to claim 1, wherein the groove is extended from at least a peripheral portion of the coating film in a plan view viewed from a thickness direction of the coating film to an inner side of the peripheral edge portion. The manufacturing method of the electrode as described in claim | item.