JP2019133786A - Compression apparatus, manufacturing method of collector electrode sheet, collector electrode sheet, and battery - Google Patents

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Abstract

To prevent warpage at an edge of an electrode.SOLUTION: A compression apparatus 40 for manufacturing a collector electrode sheet by compressing a sheet-like electrode material (an electrode sheet 10) comprises: a pair of compression rolls 41a and 41b, arranged substantially at the same height, which respectively have rotation axes 43a and 43b that are substantially horizontal; and a conveyance means which conveys, from the lower side to the upper side, the electrode sheet 10 to a space between the pair of compression rolls 41a and 41b. The rotation axes 43a and 43b of the two compression rolls 41a and 41b are configured such that: they are parallel to a sheet surface of the electrode sheet 10; they are not perpendicular to a conveyance direction Dt of the electrode sheet 10; and they are inclined in directions opposite to each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、圧縮装置、その圧縮装置を用いた集電体電極シートの製造方法、その圧縮装置を用いて製造された集電体電極シート、およびその集電体電極シートから作製される電池に関する。   The present invention relates to a compression device, a method for producing a current collector electrode sheet using the compression device, a current collector electrode sheet produced using the compression device, and a battery produced from the current collector electrode sheet. .

近年、環境問題を踏まえ、電気自動車やハイブリッド自動車への関心が高まり、その駆動源である二次電池の高エネルギー密度化、高容量化への技術的要求が一段と高まっている。   In recent years, in light of environmental problems, interest in electric vehicles and hybrid vehicles has increased, and technical demands for higher energy density and higher capacity of secondary batteries, which are the driving sources, have further increased.

こうした二次電池用の電極は、アルミニウムや銅等の帯状の金属箔上に活物質を含むスラリを塗布・乾燥させた電極シートから作製される。活物質の塗布方法は、間欠塗工方式と連続塗工方式とに大別できる。   Such an electrode for a secondary battery is produced from an electrode sheet obtained by applying and drying a slurry containing an active material on a strip-shaped metal foil such as aluminum or copper. The application method of the active material can be roughly classified into an intermittent coating method and a continuous coating method.

図９に、間欠塗工方式によって製造される集電体電極シートを示す。
間欠塗工方式は、帯状の金属箔９に、活物質等のスラリを塗布して形成する塗布領域１１とスラリを塗布しない非塗布領域１２とを、該金属箔９の長手方向Ｄｘに所定の間隔で交互に形成する方式である。所定の間隔で配置された活物質の非形成部は、外部端子と電気的に接続するための引き出しタブを取り出す部位として利用される。 In FIG. 9, the collector electrode sheet manufactured by an intermittent coating system is shown.
In the intermittent coating method, an application region 11 formed by applying a slurry such as an active material to a strip-shaped metal foil 9 and a non-application region 12 where no slurry is applied are arranged in a predetermined direction in the longitudinal direction Dx of the metal foil 9. This is a method of alternately forming at intervals. The non-formation parts of the active material arranged at a predetermined interval are used as a part for taking out a drawer tab for electrical connection with an external terminal.

図１０に示すように、本発明に関連する電極シートの製造方法では、主材である活物質、導電付与剤、結合材、溶剤を混合または混錬したスラリを、金属箔９の一方の面に間欠的に塗布（以下、間欠塗布と称する。）した後に、再度、金属箔９上の反対側の他方の面にも間欠塗布して、金属箔９の両面にスラリをそれぞれ塗布する（ステップＳ１）。次に、両面にスラリが塗布された金属箔９を図１１の圧縮ローラ５０によって加圧成型する（ステップＳ３）。その後、集電体として所望の外形寸法に切断し（ステップＳ５）、集電体電極シートに電極端子部を形成している。   As shown in FIG. 10, in the method for producing an electrode sheet related to the present invention, a slurry obtained by mixing or kneading a main material, an active material, a conductivity-imparting agent, a binder, and a solvent, is formed on one surface of a metal foil 9. After intermittent application (hereinafter referred to as intermittent application), the other surface on the opposite side of the metal foil 9 is again intermittently applied, and slurry is applied to both sides of the metal foil 9 (step). S1). Next, the metal foil 9 coated with slurry on both sides is pressure-molded by the compression roller 50 of FIG. 11 (step S3). Then, it cut | disconnects to a desired external dimension as a collector (step S5), and formed the electrode terminal part in the collector electrode sheet.

ここで、リチウムイオン二次電池の正極活物質には、リチウム含有複合酸化物が用いられており、こうした金属酸化物粒子を主成分とする活物質層を加圧成型する場合、大きな圧力を必要とする。特に高エネルギー密度に設計された二次電池に用いる正極電極では、活物質層を高密度に圧縮する必要があるため、該加圧成型において、より大きな圧力をかけて成型されることが多い。   Here, a lithium-containing composite oxide is used for the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery, and a large pressure is required when molding an active material layer mainly composed of such metal oxide particles. And In particular, in a positive electrode used for a secondary battery designed to have a high energy density, it is necessary to compress the active material layer at a high density. Therefore, the pressure molding is often performed by applying a larger pressure.

また、高エネルギー密度に設計された二次電池に用いる電極は、集電体である金属箔の厚さを薄く設計する傾向にある。   Moreover, the electrode used for the secondary battery designed to have a high energy density tends to be designed with a thin metal foil as a current collector.

特開２０１２−２１６４６５号公報JP 2012-216465 A

しかしながら、このようにスラリを間欠塗布した集電体電極シートの圧縮加工をすると、２つの圧縮ロール５１の間を通過する金属箔９のシートの厚さが、塗布領域１１と非塗布領域１２で異なるため、シートに皺がよりやすく、その結果、電極の縁にそりが生じやすくなる。   However, when the collector electrode sheet to which the slurry is intermittently applied is compressed as described above, the thickness of the sheet of the metal foil 9 passing between the two compression rolls 51 is different between the application region 11 and the non-application region 12. Because of the difference, the sheet is more likely to wrinkle, and as a result, the edge of the electrode is likely to be warped.

本発明の目的は、電極の縁にそりが生じにくくすることにある。   An object of the present invention is to prevent warping from occurring at the edge of the electrode.

本発明の各側面では、上述した課題を解決するために、それぞれ以下の構成を採用する。   Each aspect of the present invention employs the following configurations in order to solve the above-described problems.

第一の側面は、圧縮装置に関する。第一の側面に係る圧縮装置は、シート状の電極材料を圧縮加工する集電体電極シート製造用の圧縮装置であって、
各々の回転軸が略水平であり、略同一高さに並べられた一対のロールと、
前記一対のロールの間に前記シート状の電極材料をそれぞれ下方から上方に向かって搬送する搬送手段を有し、
２つの前記ロールの回転軸は、前記シート状の電極材料のシート面に対して平行で、かつ、前記シート状の電極材料の搬送方向に対して直交しておらず、互いに逆方向に傾いている。 The first aspect relates to a compression device. The compression device according to the first aspect is a compression device for producing a collector electrode sheet for compressing a sheet-like electrode material,
A pair of rolls in which each rotation axis is substantially horizontal and arranged at substantially the same height;
A conveying means for conveying the sheet-like electrode material from below to above between the pair of rolls;
The rotation axes of the two rolls are parallel to the sheet surface of the sheet-like electrode material and are not orthogonal to the conveying direction of the sheet-like electrode material, but are inclined in opposite directions. Yes.

第二の側面は、少なくとも１つのコンピュータにより実行される集電体電極シートの製造方法に関する。第二の側面に係る集電体電極シートの製造方法は、
シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートを、一対のロールの間に通過させて、前記集電体電極シートの厚さ方向に圧縮する圧縮工程を含み、
前記一対のロールは、各々の回転軸が略水平であり、略同一高さに並べられ、
前記圧縮工程において、圧縮装置が、
前記一対のロールの間に前記シート状の電極材料をそれぞれ下方から上方に向かって搬送することを含み、
２つの前記ロールの回転軸は、前記シート状の電極材料のシート面に対して平行で、かつ、前記シート状の電極材料の搬送方向に対して直交しておらず、互いに逆方向に傾いている。 A 2nd side surface is related with the manufacturing method of the collector electrode sheet performed by at least 1 computer. The method of manufacturing the collector electrode sheet according to the second aspect is as follows:
Including a compression step of compressing the current collector electrode sheet in the thickness direction by passing the current collector electrode sheet having the active material applied on both surfaces of the sheet-like metal foil between a pair of rolls;
In the pair of rolls, each rotation axis is substantially horizontal, arranged at substantially the same height,
In the compression step, a compression device is
Conveying the sheet-like electrode material from the lower side to the upper side between the pair of rolls,
The rotation axes of the two rolls are parallel to the sheet surface of the sheet-like electrode material and are not orthogonal to the conveying direction of the sheet-like electrode material, but are inclined in opposite directions. Yes.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。   The various components of the present invention do not necessarily have to be independent of each other. A plurality of components are formed as a single member, and a single component is formed of a plurality of members. It may be that a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps with a part of another component, or the like.

また、本発明の方法およびコンピュータプログラムには複数の手順を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の方法およびコンピュータプログラムを実施するときには、その複数の手順の順番は内容的に支障のない範囲で変更することができる。   Moreover, although the several procedure is described in order in the method and computer program of this invention, the order of the description does not limit the order which performs a several procedure. For this reason, when the method and computer program of the present invention are implemented, the order of the plurality of procedures can be changed within a range that does not hinder the contents.

さらに、本発明の方法およびコンピュータプログラムの複数の手順は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。   Furthermore, the plurality of procedures of the method and the computer program of the present invention are not limited to being executed at different timings. For this reason, another procedure may occur during the execution of a certain procedure, or some or all of the execution timing of a certain procedure and the execution timing of another procedure may overlap.

本発明によれば、電極の縁にそりが生じにくくすることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent warping from occurring at the edge of the electrode.

本発明の実施形態に係る集電体電極シートの圧縮装置の構成の概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline | summary of a structure of the compression apparatus of the collector electrode sheet which concerns on embodiment of this invention. 図１の圧縮装置の２つの圧縮ロールをβ方向から見た透視図である。It is the perspective view which looked at two compression rolls of the compression device of Drawing 1 from beta direction. 本発明の実施形態に係る圧縮装置の一対の圧縮ロールの角を変更する変更手段の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the change means which changes the angle | corner of a pair of compression roll of the compression apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る圧縮装置の制御装置の構成を論理的に示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows logically the structure of the control apparatus of the compression apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る圧縮装置の構造を説明するための概要図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the compression apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電極シートの製造システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the manufacturing system of the electrode sheet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る電極シートの製造システムの各装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the hardware constitutions of the computer which implement | achieves each apparatus of the manufacturing system of the electrode sheet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る電池の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the battery which concerns on embodiment of this invention. 活物質の両面塗布後の集電体電極シートを示す部分平面図である。It is a partial top view which shows the collector electrode sheet after double-sided application of an active material. 本発明の実施形態に係る集電体電極シートの製造方法の工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of the manufacturing method of the collector electrode sheet which concerns on embodiment of this invention. 本発明の比較形態に係る、圧縮ロールを縦に重ねた構成を有する圧縮装置の概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline | summary of the compression apparatus which has the structure which piled up the compression roll based on the comparison form of this invention vertically. 図１１の圧縮装置の圧縮ローラを線II−IIについて集電体電極シートの長手方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the compression roller of the compression apparatus of FIG. 11 from the longitudinal direction of the collector electrode sheet about line II-II.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

まず、本発明の実施形態に係る集電体電極シートの製造方法の圧縮工程（図１０のステップ３）において、本発明の実施形態に係る圧縮装置によって圧縮される電極シート１０について説明する。図９は、図１０のステップＳ１で活物質の両面塗布後の集電体電極シート１０を示す部分平面図である。   First, the electrode sheet 10 compressed in the compression process (step 3 of FIG. 10) of the manufacturing method of the collector electrode sheet which concerns on embodiment of this invention by the compression apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 9 is a partial plan view showing the current collector electrode sheet 10 after applying both sides of the active material in step S1 of FIG.

電極シート１０は、帯状の金属箔９の両面に、活物質等のスラリの塗布領域１１と非塗布領域１２とが長手方向Ｄｘに間欠的に形成された構成である。なお、本発明の電極シート１０において、活物質層は、間欠的に塗布されて形成されるものに限定されない。活物質層は、間欠塗工以外に、例えば、連続ストライプ塗工で形成されてもよい。   The electrode sheet 10 has a configuration in which an application region 11 and a non-application region 12 of a slurry such as an active material are intermittently formed in the longitudinal direction Dx on both surfaces of a strip-shaped metal foil 9. In addition, in the electrode sheet 10 of this invention, an active material layer is not limited to what is formed by apply | coating intermittently. The active material layer may be formed by, for example, continuous stripe coating in addition to intermittent coating.

ここで、本実施形態に係る電極シート１０から作製される電極は特に限定されないが、例えば、リチウムイオン一次電池やリチウムイオン二次電池等のリチウムイオン電池用電極（正極や負極）である。   Here, although the electrode produced from the electrode sheet 10 which concerns on this embodiment is not specifically limited, For example, they are electrodes (positive electrode or negative electrode) for lithium ion batteries, such as a lithium ion primary battery and a lithium ion secondary battery.

以下、電極の構成について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the electrode will be described in detail.

はじめに、本実施形態に係るスラリの塗布領域１１を形成する電極活物質層を構成する各成分について説明する。
電極活物質層は、電極活物質を含み、必要に応じてバインダー樹脂、導電助剤、増粘剤等を含む。本実施形態において、電極活物質は、例えば、リチウム金属複合酸化物を用いることができる。 First, each component which comprises the electrode active material layer which forms the application | coating area | region 11 of the slurry which concerns on this embodiment is demonstrated.
The electrode active material layer includes an electrode active material, and includes a binder resin, a conductive additive, a thickener, and the like as necessary. In the present embodiment, for example, a lithium metal composite oxide can be used as the electrode active material.

本実施形態に係る電極活物質層に含まれる電極活物質は用途に応じて適宜選択される。正極を作製するときは正極活物質を使用し、負極を作製するときは負極活物質を使用する。   The electrode active material contained in the electrode active material layer according to the present embodiment is appropriately selected according to the application. A positive electrode active material is used when producing a positive electrode, and a negative electrode active material is used when producing a negative electrode.

正極活物質としてはリチウムイオン電池の正極に使用可能な通常の正極活物質であれば特に限定されない。例えば、リチウム−ニッケル複合酸化物、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−アルミニウム複合酸化物等のリチウムと遷移金属との複合酸化物；ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２等の遷移金属硫化物；ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２等の遷移金属酸化物、オリビン型リチウムリン酸化物等が挙げられる。
オリビン型リチウムリン酸化物は、例えば、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂ、およびＦｅよりなる群のうちの少なくとも１種の元素と、リチウムと、リンと、酸素とを含んでいる。これらの化合物はその特性を向上させるために一部の元素を部分的に他の元素に置換したものであってもよい。 The positive electrode active material is not particularly limited as long as it is a normal positive electrode active material that can be used for the positive electrode of a lithium ion battery. For example, lithium-nickel composite oxide, lithium-cobalt composite oxide, lithium-manganese composite oxide, lithium-nickel-manganese composite oxide, lithium-nickel-cobalt composite oxide, lithium-nickel-aluminum composite oxide, Lithium-nickel-cobalt-aluminum composite oxide, lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxide, lithium-nickel-manganese-aluminum composite oxide, lithium-nickel-cobalt-manganese-aluminum composite oxide, etc. Composite oxides with metals; transition metal sulfides such as TiS 2 , FeS, and MoS 2 ; transition metal oxides such as MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 , and TiO 2 , olivine type lithium phosphorous oxide, etc. Can be mentioned.
The olivine-type lithium phosphorus oxide is, for example, at least one member selected from the group consisting of Mn, Cr, Co, Cu, Ni, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, Nb, and Fe. It contains elements, lithium, phosphorus, and oxygen. In order to improve the characteristics of these compounds, some elements may be partially substituted with other elements.

これらの中でも、オリビン型リチウム鉄リン酸化物、リチウム−ニッケル複合酸化物、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−アルミニウム複合酸化物が好ましい。これらの正極活物質は作用電位が高いことに加えて容量も大きく、大きなエネルギー密度を有する。
正極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Among these, olivine-type lithium iron phosphorus oxide, lithium-nickel composite oxide, lithium-cobalt composite oxide, lithium-manganese composite oxide, lithium-nickel-manganese composite oxide, lithium-nickel-cobalt composite oxide , Lithium-nickel-aluminum composite oxide, lithium-nickel-cobalt-aluminum composite oxide, lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxide, lithium-nickel-manganese-aluminum composite oxide, lithium-nickel-cobalt-manganese -Aluminum complex oxide is preferable. These positive electrode active materials have a high working potential, a large capacity, and a large energy density.
A positive electrode active material may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

負極活物質としては、リチウムイオン電池の負極に使用可能な通常の負極活物質であれば特に限定されない。例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、樹脂炭、炭素繊維、活性炭、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料；リチウム金属、リチウム合金等のリチウム系金属材料；シリコン、スズ等の金属材料；ポリアセン、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性ポリマー材料等が挙げられる。これらの中でも炭素材料が好ましく、特に天然黒鉛や人造黒鉛等の黒鉛質材料が好ましい。
負極活物質は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。 The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a normal negative electrode active material that can be used for the negative electrode of a lithium ion battery. For example, natural graphite, artificial graphite, resin carbon, carbon fiber, activated carbon, hard carbon, soft carbon and other carbon materials; lithium metal materials such as lithium metal and lithium alloy; metal materials such as silicon and tin; polyacene, polyacetylene, Examples thereof include conductive polymer materials such as polypyrrole. Among these, carbon materials are preferable, and graphite materials such as natural graphite and artificial graphite are particularly preferable.
A negative electrode active material may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

電極活物質の平均粒子径は、充放電時の副反応を抑えて充放電効率の低下を抑える点から、１μｍ以上が好ましく、２μｍ以上がより好ましく、入出力特性や電極作製上の観点（電極表面の平滑性等）から、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。ここで、平均粒径は、レーザ回折散乱法による粒度分布（体積基準）における積算値５０％での粒子径（メジアン径：Ｄ５０）を意味する。   The average particle diameter of the electrode active material is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more from the viewpoint of suppressing side reactions during charge / discharge and suppressing the decrease in charge / discharge efficiency, and the viewpoint of input / output characteristics and electrode production (electrode 100 μm or less is preferable, and 50 μm or less is more preferable from the viewpoint of surface smoothness. Here, the average particle diameter means a particle diameter (median diameter: D50) at an integrated value of 50% in a particle size distribution (volume basis) by a laser diffraction scattering method.

電極活物質の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、８５質量部以上９９．８質量部以下であることが好ましい。   The content of the electrode active material is preferably 85 parts by mass or more and 99.8 parts by mass or less when the entire electrode active material layer is 100 parts by mass.

本実施形態に係る電極活物質層に含まれるバインダー樹脂は用途に応じて適宜選択される。例えば、溶媒に溶解可能なフッ素系バインダー樹脂や、水に分散可能な水系バインダー等を使用することができる。   The binder resin contained in the electrode active material layer according to this embodiment is appropriately selected according to the application. For example, a fluorine-based binder resin that can be dissolved in a solvent, an aqueous binder that can be dispersed in water, or the like can be used.

フッ素系バインダー樹脂としては電極成形が可能であり、十分な電気化学的安定性を有していれば特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、フッ素ゴム等が挙げられる。これらのフッ素系バインダー樹脂は一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、ポリフッ化ビニリデン系樹脂が好ましい。フッ素系バインダー樹脂は、例えば、Ｎ−メチル−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶媒に溶解させて使用することができる。   The fluorine-based binder resin is not particularly limited as long as electrode molding is possible and it has sufficient electrochemical stability, and examples thereof include polyvinylidene fluoride-based resins and fluorine rubber. These fluorine-based binder resins may be used alone or in combination of two or more. Among these, a polyvinylidene fluoride resin is preferable. The fluorine-based binder resin can be used after being dissolved in a solvent such as N-methyl-pyrrolidone (NMP).

水系バインダーとしては電極成形が可能であり、十分な電気化学的安定性を有していれば特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、スチレン・ブタジエン系ゴム、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。これらの水系バインダーは一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、スチレン・ブタジエン系ゴムが好ましい。
なお、本実施形態において、水系バインダーとは、水に分散し、エマルジョン水溶液を形成できるものをいう。
水系バインダーを使用する場合は、さらに増粘剤を使用することができる。増粘剤としては特に限定されないが、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系ポリマーおよびこれらのアンモニウム塩並びにアルカリ金属塩；ポリカルボン酸；ポリエチレンオキシド；ポリビニルピロリドン；ポリアクリル酸ナトリウム等のポリアクリル酸塩；ポリビニルアルコール；等の水溶性ポリマー等が挙げられる。 The water-based binder can be formed into an electrode and is not particularly limited as long as it has sufficient electrochemical stability. For example, a polytetrafluoroethylene resin, a polyacrylic acid resin, a styrene / butadiene rubber, Examples include polyimide resins. These aqueous binders may be used alone or in combination of two or more. Among these, styrene / butadiene rubber is preferable.
In the present embodiment, the aqueous binder refers to a binder that can be dispersed in water to form an aqueous emulsion solution.
When an aqueous binder is used, a thickener can be further used. Although it does not specifically limit as a thickener, For example, cellulosic polymers, such as carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, and these ammonium salts, and alkali metal salts; Polycarboxylic acid; Polyethylene oxide; Polyvinylpyrrolidone; Sodium polyacrylate etc. And water-soluble polymers such as polyvinyl acrylate, polyvinyl alcohol, and the like.

バインダー樹脂の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、０．１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記範囲内であると、電極スラリの塗工性、バインダーの結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
また、バインダー樹脂の含有量が上記上限値以下であると、電極活物質の割合が大きくなり、電極質量当たりの容量が大きくなるため好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記下限値以上であると、電極剥離が抑制されるため好ましい。 The content of the binder resin is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less when the entire electrode active material layer is 100 parts by mass. When the content of the binder resin is within the above range, the balance of electrode slurry coating properties, binder binding properties, and battery characteristics is further improved.
Moreover, it is preferable that the content of the binder resin is not more than the above upper limit value because the ratio of the electrode active material is increased and the capacity per electrode mass is increased. It is preferable for the content of the binder resin to be not less than the above lower limit value because electrode peeling is suppressed.

本実施形態に係る電極活物質層に含まれる導電助剤としては電極の導電性を向上させるものであれば特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、天然黒鉛、人工黒鉛、炭素繊維等が挙げられる。これらの導電助剤は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。   The conductive auxiliary agent contained in the electrode active material layer according to this embodiment is not particularly limited as long as it improves the conductivity of the electrode. For example, carbon black, ketjen black, acetylene black, natural graphite, artificial graphite And carbon fiber. These conductive aids may be used alone or in combination of two or more.

導電助剤の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、０．１質量部以上５．０質量部以下であることが好ましい。導電助剤の含有量が上記範囲内であると、電極スラリの塗工性、バインダーの結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
また、導電助剤の含有量が上記上限値以下であると、電極活物質の割合が大きくなり、電極質量当たりの容量が大きくなるため好ましい。導電助剤の含有量が上記下限値以上であると、電極の導電性がより良好になるため好ましい。 The content of the conductive auxiliary agent is preferably 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less when the entire electrode active material layer is 100 parts by mass. When the content of the conductive assistant is within the above range, the balance of electrode slurry coating property, binder binding property, and battery characteristics is further improved.
Moreover, it is preferable that the content of the conductive assistant is not more than the above upper limit value because the ratio of the electrode active material is increased and the capacity per electrode mass is increased. It is preferable that the content of the conductive auxiliary is not less than the above lower limit value because the conductivity of the electrode becomes better.

本実施形態に係る電極活物質層は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、電極活物質の含有量は好ましくは８５質量部以上９９．８質量部以下である。また、バインダー樹脂の含有量は好ましくは０．１質量部以上１０．０質量部以下である。また、導電助剤の含有量は好ましくは０．１質量部以上５．０質量部以下である。
電極活物質層を構成する各成分の含有量が上記範囲内であると、リチウムイオン電池用電極の取扱い性と、得られるリチウムイオン電池の電池特性のバランスが特に優れる。 In the electrode active material layer according to this embodiment, when the entire electrode active material layer is 100 parts by mass, the content of the electrode active material is preferably 85 parts by mass or more and 99.8 parts by mass or less. Further, the content of the binder resin is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less. The content of the conductive auxiliary is preferably 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less.
When the content of each component constituting the electrode active material layer is within the above range, the balance between the handleability of the lithium ion battery electrode and the battery characteristics of the obtained lithium ion battery is particularly excellent.

電極活物質層の密度は特に限定されないが、電極活物質層が正極活物質層の場合は、例えば、２．０ｇ／ｃｍ３以上４．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、２．４ｇ／ｃｍ３以上３．８ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、２．８ｇ／ｃｍ３以上３．６ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。また、電極活物質層が負極活物質層の場合は、例えば、１．２ｇ／ｃｍ３以上２．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．３ｇ／ｃｍ３以上１．９ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、１．４ｇ／ｃｍ３以上１．８ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。
電極活物質層の密度を上記範囲内とすると、高放電レートでの使用時における放電容量が向上するため好ましい。 The density of the electrode active material layer is not particularly limited, but when the electrode active material layer is a positive electrode active material layer, for example, it is preferably 2.0 g / cm 3 or more and 4.0 g / cm 3 or less, and preferably 2.4 g. / more preferably cm 3 or more 3.8 g / cm 3 or less, and more preferably not more than 2.8 g / cm 3 or more 3.6 g / cm 3. Further, the electrode active when material layer of the negative electrode active material layer, for example, is preferably not more than 1.2 g / cm 3 or more 2.0g / cm 3, 1.3g / cm 3 or more 1.9 g / cm 3 Or less, more preferably 1.4 g / cm 3 or more and 1.8 g / cm 3 or less.
It is preferable that the density of the electrode active material layer be within the above range because the discharge capacity at the time of use at a high discharge rate is improved.

電極活物質層の厚みは特に限定されるものではなく、所望の特性に応じて適宜設定することができる。例えば、エネルギー密度の観点からは厚く設定することができ、また出力特性の観点からは薄く設定することができる。電極活物質層の厚み（片面の厚み）は、例えば、１０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲で適宜設定でき、２０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上１５０μｍ以下がより好ましい。   The thickness of the electrode active material layer is not particularly limited, and can be appropriately set according to desired characteristics. For example, it can be set thick from the viewpoint of energy density, and can be set thin from the viewpoint of output characteristics. The thickness (single-sided thickness) of the electrode active material layer can be appropriately set, for example, in the range of 10 μm to 250 μm, preferably 20 μm to 200 μm, and more preferably 30 μm to 150 μm.

本実施形態に係る集電体層（金属箔９）としては特に限定されないが、正極集電体層としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金等を用いることができる。その形状としては、例えば、箔、平板状、メッシュ状等が挙げられる。特にアルミニウム箔を好適に用いることができる。
また、負極集電体層としては、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金を用いることができる。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。特に銅箔を好適に用いることができる。 Although it does not specifically limit as a collector layer (metal foil 9) which concerns on this embodiment, Aluminum, stainless steel, nickel, titanium, or these alloys etc. can be used as a positive electrode collector layer. Examples of the shape include a foil, a flat plate, and a mesh. In particular, an aluminum foil can be suitably used.
As the negative electrode current collector layer, copper, stainless steel, nickel, titanium, or an alloy thereof can be used. Examples of the shape include foil, flat plate, and mesh. In particular, a copper foil can be suitably used.

正極集電体層の厚みは特に限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下である。また、負極集電体層の厚みは特に限定されないが、例えば１μｍ以上２０μｍ以下である。   Although the thickness of a positive electrode electrical power collector layer is not specifically limited, For example, they are 1 micrometer or more and 30 micrometers or less. Moreover, although the thickness of a negative electrode collector layer is not specifically limited, For example, they are 1 micrometer or more and 20 micrometers or less.

はじめに、電極スラリを調製する。
電極スラリは、電極活物質と、必要に応じてバインダー樹脂と、導電助剤と、増粘剤と、を混合することにより調製することができる。電極活物質、バインダー樹脂、および導電助剤の配合比率は電極活物質層中の電極活物質、バインダー樹脂、および導電助剤の含有比率と同じため、ここでは説明を省略する。 First, an electrode slurry is prepared.
The electrode slurry can be prepared by mixing an electrode active material, and if necessary, a binder resin, a conductive additive, and a thickener. Since the mixing ratio of the electrode active material, the binder resin, and the conductive additive is the same as the content ratio of the electrode active material, the binder resin, and the conductive additive in the electrode active material layer, the description thereof is omitted here.

電極スラリは、電極活物質と、必要に応じてバインダー樹脂と、導電助剤と、増粘剤と、を溶媒に分散または溶解させたものである。
各成分の混合手順は特に限定されないが、例えば、電極活物質と導電助剤とを乾式混合した後に、バインダー樹脂および溶媒を添加して湿式混合することにより電極スラリを調製することができる。
このとき、用いられる混合機としては、ボールミルやプラネタリーミキサー等の公知のものが使用でき、特に限定されない。
電極スラリに用いる溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶媒や、水を用いることができる。 The electrode slurry is obtained by dispersing or dissolving an electrode active material, a binder resin, if necessary, a conductive additive, and a thickener in a solvent.
Although the mixing procedure of each component is not particularly limited, for example, the electrode slurry can be prepared by dry-mixing the electrode active material and the conductive additive, and then adding the binder resin and the solvent and performing wet mixing.
At this time, a known mixer such as a ball mill or a planetary mixer can be used as the mixer used, and is not particularly limited.
As a solvent used for the electrode slurry, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or water can be used.

電極スラリを集電体層上に塗布する方法は、一般的に公知の方法を用いることができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法およびスクイーズ法等を挙げることができる。これらの中でも、電極スラリの粘性等の物性および乾燥性に合わせて、良好な塗布層の表面状態を得ることが可能となる点で、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法が好ましい。   As a method for applying the electrode slurry onto the current collector layer, generally known methods can be used. Examples thereof include a reverse roll method, a direct roll method, a doctor blade method, a knife method, an extrusion method, a curtain method, a gravure method, a bar method, a dip method, and a squeeze method. Among these, the doctor blade method, the knife method, and the extrusion method are preferable in that a favorable surface state of the coating layer can be obtained in accordance with the physical properties such as the viscosity of the electrode slurry and the drying property.

集電体層上に塗布した電極スラリの乾燥方法としては特に限定されないが、例えば、加熱ロールを用いて集電体層側または既に乾燥した電極活物質層側から電極スラリを間接的に加熱し、電極スラリを乾燥させる方法；赤外線、遠赤外線・近赤外線のヒーター等の電磁波を用いて電極スラリを乾燥させる方法；集電体層側または既に乾燥した電極活物質層側から熱風を当てて電極スラリを間接的に加熱し、電極スラリを乾燥させる方法等が挙げられる。   The method for drying the electrode slurry coated on the current collector layer is not particularly limited. For example, the electrode slurry is indirectly heated from the current collector layer side or the already dried electrode active material layer side using a heating roll. , A method of drying the electrode slurry; a method of drying the electrode slurry using an electromagnetic wave such as an infrared, far-infrared or near-infrared heater; an electrode by applying hot air from the current collector layer side or the already dried electrode active material layer side Examples include a method of indirectly heating the slurry and drying the electrode slurry.

図６は、本発明の実施形態に係る電極シート１０の製造システム１の構成例を示すブロック図である。
製造システム１は、スラリ塗布装置２０と、圧縮装置４０と、裁断装置６０と、を備える。さらに、製造システム１の各装置を制御する制御装置を備えてもよい。 FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the manufacturing system 1 of the electrode sheet 10 according to the embodiment of the present invention.
The manufacturing system 1 includes a slurry application device 20, a compression device 40, and a cutting device 60. Furthermore, you may provide the control apparatus which controls each apparatus of the manufacturing system 1. FIG.

図７は、本発明の実施の形態に係る電極シートの製造システムの各装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
スラリ塗布装置２０、圧縮装置４０、および裁断装置６０は、それぞれ少なくとも１つのコンピュータ１００により実現される。コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、メモリ１０４、メモリ１０４にロードされた各装置を実現するプログラム１１０、そのプログラム１１０を格納するストレージ１０５、Ｉ／Ｏ（Input Output）１０６、およびネットワーク接続用通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０７を備える。ＣＰＵ１０２と各要素は、バス１０９を介して互いに接続され、ＣＰＵ１０２によりコンピュータ１００全体が制御される。ただし、ＣＰＵ１０２などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。を介して接続されるが、接続手段はバスに限定されない。 FIG. 7 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a computer that implements each device of the electrode sheet manufacturing system according to the embodiment of the present invention.
Each of the slurry application device 20, the compression device 40, and the cutting device 60 is realized by at least one computer 100. The computer 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 102, a memory 104, a program 110 for realizing each device loaded in the memory 104, a storage 105 for storing the program 110, an I / O (Input Output) 106, and a network connection Communication interface (I / F) 107. The CPU 102 and each element are connected to each other via a bus 109, and the entire computer 100 is controlled by the CPU 102. However, the method of connecting the CPUs 102 and the like is not limited to bus connection. However, the connection means is not limited to a bus.

ＣＰＵ１０２が、ストレージ１０５に記憶されるプログラム１１０をメモリ１０４に読み出して実行することにより、各装置の各機能を実現することができる。   Each function of each device can be realized by the CPU 102 reading the program 110 stored in the storage 105 into the memory 104 and executing it.

スラリ塗布装置２０、圧縮装置４０、および裁断装置６０は、それぞれコンピュータ１００のハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。   The slurry coating device 20, the compression device 40, and the cutting device 60 are each realized by any combination of hardware and software of the computer 100. It will be understood by those skilled in the art that there are various modifications to the implementation method and apparatus.

プログラム１１０は、コンピュータ１００で読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。記録媒体は特に限定されず、様々な形態のものが考えられる。また、プログラムは、記録媒体からコンピュータ１００のメモリ１０４にロードされてもよいし、ネットワークを通じてコンピュータ１００にダウンロードされ、メモリ１０４にロードされてもよい。   The program 110 may be recorded on a recording medium readable by the computer 100. The recording medium is not particularly limited, and various forms can be considered. Further, the program may be loaded from the recording medium into the memory 104 of the computer 100, or may be downloaded to the computer 100 through the network and loaded into the memory 104.

プログラム１１０を記録する記録媒体は、非一時的な有形のコンピュータ１００が使用可能な媒体を含み、その媒体に、コンピュータ１００が読み取り可能なプログラムコードが埋め込まれる。プログラム１１０が、コンピュータ１００上で実行されたとき、コンピュータ１００に、各装置を実現させる電極シート１０の製造方法を実行させる。   The recording medium for recording the program 110 includes a medium that can be used by the non-transitory tangible computer 100, and a program code that can be read by the computer 100 is embedded in the medium. When the program 110 is executed on the computer 100, the computer 100 is caused to execute a manufacturing method of the electrode sheet 10 that realizes each device.

本発明の実施形態の電極シート１０の製造方法は、図１０で説明したように、塗布工程（Ｓ１）と、圧縮工程（Ｓ５）と、裁断工程（Ｓ６）と、を含む。本発明の実施形態に係る集電体電極シート１０は、図１０に示される製造方法によって製造される。   The manufacturing method of the electrode sheet 10 according to the embodiment of the present invention includes the application step (S1), the compression step (S5), and the cutting step (S6) as described in FIG. The current collector electrode sheet 10 according to the embodiment of the present invention is manufactured by the manufacturing method shown in FIG.

図１は、本発明の実施形態に係る電極シート１０の圧縮装置４０の概要を示す模式図である。図１（ａ）は、圧縮装置４０の側面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のα方向から見た上面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のβ方向から見た正面図である。
図９の金属箔９の両面に活物質塗布領域１１と非塗布領域１２とが形成された電極シート１０を、図１に示すように一対の圧縮ロール４１ａ、４１ｂ（単に、圧縮ロール４１とも呼ぶ）で圧縮する。電極シート１０は、一対の圧縮ロール４１の隙間を通過する際に圧縮されて、長手方向Ｄｘに巻き取られる。 Drawing 1 is a mimetic diagram showing an outline of compression device 40 of electrode sheet 10 concerning an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a side view of the compression device 40. FIG. 1B is a top view seen from the α direction of FIG. FIG.1 (c) is the front view seen from (beta) direction of Fig.1 (a).
The electrode sheet 10 in which the active material application region 11 and the non-application region 12 are formed on both surfaces of the metal foil 9 in FIG. 9 is a pair of compression rolls 41a and 41b (also simply referred to as compression rolls 41) as shown in FIG. ). The electrode sheet 10 is compressed when passing through the gap between the pair of compression rolls 41 and wound up in the longitudinal direction Dx.

圧縮装置４０は、各々の回転軸が略水平であり、略同一高さに並べられた一対の圧縮ロール４１と、一対の圧縮ロール４１の間にシート状の電極材料（電極シート１０）をそれぞれ下方から上方に向かって搬送する搬送手段（不図示）を備える。
２つの圧縮ロール４１ａ、４１ｂ（単に、圧縮ロール４１とも呼ぶ）の回転軸４３ａ、４３ｂ（単に、回転軸４３とも呼ぶ）は、電極シート１０のシート面に対して平行で、かつ、電極シート１０の搬送方向Ｄｔに対して直交しておらず、互いに逆方向に傾いている。 The compression device 40 has a pair of compression rolls 41 arranged in substantially the same height, and a sheet-like electrode material (electrode sheet 10) between the pair of compression rolls 41. Conveying means (not shown) for conveying from below to above is provided.
The rotation shafts 43a and 43b (also simply referred to as the rotation shaft 43) of the two compression rolls 41a and 41b (also simply referred to as the compression roll 41) are parallel to the sheet surface of the electrode sheet 10 and the electrode sheet 10 Are not orthogonal to the transport direction Dt, but are inclined in opposite directions.

本発明の集電体電極シートの製造方法は、図１０のステップＳ３の圧縮工程において、圧縮装置４０が、一対の圧縮ロール４１の間に電極シート１０をそれぞれ下方から上方に向かって搬送する。そして、２つの圧縮ロール４１の回転軸４３は、電極シート１０のシート面に対して平行で、かつ、電極シート１０の搬送方向Ｄｔに対して直交しておらず、互いに逆方向に傾いている。   In the method of manufacturing a collector electrode sheet of the present invention, in the compression step of step S3 in FIG. 10, the compression device 40 conveys the electrode sheet 10 between the pair of compression rolls 41 from below to above. The rotation shafts 43 of the two compression rolls 41 are parallel to the sheet surface of the electrode sheet 10 and are not orthogonal to the conveyance direction Dt of the electrode sheet 10 and are inclined in opposite directions. .

図２は、略同一高さに並べられた２つの圧縮ロール４１ａ、４１ｂを図１のβ方向から見た透視図である。２つの圧縮ロール４１ａ、４１ｂは、その回転軸４３ａおよび４３ｂが、互いに逆方向に傾いていて、２つの回転軸４３ａおよび４３ｂのなす角θは、つまり、一方の圧縮ロール４１ａの回転軸４３ａに対する他方の圧縮ロール４１ｂの回転軸４３ｂの傾きの角度は、例えば、１°以上から３°以下である。   FIG. 2 is a perspective view of the two compression rolls 41a and 41b arranged at substantially the same height as seen from the β direction in FIG. The rotation shafts 43a and 43b of the two compression rolls 41a and 41b are inclined in directions opposite to each other, and the angle θ formed by the two rotation shafts 43a and 43b, that is, the rotation shaft 43a of one compression roll 41a The inclination angle of the rotation shaft 43b of the other compression roll 41b is, for example, not less than 1 ° and not more than 3 °.

図２の例では、２つの圧縮ロール４１は、互いにθ／２ずつ傾いて全体として２つの回転軸４３ａおよび４３ｂのなす角がθとなっているが、これに限定されない。各圧縮ロール４１の傾きの角度の割合は、例えば、θ×３／５とθ×２／５等、異なっていてもよい。   In the example of FIG. 2, the two compression rolls 41 are inclined by θ / 2 from each other and the angle formed by the two rotation shafts 43 a and 43 b as a whole is θ, but is not limited thereto. The ratio of the inclination angle of each compression roll 41 may be different, for example, θ × 3/5 and θ × 2/5.

搬送手段は、特に限定されないが、一対のバックアップローラ等であり、一方の電極シートロールに巻かれている電極シート１０を他方のロールに巻き取りながら牽引する。   Although a conveyance means is not specifically limited, it is a pair of backup rollers or the like, and pulls the electrode sheet 10 wound around one electrode sheet roll while winding it around the other roll.

このように構成された圧縮装置４０によれば、略同一高さに並べられた２つの圧縮ロール４１ａ、４１ｂの間を活物質が間欠塗工された電極シート１０が下方から上方に向かって搬送される際に発生する電極シート１０の金属箔９の曲がりを補正することができる。その理由は、２つの圧縮ロール４１の回転軸４３が、電極シート１０の搬送方向Ｄｔに対して直交しておらず、互いに行方向に傾いていることにより、圧縮ロール４１の柔軟性により回転軸方向の端と中央部における電極シート１０にかかる圧力差を吸収し、電極シート１０の歪みや、金属箔９に形成される塗布領域１１の圧縮後の厚さを回転軸方向においても均一にできる。
なお、電極シート１０を下方から上方に向かって搬送する理由は、電極シート１０に塗布されている活物質が電極シート１０から剥がれ落ちた場合に、その活物質を除去しやすいからである。 According to the compression device 40 configured in this manner, the electrode sheet 10 on which the active material is intermittently applied is conveyed from below to above between the two compression rolls 41a and 41b arranged at substantially the same height. It is possible to correct the bending of the metal foil 9 of the electrode sheet 10 that occurs when the operation is performed. The reason is that the rotation shafts 43 of the two compression rolls 41 are not orthogonal to the conveying direction Dt of the electrode sheet 10 and are inclined in the row direction, so that the rotation shafts are flexible due to the flexibility of the compression rolls 41. The pressure difference applied to the electrode sheet 10 at the end and the center of the direction can be absorbed, and the distortion of the electrode sheet 10 and the thickness after compression of the application region 11 formed on the metal foil 9 can be made uniform even in the direction of the rotation axis. .
The reason why the electrode sheet 10 is conveyed from below to above is that when the active material applied to the electrode sheet 10 is peeled off from the electrode sheet 10, the active material is easily removed.

また、図１１に示した比較形態に係る圧縮装置のように、２つの圧縮ロール５１を高さ方向に上下に並べた場合に比較して、図１の２つの圧縮ロール４１ａ、４１ｂを略同一高さに並べた圧縮装置４０の方が、装置の高さを略半分にすることができる。よって、圧縮ロール４１のメンテナンスを行う際に、高所作業を行わずに済み、安全性および作業効率が向上する。   Moreover, compared with the case where the two compression rolls 51 are arranged one above the other in the height direction as in the compression apparatus according to the comparative form shown in FIG. 11, the two compression rolls 41a and 41b in FIG. The compression device 40 arranged in the height can reduce the height of the device substantially by half. Therefore, when maintenance of the compression roll 41 is performed, it is not necessary to perform work at high places, and safety and work efficiency are improved.

また、図１２は、図１１の圧縮ローラ５０を線II−IIについて電極シートの長手方向から見た断面図である。各ロール５１は、円柱形状から、研磨により端部５３の中央部が突出するように湾曲した樽型形状のロール本体５２を作製されている。ロールの樽型形状により、塗布領域１１と非塗布領域１２が金属箔９の両面に形成された電極シート１０が２つのロール５１間を通過するとき、ロールの回転軸方向の端部と中央部で電極シート１０の厚さ方向にかかる圧力の差を吸収できる。   FIG. 12 is a cross-sectional view of the compression roller 50 of FIG. 11 as seen from the longitudinal direction of the electrode sheet along the line II-II. Each roll 51 has a barrel-shaped roll body 52 that is curved so that the central portion of the end portion 53 protrudes from the columnar shape by polishing. When the electrode sheet 10 in which the application region 11 and the non-application region 12 are formed on both surfaces of the metal foil 9 passes between the two rolls 51 due to the barrel shape of the roll, the end portion and the central portion in the rotation axis direction of the roll Thus, the difference in pressure applied in the thickness direction of the electrode sheet 10 can be absorbed.

しかし、このロールの樽型形状は、ロールの使用するにつれ摩耗によりすり減るため、頻回にロール表面の研磨が必要であった。その上、ロールは上下に積まれているため、上側のロールの研磨作業を行うためには、一旦、ロールを下に下ろして研磨作業を行い、再びロールを上に上げて設置する必要があった。   However, since the barrel shape of this roll is worn by wear as the roll is used, it is necessary to frequently grind the roll surface. In addition, since the rolls are stacked up and down, in order to perform the polishing operation of the upper roll, it is necessary to lower the roll once to perform the polishing operation, and then raise the roll again and install it. It was.

さらに、図１１の圧縮ローラ５０は、２つのロール５１が高さ方向に重ねて設置されているため、上側のロールの荷重が下側のロールにかかることで下側のロールの摩耗が多くなってしまう。   Furthermore, the compression roller 50 of FIG. 11 has two rolls 51 stacked in the height direction, so that the load on the upper roll is applied to the lower roll, and the wear of the lower roll increases. End up.

本実施形態の圧縮装置４０によれば、２つの圧縮ロール４１は横に並べて配置されているので、２つのロールは高さが同じとなり、上側のロールを下ろす作業も不要であり、他方のロールの荷重が一方のロールにかかることもない。   According to the compression device 40 of the present embodiment, since the two compression rolls 41 are arranged side by side, the two rolls have the same height, and the operation of lowering the upper roll is unnecessary, and the other roll Is not applied to one of the rolls.

（第２の実施形態）
本実施形態の圧縮装置４０は、各圧縮ロールの回転軸の傾きの角度を変更する変更手段をさらに有する点以外は、上記実施形態と同じである。
変更手段は、回転軸の傾きの角度θの相対値を変えることができる。
変更手段は、少なくとも一方の圧縮ロール４１の傾きの角度を変更することで、回転軸の傾きの角度の相対値を変更する。 (Second Embodiment)
The compression apparatus 40 of this embodiment is the same as that of the said embodiment except having the change means which changes the angle of inclination of the rotating shaft of each compression roll.
The changing means can change the relative value of the angle θ of inclination of the rotating shaft.
The changing unit changes the relative value of the inclination angle of the rotating shaft by changing the inclination angle of at least one of the compression rolls 41.

具体的には、図３に示すように、変更手段は、バランサ７２と、スクリュー７４と、ベンド７６と、プレス７８と、を含む。
バランサ７２は、各圧縮ロール４１の両側の軸部４２の下方から各圧縮ロール４１を支持する機構（不図示）に対して、２つの圧縮ロール４１を略同じ高さに並べるように、そのバランスを調整する。 Specifically, as shown in FIG. 3, the changing means includes a balancer 72, a screw 74, a bend 76, and a press 78.
The balancer 72 has a balance so that the two compression rolls 41 are arranged at substantially the same height with respect to a mechanism (not shown) that supports the compression rolls 41 from below the shaft portions 42 on both sides of each compression roll 41. Adjust.

スクリュー７４は、ベンド７６およびプレス７８と協働して、各圧縮ロール４１の回転軸４３の傾きを調整する。スクリュー７４は、一方の圧縮ロール４１ａを中心軸の中心方向に向かって押圧する。スクリュー７４は、例えば、ネジ機構を有し、ネジの回転を調整することで、一方の圧縮ロール４１ａの軸部４２を外側に当接する位置（中心軸からの距離）を調整する。   The screw 74 cooperates with the bend 76 and the press 78 to adjust the inclination of the rotation shaft 43 of each compression roll 41. The screw 74 presses one compression roll 41a toward the central direction of the central axis. The screw 74 has, for example, a screw mechanism, and adjusts the position (distance from the central axis) where the shaft portion 42 of one compression roll 41a abuts on the outside by adjusting the rotation of the screw.

ベンド７６は、２つの圧縮ロール４１の間に設けられ、２つの圧縮ロール４１の軸部４２の内側にそれぞれ当接し、２つの圧縮ロール４１の間隔を調整する。２つの圧縮ロール４１の間は、塗布領域１１が間欠塗布された金属箔９のシートが通過する際に、シートをその厚さ方向に圧縮するように距離が調整される。   The bend 76 is provided between the two compression rolls 41 and abuts on the inner side of the shaft portion 42 of the two compression rolls 41 to adjust the interval between the two compression rolls 41. The distance between the two compression rolls 41 is adjusted so that the sheet is compressed in the thickness direction when the sheet of the metal foil 9 on which the application region 11 is intermittently applied passes.

プレス７８は、他方の圧縮ロール４１ｂを中心軸の中心方向に向かって押圧する。プレス７８は、例えば、油圧シリンダであり、他方の圧縮ロール４１ｂの軸部４２を外側に当接する位置（中心軸からの距離）を調整する。   The press 78 presses the other compression roll 41b toward the center of the central axis. The press 78 is, for example, a hydraulic cylinder, and adjusts the position (distance from the central axis) at which the shaft portion 42 of the other compression roll 41b contacts the outside.

変更手段は、バランサ７２、スクリュー７４、ベンド７６、およびプレス７８のそれぞれの調整を行う機能を実現する変更部１１３（図４）を含む。変更部１１３は、コンピュータ１００（図７）によって実現される制御装置１１２に含まれる。
制御装置１１２は、コンピュータ１００のＣＰＵ１０２が、プログラム１１０をストレージ１０５からメモリ１０４に読み出して実行することにより、バランサ７２、スクリュー７４、ベンド７６、およびプレス７８のそれぞれを制御する変更部１１３の機能を実現する。 The changing means includes a changing unit 113 (FIG. 4) that realizes a function of adjusting each of the balancer 72, the screw 74, the bend 76, and the press 78. The changing unit 113 is included in the control device 112 realized by the computer 100 (FIG. 7).
The control device 112 has the function of the changing unit 113 that controls the balancer 72, the screw 74, the bend 76, and the press 78 by the CPU 102 of the computer 100 reading the program 110 from the storage 105 to the memory 104 and executing it. Realize.

プログラム１１０は、コンピュータ１００に、回転軸の傾きの角度θの相対値を変える手順を実行させるように記述されている。   The program 110 is written to cause the computer 100 to execute a procedure for changing the relative value of the angle θ of the rotation axis inclination.

図４は、制御装置１１２の構成を論理的に示す機能ブロック図である。
さらに、制御装置１１２は、変更部１１３が変更する角度を、累積時間に応じて設定する設定部１１４を含む。 FIG. 4 is a functional block diagram logically showing the configuration of the control device 112.
Furthermore, the control device 112 includes a setting unit 114 that sets an angle to be changed by the changing unit 113 according to the accumulated time.

設定部１１４は、変更部１１３が変更する角度を、累積時間が所定値を超えると小さく設定する。この構成は、圧縮ロール４１の使用期間が長くなるにつれ、圧縮ロール４１が摩耗するためである。よって累積時間が所定値を超えると、設定角度を小さく変更することで、圧縮ロール４１の摩耗による２つの圧縮ロール４１の回転軸同士の位置のずれを調整することができる。角度の変更は、自動的に行われてもよいし、作業員に変更後の数値を提示（例えば、ディスプレイに表示）し、作業員による確認操作又は調整操作を受け付けた後、変更されてもよい。   The setting unit 114 sets the angle changed by the changing unit 113 to be small when the accumulated time exceeds a predetermined value. This configuration is because the compression roll 41 is worn as the use period of the compression roll 41 becomes longer. Therefore, when the accumulated time exceeds the predetermined value, the positional deviation between the rotation axes of the two compression rolls 41 due to wear of the compression rolls 41 can be adjusted by changing the set angle to be small. The angle may be changed automatically or may be changed after presenting the changed numerical value to the worker (for example, displayed on a display) and accepting a confirmation operation or adjustment operation by the worker. Good.

また、設定部１１４は、変更部１１３が変更する角度を、累積時間が所定値を超えると大きく設定する。この構成は、圧縮時に発生する熱を放熱することが困難な場合に、圧縮ロール４１の使用時間が長くなると圧縮ロール４１に熱による変形が生じてくることがあるためである。よって累積時間が所定値を超えると、角度を大きく変更することで、圧縮ロール４１の熱変形による２つの圧縮ロール４１の回転軸同士の位置のずれを調整することができる。角度の変更は、自動的に行われてもよいし、作業員に変更後の数値を提示（例えば、ディスプレイに表示）し、作業員による確認操作又は調整操作を受け付けた後、変更されてもよい。   In addition, the setting unit 114 sets the angle changed by the changing unit 113 to be larger when the accumulated time exceeds a predetermined value. This configuration is because, when it is difficult to dissipate the heat generated during compression, the compression roll 41 may be deformed due to heat when the usage time of the compression roll 41 becomes long. Therefore, when the accumulated time exceeds a predetermined value, the displacement of the rotational axes of the two compression rolls 41 due to thermal deformation of the compression rolls 41 can be adjusted by changing the angle greatly. The angle may be changed automatically or may be changed after presenting the changed numerical value to the worker (for example, displayed on a display) and accepting a confirmation operation or adjustment operation by the worker. Good.

設定部１１４は、コンピュータ１００（図７）によって実現される制御装置１１２に含まれる。制御装置１１２は、コンピュータ１００のＣＰＵ１０２が、プログラム１１０をストレージ１０５からメモリ１０４に読み出して実行することにより、変更部１１３が変更する角度を、累積時間に応じて設定する設定部１１４の機能を実現する。   The setting unit 114 is included in the control device 112 realized by the computer 100 (FIG. 7). The control device 112 realizes the function of the setting unit 114 that sets the angle to be changed by the changing unit 113 according to the accumulated time by the CPU 102 of the computer 100 reading the program 110 from the storage 105 to the memory 104 and executing it. To do.

プログラム１１０は、コンピュータ１００に、変更する手順により変更される角度を、累積時間に応じて設定する手順を実行させるように記述されている。   The program 110 is described to cause the computer 100 to execute a procedure for setting the angle to be changed according to the changing procedure according to the accumulated time.

以上説明したように、本実施形態によれば、上記実施形態と同様な効果を奏するとともに、制御装置によってバランサ７２、スクリュー７４、ベンド７６、およびプレス７８を制御することで、回転軸の傾きの角度θの相対値を変えることができるので、現場で圧縮ロール４１を研磨する等の作業が不要となり、効率がよい。   As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and the balancer 72, the screw 74, the bend 76, and the press 78 can be controlled by the control device, so Since the relative value of the angle θ can be changed, an operation such as polishing the compression roll 41 on the site is unnecessary, and the efficiency is high.

（第３の実施形態）
図５は、本実施形態の圧縮装置４０の構造を説明するための概要図である。本実施形態の圧縮装置４０は、さらに、電極シート１０を搬送する搬送手段が回転ロール８０を含む点以外は、上記実施形態と同様である。 (Third embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the structure of the compression device 40 of the present embodiment. The compression apparatus 40 of the present embodiment is the same as that of the above-described embodiment except that the transport unit that transports the electrode sheet 10 includes a rotating roll 80.

回転ロール８０は、一対の圧縮ロール４１の間を通過して電極シート１０が排出される側に搬送方向Ｄｔに対して直交に設けられる。回転ロール８０は、搬送方向Ｄｔに向かってその中央部が突出する方向に湾曲可能である。回転ロール８０は、円柱形状を有し、弾性および柔軟性を有する。回転ロール８０を形成する弾性および柔軟性を有する部材としては、例えば、ゴム等が考えられる。   The rotary roll 80 is provided orthogonal to the transport direction Dt on the side where the electrode sheet 10 is discharged after passing between the pair of compression rolls 41. The rotating roll 80 can be bent in the direction in which the central portion protrudes in the transport direction Dt. The rotating roll 80 has a cylindrical shape and has elasticity and flexibility. As a member having elasticity and flexibility for forming the rotary roll 80, for example, rubber or the like can be considered.

回転ロール８０の中央部が突出する方向に湾曲可能な構成を有することにより、一対の圧縮ロール４１の間を通過した後に電極シート１０に生じる皺（図中、ハッチングで示す）を、回転ロール８０の湾曲部で解消することができる。   By having a configuration that can be bent in the direction in which the central portion of the rotating roll 80 protrudes, wrinkles (shown by hatching in the figure) that occur in the electrode sheet 10 after passing between the pair of compression rolls 41 This can be solved by the curved portion.

さらに、圧縮装置４０は、回転ロール８０の湾曲率を調整する調整手段（不図示）をさらに備えてもよい。湾曲率の調整は、例えば、回転ロール８０を回転させたまま、電極シート１０に対する湾曲部分の当たり方を調整することで行う。具体的には、以下の方法が例示されるが、これらに限定されるものではない。
（１）圧縮ロール４１と回転ロール８０と、さらに搬送方向の下流側にあるロール（不図示）とのそれぞれの位置関係（水平方向の距離や鉛直方向の高低差）を変更する。
（２）回転ロール８０の湾曲部分の突出方向の角度を電極シート１０の搬送方向に対して上向き（立てる）、又は、下向き（寝かせる）に変更する。
（３）（１）と（２）の組み合わせ。
上記調整を行うことで、例えば、回転ロール８０と電極シート１０との接触角度（回転ロール８０の中心軸に対して垂直な面上で、回転ロール８０の中心軸を頂点として回転ロール８０の表面上の接触範囲を示す円弧の内角の角度）や、回転ロール８０の湾曲部分への電極シート１０の当たり具合を調整できる。 Furthermore, the compression device 40 may further include an adjustment unit (not shown) that adjusts the curvature of the rotary roll 80. The adjustment of the curvature is performed, for example, by adjusting how the curved portion hits the electrode sheet 10 while rotating the rotary roll 80. Specifically, the following methods are exemplified, but not limited thereto.
(1) The positional relationship (horizontal distance and vertical height difference) between the compression roll 41, the rotary roll 80, and a roll (not shown) on the downstream side in the transport direction is changed.
(2) The angle of the protruding direction of the curved portion of the rotating roll 80 is changed upward (standing) or downward (laying down) with respect to the conveying direction of the electrode sheet 10.
(3) A combination of (1) and (2).
By performing the above adjustment, for example, the contact angle between the rotary roll 80 and the electrode sheet 10 (on the plane perpendicular to the central axis of the rotary roll 80, the surface of the rotary roll 80 with the central axis of the rotary roll 80 as the vertex) The angle of the inner angle of the arc indicating the upper contact range) and the degree of contact of the electrode sheet 10 with the curved portion of the rotary roll 80 can be adjusted.

本実施形態によれば、搬送方向Ｄｔに向かってその中央部が突出する方向に湾曲可能な回転ロール８０を備えることで、電極シート１０の搬送時に生じる皺を湾曲部分により解消することができる。   According to this embodiment, by providing the rotary roll 80 that can be bent in the direction in which the central portion protrudes in the conveyance direction Dt, wrinkles that occur during conveyance of the electrode sheet 10 can be eliminated by the curved portion.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

たとえば、上記実施形態の製造方法により作製された電極シート１０を用いて電池を製造することができる。
本発明の電極の製造方法は、金属箔等の厚さの薄い集電体上に活物質層を形成し、乾燥後に圧縮、裁断する工程（図１０）を経て電極を作製する場合に生じる集電体のバリの発生を抑制した電池等電気化学デバイスの組み立てを実施することができ、特性が良好な電池等電気化学デバイスを提供することが可能となる。 For example, a battery can be manufactured using the electrode sheet 10 manufactured by the manufacturing method of the said embodiment.
In the electrode manufacturing method of the present invention, the active material layer is formed on a thin current collector such as a metal foil, and the electrode is produced through a process of compressing and cutting after drying (FIG. 10). Assembling of an electrochemical device such as a battery in which the occurrence of burrs in the electric body is suppressed can be carried out, and an electrochemical device such as a battery having good characteristics can be provided.

図８は、本発明の実施の形態に係る電池１５０の構成の一例を示す概略図である。
本実施形態に係る電池は、上記実施形態で説明した電極シート１０から作製される電極を備える。以下、本実施形態に係る電池について、電池がリチウムイオン電池の積層型電池１５０である場合を代表例として説明する。
積層型電池１５０は、正極１２１と負極１２６とが、セパレータ１２０を介して交互に複数層積層された電池要素を備えており、これらの電池要素は電解液（図示せず）とともに可撓性フィルム１４０からなる容器に収納されている。電池要素には正極端子１３１および負極端子１３６が電気的に接続されており、正極端子１３１および負極端子１３６の一部または全部が可撓性フィルム１４０の外部に引き出されている構成になっている。 FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the battery 150 according to the embodiment of the present invention.
The battery according to this embodiment includes an electrode produced from the electrode sheet 10 described in the above embodiment. Hereinafter, the battery according to the present embodiment will be described as a representative example in which the battery is a stacked battery 150 of a lithium ion battery.
The laminated battery 150 includes a battery element in which a plurality of positive electrodes 121 and negative electrodes 126 are alternately stacked via separators 120, and these battery elements together with an electrolyte (not shown) are flexible films. It is stored in a container made of 140. A positive electrode terminal 131 and a negative electrode terminal 136 are electrically connected to the battery element, and a part or all of the positive electrode terminal 131 and the negative electrode terminal 136 are drawn out of the flexible film 140. .

正極１２１には正極集電体層１２３の表裏に、正極活物質の塗布部（正極活物質層１２２）と未塗布部がそれぞれ設けられており、負極１２６には負極集電体層１２８の表裏に、負極活物質の塗布部（負極活物質層１２７）と未塗布部が設けられている。   The positive electrode 121 is provided with a positive electrode active material coating portion (positive electrode active material layer 122) and an uncoated portion on the front and back surfaces of the positive electrode current collector layer 123, and the negative electrode 126 is provided with front and back surfaces of the negative electrode current collector layer 128. In addition, a negative electrode active material coating portion (negative electrode active material layer 127) and an uncoated portion are provided.

正極集電体層１２３における正極活物質の未塗布部を正極端子１３１と接続するための正極タブ１３０とし、負極集電体層１２８における負極活物質の未塗布部を負極端子１３６と接続するための負極タブ１２５とする。
正極タブ１３０同士は正極端子１３１上にまとめられ、正極端子１３１とともに超音波溶接等で互いに接続され、負極タブ１２５同士は負極端子１３６上にまとめられ、負極端子１３６とともに超音波溶接等で互いに接続される。そのうえで、正極端子１３１の一端は可撓性フィルム１４０の外部に引き出され、負極端子１３６の一端も可撓性フィルム１４０の外部に引き出されている。 In order to connect the non-coated portion of the positive electrode active material in the positive electrode current collector layer 123 to the positive electrode terminal 131 and connect the non-coated portion of the negative electrode active material in the negative electrode current collector layer 128 to the negative electrode terminal 136. Negative electrode tab 125.
The positive electrode tabs 130 are grouped together on the positive electrode terminal 131 and connected to each other together with the positive electrode terminal 131 by ultrasonic welding or the like, and the negative electrode tabs 125 are grouped together on the negative electrode terminal 136 and together with the negative electrode terminal 136 are connected to each other by ultrasonic welding or the like. Is done. In addition, one end of the positive electrode terminal 131 is drawn out of the flexible film 140, and one end of the negative electrode terminal 136 is also drawn out of the flexible film 140.

正極活物質の塗布部（塗布領域１１）（正極活物質層１２２）と未塗布部（非塗布領域１２）の境界部１２４には、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、当該絶縁部材は境界部１２４だけでなく、正極タブ１３０と正極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。   An insulating member can be formed on the boundary portion 124 between the coated portion of the positive electrode active material (coated region 11) (positive electrode active material layer 122) and the uncoated portion (non-coated region 12) as necessary. The member can be formed not only at the boundary portion 124 but also near the boundary portion of both the positive electrode tab 130 and the positive electrode active material.

負極活物質の塗布部（負極活物質層１２７）と未塗布部の境界部１２９にも同様に、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、負極タブ１２５と負極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。   Similarly, an insulating member can be formed on the boundary portion 129 between the negative electrode active material application portion (negative electrode active material layer 127) and the non-application portion as necessary, and the boundary between the negative electrode tab 125 and the negative electrode active material. It can be formed near the part.

通常、負極活物質層１２７の外形寸法は正極活物質層１２２の外形寸法よりも大きく、セパレータ１２０の外形寸法よりも小さい。   Usually, the outer dimension of the negative electrode active material layer 127 is larger than the outer dimension of the positive electrode active material layer 122 and smaller than the outer dimension of the separator 120.

（リチウム塩を含有する非水電解液）
本実施形態に用いるリチウム塩を含有する非水電解液は、電極活物質の種類やリチウムイオン電池の用途等に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。 (Non-aqueous electrolyte containing lithium salt)
The nonaqueous electrolytic solution containing a lithium salt used in the present embodiment can be appropriately selected from known ones according to the type of the electrode active material, the use of the lithium ion battery, and the like.

具体的なリチウム塩の例としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等を挙げることができる。 Specific examples of the lithium salt, for example, LiClO 4, LiBF 6, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiB 10 Cl 10, LiAlCl 4, LiCl, LiBr, LiB (C 2 H 5 ) 4 , CF 3 SO 3 Li, CH 3 SO 3 Li, LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, and a lower fatty acid lithium carboxylate.

リチウム塩を溶解する溶媒としては、電解質を溶解させる液体として通常用いられるものであれば特に限定されるものではなく、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等のカーボネート類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類；トリメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン等のオキソラン類；アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素溶媒；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル類；リン酸トリエステルやジグライム類；トリグライム類；スルホラン、メチルスルホラン等のスルホラン類；３−メチル−２−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類；１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。   The solvent for dissolving the lithium salt is not particularly limited as long as it is usually used as a liquid for dissolving the electrolyte. Ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC), carbonates such as methyl ethyl carbonate (MEC), vinylene carbonate (VC); lactones such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; trimethoxymethane 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, tetrahydrofuran, ethers such as 2-methyltetrahydrofuran; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane Oxolanes such as; nitrogen-containing solvents such as acetonitrile, nitromethane, formamide, dimethylformamide; organic acid esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, and ethyl propionate; Diglymes; triglymes; sulfolanes such as sulfolane and methylsulfolane; oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone; sultone such as 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, naphtha sultone, and the like. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

（容器）
本実施形態において容器には公知の部材を用いることができ、電池の軽量化の観点からは可撓性フィルム１４０を用いることが好ましい。可撓性フィルム１４０は、基材となる金属層の表裏面に樹脂層が設けられたものを用いることができる。金属層には電解液の漏出や外部からの水分の侵入を防止する等のバリア性を有するものを選択することができ、アルミニウム、ステンレス鋼等を用いることができる。金属層の少なくとも一方の面には変性ポリオレフィン等の熱融着性の樹脂層が設けられ、可撓性フィルム１４０の熱融着性の樹脂層同士を電池要素を介して対向させ、電池要素を収納する部分の周囲を熱融着することで外装体を形成する。熱融着性の樹脂層が形成された面と反対側の面となる外装体表面にはナイロンフィルム、ポリエステルフィルム等の樹脂層を設けることができる。 (container)
In the present embodiment, a known member can be used for the container, and the flexible film 140 is preferably used from the viewpoint of reducing the weight of the battery. As the flexible film 140, a film in which a resin layer is provided on the front and back surfaces of a metal layer serving as a substrate can be used. As the metal layer, a metal layer having a barrier property such as preventing leakage of the electrolytic solution or entry of moisture from the outside can be selected, and aluminum, stainless steel, or the like can be used. A heat-fusible resin layer such as a modified polyolefin is provided on at least one surface of the metal layer, and the heat-fusible resin layers of the flexible film 140 are opposed to each other with the battery element interposed therebetween. An exterior body is formed by heat-sealing the periphery of the portion to be stored. A resin layer such as a nylon film or a polyester film can be provided on the surface of the exterior body that is the surface opposite to the surface on which the heat-fusible resin layer is formed.

（端子）
本実施形態において、正極端子１３１にはアルミニウムやアルミニウム合金で構成されたもの、負極端子１３６には銅や銅合金あるいはそれらにニッケルメッキを施したもの等を用いることができる。それぞれの端子は容器の外部に引き出されるが、それぞれの端子における外装体の周囲を熱溶着する部分に位置する箇所には熱融着性の樹脂をあらかじめ設けることができる。 (Terminal)
In the present embodiment, the positive electrode terminal 131 can be made of aluminum or an aluminum alloy, and the negative electrode terminal 136 can be made of copper, a copper alloy, or those plated with nickel. Each terminal is pulled out to the outside of the container, and a heat-fusible resin can be provided in advance at a location located in a portion where the periphery of the exterior body of each terminal is thermally welded.

（絶縁部材）
活物質の塗布部と未塗布部の境界部１２４、１２９に絶縁部材を形成する場合には、ポリイミド、ガラス繊維、ポリエステル、ポリプロピレンあるいはこれらを構成中に含むものを用いることができる。これらの部材に熱を加えて境界部１２４、１２９に溶着させるか、または、ゲル状の樹脂を境界部１２４、１２９に塗布、乾燥させることで絶縁部材を形成することができる。 (Insulating material)
In the case where the insulating member is formed at the boundary portions 124 and 129 between the application portion and the non-application portion of the active material, polyimide, glass fiber, polyester, polypropylene, or those containing these in the configuration can be used. The insulating member can be formed by applying heat to these members and fusing them to the boundary portions 124 and 129, or applying and drying a gel-like resin on the boundary portions 124 and 129.

（セパレータ）
本実施形態に係るセパレータ１２０は、耐熱性樹脂を主成分として含む樹脂層を備えることが好ましい。
ここで、上記樹脂層は主成分である耐熱性樹脂により形成されている。ここで、「主成分」とは、樹脂層中における割合が５０質量％以上であることを言い、好ましくは７０質量％以上であり、さらに好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％であってもよいことを意味する。
本実施形態に係るセパレータ１２０を構成する樹脂層は、単層であっても、二種以上の層であってもよい。 (Separator)
The separator 120 according to the present embodiment preferably includes a resin layer containing a heat resistant resin as a main component.
Here, the resin layer is formed of a heat resistant resin as a main component. Here, the “main component” means that the ratio in the resin layer is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass. It means you may.
The resin layer constituting the separator 120 according to this embodiment may be a single layer or two or more types of layers.

上記樹脂層を形成する耐熱性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレート、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、フッ素系樹脂、ポリエーテルニトリル、変性ポリフェニレンエーテル等から選択される一種または二種以上を挙げることができる。   Examples of the heat resistant resin forming the resin layer include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, poly-m-phenylene terephthalate, poly-p-phenylene isophthalate, polycarbonate, polyester carbonate, aliphatic polyamide, all Aromatic polyamide, semi-aromatic polyamide, wholly aromatic polyester, polyphenylene sulfide, polyparaphenylene benzobisoxazole, polyimide, polyarylate, polyetherimide, polyamideimide, polyacetal, polyetheretherketone, polysulfone, polyethersulfone, One type or two or more types selected from fluorine-based resins, polyether nitriles, modified polyphenylene ethers and the like can be mentioned.

これらの中でも、耐熱性や機械的強度、伸縮性、価格等のバランスに優れる観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミドおよび全芳香族ポリエステルから選択される一種または二種以上が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミドおよび半芳香族ポリアミドから選択される一種または二種以上がより好ましく、ポリエチレンテレフタレートおよび全芳香族ポリアミドから選択される一種または二種以上がさらに好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。   Among these, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, aliphatic polyamide, wholly aromatic polyamide, semi-aromatic polyamide, and wholly aromatic from the viewpoint of excellent balance of heat resistance, mechanical strength, stretchability, price, etc. One or two or more types selected from group polyesters are preferred, one or more types selected from polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, aliphatic polyamide, wholly aromatic polyamide and semi-aromatic polyamide are more preferred, polyethylene terephthalate and One or more kinds selected from wholly aromatic polyamides are more preferred, and polyethylene terephthalate is more preferred.

本実施形態に係るセパレータ１２０を構成する樹脂層は多孔性樹脂層であることが好ましい。これにより、リチウムイオン電池に異常電流が発生し、電池の温度が上昇した場合等に多孔性樹脂層の微細孔が閉塞して電流の流れを遮断することができ、電池の熱暴走を回避することができる。   The resin layer constituting the separator 120 according to the present embodiment is preferably a porous resin layer. As a result, when an abnormal current is generated in the lithium-ion battery and the temperature of the battery rises, the micropores in the porous resin layer can be blocked to block the current flow, thereby avoiding thermal runaway of the battery. be able to.

上記多孔性樹脂層の空孔率は、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、２０％以上８０％以下が好ましく、３０％以上７０％以下がより好ましく、４０％以上６０％以下が特に好ましい。
空孔率は、下記式から求めることができる。
ε＝｛１−Ｗｓ／（ｄｓ・ｔ）｝×１００
ここで、ε：空孔率（％）、Ｗｓ：目付（ｇ／ｍ２）、ｄｓ：真密度（ｇ／ｃｍ３）、ｔ：膜厚（μｍ）である。 The porosity of the porous resin layer is preferably 20% or more and 80% or less, more preferably 30% or more and 70% or less, and more preferably 40% or more and 60% or less from the viewpoint of the balance between mechanical strength and lithium ion conductivity. Is particularly preferred.
The porosity can be obtained from the following formula.
ε = {1-Ws / (ds · t)} × 100
Here, ε: porosity (%), Ws: basis weight (g / m 2), ds: true density (g / cm 3), t: film thickness (μm).

本実施形態に係るセパレータ１２０の平面形状は、特に限定されず、電極や集電体の形状に合わせて適宜選択することが可能であり、例えば、矩形とすることができる。   The planar shape of the separator 120 according to the present embodiment is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the shape of the electrode or the current collector, and can be, for example, rectangular.

本実施形態に係るセパレータ１２０の厚みは、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下である。   The thickness of the separator 120 according to the present embodiment is preferably 5 μm or more and 50 μm or less from the viewpoint of the balance between mechanical strength and lithium ion conductivity.

以上、説明したように、本実施形態によれば、上記実施形態の製造方法により作製された電極シート１０を用いて電池を製造することができる。
本発明の電極シート１０によれば、金属箔等の厚さの薄い集電体上に活物質層を間欠塗布により形成し、乾燥後に圧縮、裁断する工程（図１０）を経て電極を作製する場合に、圧縮工程で生じる集電体電極シート１０の縁のそりの発生を抑制、もしくは縁にそりの発生した電極シートの使用を未然に防止した電池等の電気化学デバイスの組み立てを実施することができ、特性が良好な電池等の電気化学デバイスを提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, a battery can be manufactured using the electrode sheet 10 manufactured by the manufacturing method of the above embodiment.
According to the electrode sheet 10 of the present invention, an active material layer is formed by intermittent application on a thin current collector such as a metal foil, and an electrode is manufactured through a process of compressing and cutting after drying (FIG. 10). In this case, the assembly of an electrochemical device such as a battery that suppresses the occurrence of warping of the edge of the collector electrode sheet 10 that occurs in the compression process or prevents the use of the electrode sheet that has warped at the edge in advance. Therefore, it is possible to provide an electrochemical device such as a battery having good characteristics.

以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   While the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限られない。   A part or all of the above embodiments can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

１ 製造システム
９ 金属箔
１０ 電極シート
１１ 塗布領域
１２ 非塗布領域
２０ スラリ塗布装置
４０ 圧縮装置
４１ 圧縮ロール
４２ 軸部
４３ 回転軸
５０ 圧縮ローラ
５１ 圧縮ロール
５２ ロール本体
５３ 端部
６０ 裁断装置
７２ バランサ
７４ スクリュー
７６ ベンド
７８ プレス
８０ 回転ロール
１００ コンピュータ
１０２ ＣＰＵ
１０４ メモリ
１０５ ストレージ
１０９ バス
１１０ プログラム
１１２ 制御装置
１１３ 変更部
１１４ 設定部
１２０ セパレータ
１２１ 正極
１２２ 正極活物質層
１２３ 正極集電体層
１２４ 境界部
１２５ 負極タブ
１２６ 負極
１２７ 負極活物質層
１２８ 負極集電体層
１２９ 境界部
１３０ 正極タブ
１３１ 正極端子
１３６ 負極端子
１４０ 可撓性フィルム
１５０ 電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manufacturing system 9 Metal foil 10 Electrode sheet 11 Application | coating area | region 12 Non-application | coating area | region 20 Slurry application | coating apparatus 40 Compression apparatus 41 Compression roll 42 Shaft part 43 Rotating shaft 50 Compression roller 51 Compression roll 52 Roll main body 53 End part 60 Cutting apparatus 72 Balancer 74 Screw 76 Bend 78 Press 80 Rotary roll 100 Computer 102 CPU
104 Memory 105 Storage 109 Bus 110 Program 112 Controller 113 Changing unit 114 Setting unit 120 Separator 121 Positive electrode 122 Positive electrode active material layer 123 Positive electrode current collector layer 124 Boundary part 125 Negative electrode tab 126 Negative electrode 127 Negative electrode active material layer 128 Negative electrode current collector Layer 129 boundary 130 positive electrode tab 131 positive electrode terminal 136 negative electrode terminal 140 flexible film 150 battery

Claims (14)

シート状の電極材料を圧縮加工する集電体電極シート製造用の圧縮装置であって、
各々の回転軸が略水平であり、略同一高さに並べられた一対のロールと、
前記一対のロールの間に前記シート状の電極材料をそれぞれ下方から上方に向かって搬送する搬送手段を備え、
２つの前記ロールの回転軸は、前記シート状の電極材料のシート面に対して平行で、かつ、前記シート状の電極材料の搬送方向に対して直交しておらず、互いに逆方向に傾いている圧縮装置。 A compression device for producing a collector electrode sheet for compressing a sheet-like electrode material,
A pair of rolls in which each rotation axis is substantially horizontal and arranged at substantially the same height;
A transporting means for transporting the sheet-like electrode material from below to above between the pair of rolls;
The rotation axes of the two rolls are parallel to the sheet surface of the sheet-like electrode material and are not orthogonal to the conveying direction of the sheet-like electrode material, but are inclined in opposite directions. Compression device. 請求項１に記載の圧縮装置において、
一方の前記ロールの回転軸に対する他方の前記ロールの回転軸の傾きの角度は、１°以上から３°以下である、圧縮装置。 The compression device according to claim 1.
The compression device, wherein an angle of inclination of the rotation axis of the other roll with respect to the rotation axis of the one roll is 1 ° or more and 3 ° or less. 請求項１又は２に記載の圧縮装置において、
前記回転軸の傾きの角度の相対値を変える変更手段をさらに備える圧縮装置。 The compression apparatus according to claim 1 or 2,
A compression apparatus further comprising changing means for changing a relative value of an inclination angle of the rotation shaft. 請求項３に記載の圧縮装置において、
前記変更手段が変更する前記角度を、累積時間に応じて設定する設定手段をさらに備える圧縮装置。 The compression apparatus according to claim 3,
A compression apparatus further comprising setting means for setting the angle changed by the changing means in accordance with an accumulated time. 請求項４に記載の圧縮装置において、
前記設定手段は、前記変更手段が変更する前記角度を、前記累積時間が所定値を超えると小さく設定する圧縮装置。 The compression apparatus according to claim 4,
The compression unit is a compression device that sets the angle changed by the changing unit to be small when the accumulated time exceeds a predetermined value. 請求項４に記載の圧縮装置において、
前記設定手段は、前記変更手段が変更する前記角度を、前記累積時間が所定値を超えると大きく設定する圧縮装置。 The compression apparatus according to claim 4,
The compression unit that sets the angle changed by the changing unit to be larger when the accumulated time exceeds a predetermined value. 請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮装置において、
前記搬送手段は、前記シート状の前記電極材料を搬送する回転ロールを含み、
前記回転ロールは、前記一対のロールの間を通過して前記シート状の前記電極材料が排出される側に前記搬送方向に対して直交に設けられ、
前記回転ロールは、前記搬送方向に向かってその中央部が突出する方向に湾曲可能である圧縮装置。 The compression apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The transport means includes a rotating roll for transporting the sheet-like electrode material,
The rotating roll is provided orthogonal to the transport direction on the side where the sheet-like electrode material is discharged through the pair of rolls,
The said rotation roll is a compression apparatus which can be bent in the direction which the center part protrudes toward the said conveyance direction. 請求項７に記載の圧縮装置において、
前記回転ロールの湾曲率を調整する調整手段をさらに備える圧縮装置。 The compression device according to claim 7,
A compression apparatus further comprising adjusting means for adjusting the curvature of the rotating roll. 請求項１から８いずれか一項に記載の圧縮装置において、
前記シート状の前記電極材料は、シート状の金属箔の両面に活物質を含むスラリを塗布した塗布領域と、前記スラリを塗布しない非塗布領域とが、前記金属箔の長手方向に間欠的に交互に形成されたものである、圧縮装置。 The compression device according to any one of claims 1 to 8,
The sheet-like electrode material has an application region where a slurry containing an active material is applied on both sides of a sheet-like metal foil, and a non-application region where the slurry is not applied intermittently in the longitudinal direction of the metal foil. A compression device that is formed alternately. シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートを、一対のロールの間に通過させて、前記集電体電極シートの厚さ方向に圧縮する圧縮工程を含み、
前記一対のロールは、各々の回転軸が略水平であり、略同一高さに並べられ、
前記圧縮工程において、圧縮装置が、
前記一対のロールの間に前記シート状の電極材料をそれぞれ下方から上方に向かって搬送し、
２つの前記ロールの回転軸は、前記シート状の電極材料のシート面に対して平行で、かつ、前記シート状の電極材料の搬送方向に対して直交しておらず、互いに逆方向に傾いている、集電体電極シートの製造方法。 Including a compression step of compressing the current collector electrode sheet in the thickness direction by passing the current collector electrode sheet having the active material applied on both surfaces of the sheet-like metal foil between a pair of rolls;
In the pair of rolls, each rotation axis is substantially horizontal, arranged at substantially the same height,
In the compression step, a compression device is
The sheet-like electrode material is conveyed from below to above between the pair of rolls,
The rotation axes of the two rolls are parallel to the sheet surface of the sheet-like electrode material and are not orthogonal to the conveying direction of the sheet-like electrode material, but are inclined in opposite directions. A method for producing a current collector electrode sheet. 請求項１０に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記集電体電極シートは、前記金属箔の両面に前記活物質を含むスラリを塗布した塗布領域と、前記スラリを塗布しない非塗布領域とが、前記金属箔の長手方向に間欠的に交互に形成される、集電体電極シートの製造方法。 In the manufacturing method of the current collector electrode sheet according to claim 10,
In the current collector electrode sheet, an application region in which a slurry containing the active material is applied to both surfaces of the metal foil and a non-application region in which the slurry is not applied are intermittently alternately in the longitudinal direction of the metal foil. The manufacturing method of the collector electrode sheet formed. 請求項１から９のいずれか一項に記載の圧縮装置を用いて圧縮加工される集電体電極シート。   A current collector electrode sheet that is compressed using the compression device according to claim 1. 請求項１２に記載の集電体電極シートにおいて、
前記集電体電極シートは、シート状の金属箔の両面に活物質を含むスラリを塗布した塗布領域と、前記スラリを塗布しない非塗布領域とが、前記金属箔の長手方向に間欠的に交互に形成された後、前記圧縮装置を用いて圧縮加工される、集電体電極シート。 In the collector electrode sheet according to claim 12,
In the current collector electrode sheet, an application region in which a slurry containing an active material is applied to both surfaces of a sheet-like metal foil and a non-application region in which the slurry is not applied are intermittently alternated in the longitudinal direction of the metal foil. A current collector electrode sheet that is formed into a compact and then compressed using the compression device. 請求項１３に記載の集電体電極シートを用いて製造された電池。   A battery manufactured using the current collector electrode sheet according to claim 13.
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