JP2022088250A - Collector feeding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集電体供給装置に関する。 The present invention relates to a current collector supply device.
真空チャンバ内において、シート状の基材を、適度なテンション(張力)を負荷しながら運搬する方法が知られている。例えば、真空チャンバ内において、上流側と下流側のテンションが互いへ影響を及ぼすことを防止する方法がある(特許文献1)。また、フィルムの搬送経路に、その前後における保護フィルムにかかる張力を遮断するテンションカット手段を設ける方法がある(特許文献2)。また、真空処理室内に、シート状の基材を所定速度で走行させ、張力を所定値に保持する方法がある(特許文献3)。 A method of transporting a sheet-shaped base material in a vacuum chamber while applying an appropriate tension is known. For example, in a vacuum chamber, there is a method of preventing tensions on the upstream side and the downstream side from affecting each other (Patent Document 1). Further, there is a method of providing a tension cutting means for blocking the tension applied to the protective film before and after the film transport path (Patent Document 2). Further, there is a method of running a sheet-shaped base material at a predetermined speed in a vacuum processing chamber to maintain the tension at a predetermined value (Patent Document 3).
ところで、リチウムイオン電池用電極を製造する工程では、活物質を集電体上に塗布し、当該活物質を圧縮成形して電極を形成することがある。本発明者らは、この活物質を集電体上に塗布し圧縮成形して電極を形成する部分を、前述した真空チャンバ内において行うことを見出した。この場合、連続的に電極を製造するために、チャンバ外(大気圧状況下)からチャンバ内に集電体を連続的に供給する必要があるが、このチャンバ内に集電体を搬送する際に、集電体と同時に大気がチャンバ内に流入し気流が生じる。この気流によって集電体が、例えば、搬送方向に直交する方向に不規則に移動してがたつくおそれがある。これにより、例えば、集電体がスリットに接触したり、集電体に固有振動が発生したりすることがある。 By the way, in the process of manufacturing an electrode for a lithium ion battery, an active material may be applied onto a current collector and the active material may be compression-molded to form an electrode. The present inventors have found that a portion in which this active material is applied onto a current collector and compression-molded to form an electrode is performed in the vacuum chamber described above. In this case, in order to continuously manufacture the electrodes, it is necessary to continuously supply the current collector from outside the chamber (under atmospheric pressure conditions) into the chamber, but when transporting the current collector into this chamber, At the same time as the current collector, the air pressure flows into the chamber and an air flow is generated. This airflow may cause the current collector to move irregularly in a direction orthogonal to the transport direction, for example, and rattle. As a result, for example, the current collector may come into contact with the slit, or natural vibration may occur in the current collector.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、集電体に固有振動などを発生させず、安定してチャンバ内に集電体を供給することができる集電体供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is a current collector supply device capable of stably supplying a current collector into a chamber without generating natural vibration or the like in the current collector. The purpose is to provide.
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る集電体供給装置は、粉体状の活物質を帯状の集電体の一方の面に塗布して活物質層を形成することにより電極を形成する電極形成部に向けて、帯状の集電体を搬送する集電体供給装置であって、内部に前記電極形成部を収容すると共に内部が大気圧よりも減圧されるチャンバ内に、前記チャンバに設けられた第1スリットを介して前記帯状の集電体を搬送する搬送装置と、前記チャンバに対して前記帯状の集電体の搬送方向の手前側に配置され、前記帯状の集電体に対してテンションを付加する第1テンション保持部と、を備えている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The current collector supply device according to the present invention is directed toward an electrode forming portion that forms an electrode by applying a powdery active material to one surface of a band-shaped current collector to form an active material layer. A current collector supply device that conveys a band-shaped current collector, in which a first slit provided in the chamber is provided in a chamber that houses the electrode forming portion and the inside is depressurized from atmospheric pressure. A transfer device that conveys the band-shaped current collector through the chamber, and a second device that is arranged on the front side of the band-shaped current collector in the transport direction with respect to the chamber and applies tension to the band-shaped current collector. It is provided with one tension holding portion.
この発明によれば、帯状の集電体を搬送する搬送装置と、帯状の集電体に対してテンションを付加する第1テンション保持部とを備えている。
搬送装置によって帯状の集電体がチャンバ内に引き込まれるとき、第1テンション保持部が、搬送装置と協業して、帯状の集電体にテンションを付加する。これにより、帯状の集電体が第1スリットを通過するとき、同時に流入する大気による影響を受けにくくすることができる。よって、帯状の集電体が第1スリットに接触したり、帯状の集電体に固有振動が発生したりすることを防ぎ、安定してチャンバ内に帯状の集電体を供給することができる。
According to the present invention, a transport device for transporting a band-shaped current collector and a first tension holding portion for applying tension to the band-shaped current collector are provided.
When the band-shaped current collector is pulled into the chamber by the transport device, the first tension holding unit cooperates with the transport device to apply tension to the band-shaped current collector. As a result, when the band-shaped current collector passes through the first slit, it can be made less susceptible to the influence of the atmosphere flowing in at the same time. Therefore, it is possible to prevent the band-shaped current collector from coming into contact with the first slit and the band-shaped current collector from generating natural vibration, and to stably supply the band-shaped current collector into the chamber. ..
また、前記第1スリットは、前記チャンバ外に設けられた箱状の外壁部によって覆われ、前記第1テンション保持部は、前記外壁部において前記第1スリットと対向する部分に設けられ、前記第1テンション保持部には、前記第1スリットより開口面積の小さい第2スリットが設けられ、前記第1スリットと前記第2スリットとの間は、前記外壁部によって密閉されていてもよい。 Further, the first slit is covered with a box-shaped outer wall portion provided outside the chamber, and the first tension holding portion is provided at a portion of the outer wall portion facing the first slit, and the first is said. The 1 tension holding portion may be provided with a second slit having an opening area smaller than that of the first slit, and the space between the first slit and the second slit may be sealed by the outer wall portion.
この発明によれば、第1テンション保持部には第1スリットより開口面積の小さい第2スリットが設けられ、第1スリットと第2スリットとの間は外壁部によって密閉されている。言い換えると、第1スリットからチャンバ内に流入する大気は、第2スリットから流入した大気のみとなる。つまり、第1スリットからチャンバ内に流入する大気の量を、第2スリットにより制限することができる。よって、チャンバ内への大気の流入を安定させ、より帯状の集電体に与える影響を少なくすることができる。 According to the present invention, the first tension holding portion is provided with a second slit having an opening area smaller than that of the first slit, and the space between the first slit and the second slit is sealed by an outer wall portion. In other words, the atmosphere flowing into the chamber from the first slit is only the atmosphere flowing into the chamber from the second slit. That is, the amount of air flowing into the chamber from the first slit can be limited by the second slit. Therefore, it is possible to stabilize the inflow of the atmosphere into the chamber and reduce the influence on the band-shaped current collector.
また、前記帯状の集電体の搬送方向において前記第1テンション保持部の手前側に配置され、前記帯状の集電体に対して前記第1テンション保持部と協業してテンションを付加する第2テンション保持部を更に備えていてもよい。 Further, a second tension is applied to the band-shaped current collector in cooperation with the first tension holding portion, which is arranged on the front side of the first tension holding portion in the transport direction of the band-shaped current collector. A tension holding portion may be further provided.
この発明によれば、第2テンション保持部を、第1テンション保持部の手前側に更に備えている。これにより、第2スリットを通過する前の帯状の集電体に、第2テンション保持部によってテンションを付加することができる。よって、第1テンション保持部を通過する帯状の集電体をより安定させることができる。 According to the present invention, the second tension holding portion is further provided on the front side of the first tension holding portion. As a result, tension can be applied to the band-shaped current collector before passing through the second slit by the second tension holding portion. Therefore, the band-shaped current collector that passes through the first tension holding portion can be made more stable.
本発明によれば、集電体に固有振動などを発生させず、安定してチャンバ内に集電体を供給することができる集電体供給装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a current collector supply device capable of stably supplying a current collector into a chamber without generating natural vibration or the like in the current collector.
以下、図面を参照して本発明を適用した一実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
Hereinafter, an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, for the purpose of emphasizing the characteristic parts, the characteristic parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of each component may not be the same as the actual ones. do not have. In addition, for the same purpose, there are cases where non-characteristic parts are omitted.
<電池(二次電池)>
図1は、一実施形態の電池10の断面模式図である。
本実施形態の電池(二次電池)10は、非水電解質二次電池の1種であるリチウムイオン二次電池である。ここで、リチウムイオン二次電池とは、正極30aと負極30bとの間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。以下では、正極30a及び負極30bを区別無く呼ぶときには、電極(電池用電極)30と呼ぶ。
<Battery (secondary battery)>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the
The battery (secondary battery) 10 of the present embodiment is a lithium ion secondary battery which is a kind of non-aqueous electrolyte secondary battery. Here, the lithium ion secondary battery is a secondary battery that charges or discharges by moving lithium ions between the
電池10は、例えば、発電要素において電極が並列接続されてなる形式のいわゆる並列積層型電池などの従来公知の任意の二次電池にも適用可能である。なお、以下の説明では、リチウムイオン二次電池を単に「電池」と呼ぶ。
The
本実施形態の電池10は、発電要素11と、正極タブ34aと、負極タブ34bと、外装体12と、を有する。
The
正極タブ34aは、発電要素11の正極側の端面に接触する。同様に、負極タブ34bは、発電要素11の負極側の端面に接触する。正極タブ34aおよび負極タブ34bは、それぞれ外装体12の外側に引き出される。正極タブ34aおよび負極タブ34bは、アルミニウム合金、銅合金等の高導電性材料が用いられる。
The
外装体12は、外部からの衝撃や環境劣化を防止するために、発電要素11を内部に封止する。外装体12は、例えば、ラミネートフィルムによって袋状に構成される。なお、外装体12としては、金属缶ケースなどを用いてもよい。
The
本実施形態の電池10の発電要素11は、複数の単セル(電池セル)20を有する。発電要素11において、複数の単セル20は、厚さ方向に積層される。単セル20の積層数は、所望する電圧に応じて調節される。
The
<単セル(電池セル)>
図2は、単セル20の断面模式図である。
単セル20は、2つの電極(電池用電極)としての正極30aおよび負極30bと、セパレータ40と、を有する。
<Single cell (battery cell)>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
The
セパレータ40は、正極30aと負極30bとの間に配置される。発電要素11において、複数の単セル20は、正極30aと負極30bとを同方向に向けて積層される。発電要素11において、積層方向の正極側の端部に配置される単セル20の正極30aには、正極タブ34aが接触し、積層方向の負極側の端部に配置される単セル20の負極30bには、負極タブ34bが接触する。
The
セパレータ40には、電解質が保持される。これにより、セパレータ40は、電解質層として機能する。セパレータ40は、正極30aおよび負極30bの電極活物質層32の間に配置され、これらが互いに接触することを抑制する。これにより、セパレータ40は、正極30aと負極30bとの間の隔壁として機能する。
An electrolyte is held in the
セパレータ40に保持される電解質としては、例えば、電解液またはゲルポリマー電解質などが挙げられる。これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。
Examples of the electrolyte held in the
正極30aおよび負極30bは、それぞれ、集電体31と、電極活物質層32と、枠体45と、を有する。電極活物質層32と集電体31とは、セパレータ40側からこの順に並ぶ。枠体45は、額縁状(環状)である。枠体45は、電極活物質層32の周囲を囲む。正極30aの枠体45と負極30bの枠体45とは、互いに溶着され一体化されている。
The
以下の説明において、正極30aおよび負極30bの電極活物質層32を互いに区別する場合、これらをそれぞれ正極活物質層32a、負極活物質層32bと呼ぶ。
In the following description, when the electrode active material layers 32 of the
枠体45は、集電体31同士の接触や単セル20の端部における短絡を防止する。枠体45を構成する材料としては、絶縁性、シール性(液密性)、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。
The
集電体31は、導電性のシート状の部材である。集電体31を構成する材料は、特に限定されないが、例えば、導電性を有する樹脂や、金属が用いられうる。軽量化の観点からは、集電体31は、導電性を有する樹脂によって形成された樹脂集電体であることが好ましい。なお、単セル20間のリチウムイオンの移動を遮断する観点からは、樹脂製の集電体31の一部に金属層を設けてもよい。
The
樹脂製の集電体31を構成する導電性を有する樹脂としては、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂が挙げられる。導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、およびポリオキサジアゾールなどが挙げられる。かような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または集電体の軽量化の点において有利である。
Examples of the conductive resin constituting the
非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン(PE;高密度ポリエチレン(H
DPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)など)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、またはポリスチレン(PS)などが挙げられる。かような非導電性高分子材料は、優れた耐電位性または耐溶媒性を有しうる。
Examples of the non-conductive polymer material include polyethylene (PE; high density polyethylene (H).
DPE), low density polyethylene (LDPE), etc.), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethylacrylate (PMA), polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVdF), or polystyrene (PS). ) And so on. Such non-conductive polymer materials may have excellent potential or solvent resistance.
導電性フィラーは、導電性を有する物質であれば特に制限なく用いることができる。例えば、導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属および導電性カーボンなどが挙げられる。金属としては、特に制限はないが、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅、白金、鉄、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、アンチモン、およびカリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属もしくはこれらの金属を含む合金または金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に制限はない。好ましくは、アセチレンブラック、バルカン(登録商標)、ブラックパール(登録商標)、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック(登録商標)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、およびフラーレンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。 The conductive filler can be used without particular limitation as long as it is a conductive substance. For example, materials having excellent conductivity, potential resistance, or lithium ion blocking property include metals and conductive carbon. The metal is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of nickel, titanium, aluminum, copper, platinum, iron, chromium, tin, zinc, indium, antimony, and potassium, or these metals. It is preferable to contain an alloy or a metal oxide containing. Further, the conductive carbon is not particularly limited. Preferably, from the group consisting of acetylene black, vulcan (registered trademark), black pearl (registered trademark), carbon nanofiber, Ketjen black (registered trademark), carbon nanotube (CNT), carbon nanohorn, carbon nanoballoon, and fullerene. It is preferable to include at least one selected.
導電性フィラーの添加量は、集電体31に十分な導電性を付与できる量であれば特に制限はなく、好ましくは、5~35質量%程度であり、より好ましくは10~30質量%であり、さらに好ましくは15~20質量%である。
The amount of the conductive filler added is not particularly limited as long as it can impart sufficient conductivity to the
また、集電体31が金属によって形成される場合は、金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅などが挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、またはこれらの金属のめっき材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、電子伝導性や電池作動電位、集電体31へのスパッタリングによる負極活物質の密着性等の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケルが好ましい。
When the
電極活物質層32は、電極活物質(正極活物質または負極活物質)および導電助剤を含む電極用造粒粒子(以下、単に造粒粒子)を有する。また、電極活物質層32は、必要に応じて、電解液および粘着剤のうち何れか一方又は両方をさらに含んでいてもよい。また、電極活物質層32は、必要に応じて、イオン伝導性ポリマー等を含んでもよい。
以下の説明において、正極活物質層32aおよび負極活物質層32bの電極活物質を互いに区別する場合、これらをそれぞれ正極活物質、負極活物質と呼ぶ。
The electrode
In the following description, when the electrode active materials of the positive electrode
正極活物質としては、例えば、LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2、Li(Ni-Mn-Co)O2およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム-遷移金属複合酸化物、リチウム-遷移金属リン酸化合物、リチウム-遷移金属硫酸化合物などが挙げられる。場合によっては、2種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム-遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。より好ましくはリチウムとニッケルとを含有する複合酸化物が用いられる。さらに好ましくはLi(Ni-Mn-Co)O2およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの(以下、「NMC複合酸化物」と呼ぶ)、またはリチウム-ニッケル-コバルト-アルミニウム複合酸化物などが用いられる。NMC複合酸化物は、リチウム原子層と遷移金属(Mn、NiおよびCoが秩序正しく配置)原子層とが酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を有する。そして、遷移金属1原子あたり1個のLi原子が含まれ、取り出せるLi量が、スピネル系リチウムマンガン酸化物の2倍、つまり供給能力が2倍になり、高い容量を持つことができる。 Examples of the positive electrode active material include LiMn2O4, LiCoO2, LiNiO2, Li (Ni—Mn—Co) O2, and lithium-transition metal composite oxides in which some of these transition metals are substituted with other elements. Examples thereof include lithium-transition metal phosphate compounds and lithium-transition metal sulfate compounds. In some cases, two or more kinds of positive electrode active materials may be used in combination. Preferably, a lithium-transition metal composite oxide is used as the positive electrode active material from the viewpoint of capacity and output characteristics. More preferably, a composite oxide containing lithium and nickel is used. More preferably, Li (Ni-Mn-Co) O2 and a part of these transition metals are substituted with other elements (hereinafter referred to as "NMC composite oxide"), or lithium-nickel-cobalt-aluminum. Composite oxides and the like are used. The NMC composite oxide has a layered crystal structure in which a lithium atomic layer and a transition metal (Mn, Ni and Co are arranged in an orderly manner) atomic layer are alternately stacked via an oxygen atomic layer. Then, one Li atom is contained in each transition metal atom, and the amount of Li that can be taken out is twice that of the spinel-based lithium manganese oxide, that is, the supply capacity is doubled, and a high capacity can be obtained.
負極活物質としては、例えば、グラファイト(黒鉛)、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リチウム-遷移金属複合酸化物(例えば、Li4Ti5O12)、金属材料(スズ、シリコン)、リチウム合金系負極材料(例えばリチウム-スズ合金、リチウム-シリコン合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-アルミニウム-マンガン合金等)などが挙げられる。場合によっては、2種以上の負極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、炭素材料、リチウム-遷移金属複合酸化物、リチウム合金系負極材料が、負極活物質として好ましく用いられる。なお、上記以外の負極活物質が用いられてもよいことは勿論である。また、(メタ)アクリレート系共重合体等の被覆用樹脂は特に炭素材料に対して付着しやすいという性質を有している。したがって、構造的に安定した電極材料を提供するという観点からは、負極活物質として炭素材料を用いることが好ましい。 Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite (graphite), soft carbon, and hard carbon, lithium-transition metal composite oxide (for example, Li4Ti5O12), metal materials (tin, silicon), and lithium alloy-based negative electrode materials (. For example, lithium-tin alloy, lithium-silicon alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-aluminum-manganese alloy, etc.) can be mentioned. In some cases, two or more kinds of negative electrode active materials may be used in combination. Preferably, from the viewpoint of capacity and output characteristics, a carbon material, a lithium-transition metal composite oxide, and a lithium alloy-based negative electrode material are preferably used as the negative electrode active material. Of course, a negative electrode active material other than the above may be used. Further, a coating resin such as a (meth) acrylate-based copolymer has a property of being particularly easy to adhere to a carbon material. Therefore, from the viewpoint of providing a structurally stable electrode material, it is preferable to use a carbon material as the negative electrode active material.
導電助剤は、電子伝導パスを形成し、電極活物質層32の電子移動抵抗を低減することで、電池の高レートでの出力特性向上に寄与し得る。導電助剤の形状は、粒子状または繊維状であることが好ましい。
The conductive auxiliary agent can contribute to the improvement of the output characteristics at a high rate of the battery by forming an electron conduction path and reducing the electron transfer resistance of the electrode
導電助剤としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン等の金属、これらの金属を含む合金または金属酸化物;炭素繊維(具体的には、気相成長炭素繊維(VGCF)等)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンナノファイバー、カーボンブラック(具体的には、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)等のカーボンが挙げられるが、これらに限定されない。また、粒子状のセラミック材料や樹脂材料の周りに上記金属材料をめっき等でコーティングしたものも導電助剤として使用できる。これらの導電助剤のなかでも、電気的安定性の観点から、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、アルミニウム、ステンレス、銀、金、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、カーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことがさらに好ましい。これらの導電助剤は、1種のみを単独で使用してもよいし、2種以上を併用しても構わない。 Examples of the conductive auxiliary agent include metals such as aluminum, stainless steel, silver, gold, copper, and titanium, alloys or metal oxides containing these metals; carbon fibers (specifically, vapor phase growth carbon fibers (VGCF)). Etc.), carbon nanotubes (CNT), carbon nanofibers, carbon black (specifically, acetylene black, Ketjen black (registered trademark), furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.), etc. , Not limited to these. Further, a particulate ceramic material or a resin material coated with the above metal material by plating or the like can also be used as a conductive auxiliary agent. Among these conductive auxiliaries, from the viewpoint of electrical stability, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, silver, gold, copper, titanium, and carbon, and aluminum, stainless steel. It is more preferable to contain at least one selected from the group consisting of silver, gold, and carbon, and even more preferably to contain at least one selected from the group consisting of carbon. Only one of these conductive aids may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
電解液(液体電解質)は、溶媒にリチウム塩が溶解した形態を有する。本発明の電解液を構成する溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類が挙げられる。リチウム塩としては、LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6LiClO4、Li[(FSO2)2N](LiFSI)等の無機酸のリチウム塩、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、およびLiC(CF3SO2)3等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。なお、電解液におけるリチウム塩の濃度は、0.1~3.0Mであることが好ましく、0.8~2.2Mであることがより好ましい。また、添加剤を使用する場合の使用量は、添加剤を添加する前の電解液100質量%に対して、好ましくは0.5~10質量%、より好ましくは0.5~5質量%である。 The electrolytic solution (liquid electrolyte) has a form in which a lithium salt is dissolved in a solvent. Examples of the solvent constituting the electrolytic solution of the present invention include carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethyl methyl carbonate. Examples of the lithium salt include lithium salts of inorganic acids such as LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6LiClO4, Li [(FSO2) 2N] (LiFSI), LiN (CF3SO2) 2, LiN (C2F5SO2) 2, LiC (CF3SO2) 3, and the like. Examples thereof include lithium salts of organic acids. The concentration of the lithium salt in the electrolytic solution is preferably 0.1 to 3.0 M, more preferably 0.8 to 2.2 M. When the additive is used, the amount used is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on 100% by mass of the electrolytic solution before the additive is added. be.
添加剤としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、ジフェニルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、1,2-ジビニルエチレンカーボネート、1-メチル-1-ビニルエチレンカーボネート、1-メチル-2-ビニルエチレンカーボネート、1-エチル-1-ビニルエチレンカーボネート、1-エチル-2-ビニルエチレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、ビニルオキシメチルエチレンカーボネート、アリルオキシメチルエチレンカーボネート、アクリルオキシメチルエチレンカーボネート、メタクリルオキシメチルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、プロパルギルエチレンカーボネート、エチニルオキシメチルエチレンカーボネート、プロパルギルオキシエチレンカーボネート、メチレンエチレンカーボネート、1,1-ジメチル-2-メチレンエチレンカーボネートなどが挙げられる。なかでも、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートが好ましく、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートがより好ましい。これらの環式炭酸エステルは、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the additive include vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, diphenylvinylene carbonate, ethylvinylene carbonate, diethylvinylene carbonate, vinylethylene carbonate, 1,2-divinylethylenecarbonate, 1-methyl-. 1-vinylethylene carbonate, 1-methyl-2-vinylethylene carbonate, 1-ethyl-1-vinylethylenecarbonate, 1-ethyl-2-vinylethylenecarbonate, vinylvinylene carbonate, allylethylenecarbonate, vinyloxymethylethylenecarbonate, Allyloxymethylethylene carbonate, acrylicoxymethylethylene carbonate, methacryloxymethylethylene carbonate, ethynylethylene carbonate, propargylethylene carbonate, ethynyloxymethylethylene carbonate, propargyloxyethylene carbonate, methyleneethylene carbonate, 1,1-dimethyl-2-methylene Examples include ethylene carbonate. Of these, vinylene carbonate, methylvinylene carbonate and vinylethylene carbonate are preferable, and vinylene carbonate and vinylethylene carbonate are more preferable. Only one of these cyclic carbonic acid esters may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
粘着剤としては、例えば、ポリシック(登録商標)シリーズ等の(メタ)アクリル酸エステル系感圧接着剤が挙げられる。造粒粒子中の前記粘着剤の含有量は、造粒粒子の固形分の合計質量に対して、0.01~10質量%であることが好ましく、より好ましくは0.01~8質量%であり、さらに好ましくは0.1~5質量%であり、特に好ましくは0.1~3質量%である。 Examples of the pressure-sensitive adhesive include (meth) acrylic acid ester-based pressure-sensitive adhesives such as Polythic (registered trademark) series. The content of the pressure-sensitive adhesive in the granulated particles is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 8% by mass, based on the total mass of the solid content of the granulated particles. Yes, more preferably 0.1 to 5% by mass, and particularly preferably 0.1 to 3% by mass.
イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)系及びポリプロピレンオキシド(PPO)系の公知のポリオキシアルキレンオキサイドポリマーが挙げられる。 Examples of the ion conductive polymer include known polyoxyalkylene oxide polymers such as polyethylene oxide (PEO) -based and polypropylene oxide (PPO) -based.
<電池用電極の製造装置及び電池用電極の製造方法>
次に、本実施形態の電池用電極(正極30aおよび負極30b)の製造装置について説明する。
集電体31は、電極30の製造工程において、帯状の集電体31Bを適宜切断することにより設けられるものとする。帯状の集電体31Bは、製造装置に投入される前はロール状となって保管される。このように、ロール状に保管される帯状の集電体31Bを、集電体ロール31Rとする。
正極活物質層32a及び負極活物質層32bを区別なく呼ぶときには、活物質32cと呼ぶ。活物質32cは、電極活物質および導電助剤を含む、複数の電極用造粒粒子のことを意味する。活物質32cは、粉体状である。
<Battery electrode manufacturing equipment and battery electrode manufacturing method>
Next, the apparatus for manufacturing the battery electrodes (
The
When the positive electrode
正極30aの製造方法と負極30bの製造方法とは、主に電極活物質層32に含まれる電極活物質が異なる。そのため、製造装置については正極30aおよび負極30bによる差異はない。ここでは、電極30の製造装置として、製造装置(電池用電極の製造装置)1000を説明する。
図3に示すように、製造装置1000は、チャンバ100と、搬送装置200と、活物質供給装置300と、ロールプレス400と、枠体供給装置500と、集電体展開装置600と、入口部700と、を備える。また、本実施形態において、搬送装置200と、集電体展開装置600と、入口部700とを、集電体供給装置800と呼ぶことがある。また、本実施形態において、活物質を集電体の一方の面に塗布して活物質層を形成することにより電極を形成する部分(例えば、活物質供給装置300と、ロールプレス400とを含む構成)を、電極形成部と呼ぶことがある。本実施形態では、当該電極形成部がチャンバ100内に収容されている。
The method for manufacturing the
As shown in FIG. 3, the
チャンバ100は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバ100の内部は、不図示の減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。チャンバ100の内部の圧力は、大気圧よりも減圧されていれば任意の値でよいが、例えば、大気圧から1×10-1~1×10-2Paまでの低真空環境となるように調整されていてもよいし、1×10-6~1×10-7Paの高真空環境となるように調整されていてもよいし、それ以上の超高真空や10-8~10-9Paレベルの極高真空であってもよい。なお、標準大気圧は、約1013hPa(約105Pa)である。
チャンバ100は、空洞状である。チャンバ100内では、帯状の集電体31Bが搬送される。
チャンバ100内では、本実施形態における電池の製造に係る主要な工程が実施される。すなわち、帯状の集電体31Bの上に粉体状の活物質32cを塗布し、塗布された活物質32cをプレス加工し、枠体45を設置する工程が実施される。チャンバ100の内部には、少なくとも搬送装置200、活物質供給装置300、ロールプレス400、枠体供給装置500が設けられている。本実施形態において、帯状の集電体31Bはチャンバ100の外部から内部へ挿入される。そのため、チャンバ100には、帯状の集電体31Bの入口として、第1スリット110が設けられている。
本実施形態に係る電池の製造時には、チャンバ100の内部は大気圧よりも減圧される。これにより、活物質内部に空気が残留することを防ぐ。
The
The
In the
At the time of manufacturing the battery according to the present embodiment, the inside of the
搬送装置200は、チャンバ100内において、帯状の集電体31Bを帯状の集電体31Bの長手方向に搬送する。また、搬送装置200として、帯状の集電体31Bの搬送方向において、ロールプレス400よりも上流側に第1搬送装置210、下流側に第2搬送装置220が設けられている。第1搬送装置210及び第2搬送装置220は、例えば、公知のベルトコンベアである。第1搬送装置210の上には、活物質供給装置300が設けられている。また、第2搬送装置220の上には、枠体供給装置500が設けられている。なお、以下において、第1搬送装置210と第2搬送装置220とをまとめて、搬送装置200と呼ぶことがある。
The
活物質供給装置300は、搬送装置200によりチャンバ100内に搬送される帯状の集電体31Bの上に、活物質32cを塗布する。活物質供給装置300は、スクリューコンベア310と、投入シュート320と、解砕機330と、超音波振動機340と、シャッタユニット350と、を備える。
スクリューコンベア310は、活物質32cを活物質供給装置300へ運搬する。スクリューコンベア310の一方の端部は活物質32cの貯蔵部等(不図示)へ接続されている。スクリューコンベア310の他方の端部は、投入シュート320へ接続されている。
The active
The
投入シュート320は、スクリューコンベア310から運搬された活物質32cを、解砕機330へ運搬する。投入シュート320の一方の側面には、スクリューコンベア310の他方の端部が接続されている。投入シュート320の下面には、解砕機330の上面が接続されている。これにより、投入シュート320へスクリューコンベア310により水平方向に投入された活物質32cは、解砕機330へ自由落下することで投入される。
The charging
解砕機330は、チャンバ100内を搬送される帯状の集電体31Bの上に設けられている。解砕機330の上には投入シュート320が設けられている。解砕機330の下にはシャッタユニット350が設けられている。
ここで、投入シュート320から解砕機330内に投入された活物質32cは、その材料の性質上塊状となっていることがある。この状態のまま活物質32cを帯状の集電体31Bの上に塗布すると、完成後の電極30の性能に影響を及ぼす。解砕機330は、この問題を解消するために、塗布前の活物質32cを粉砕する役割を有する。
The crusher 330 is provided on the band-shaped
Here, the
解砕機330は、排出シュート331と、ロータ332と、スクリーン333と、を備える。排出シュート331は、投入シュート320から投入された活物質32cを受け入れる容器である。本実施形態において、排出シュート331の下端部は開口しており、チャンバ100内に配置されているものとする。これにより、減圧されたチャンバ100内における帯状の集電体31B上に、活物質32cが塗布される。
The crusher 330 includes a
ロータ332は、排出シュート331内に配置された回転部材である。排出シュート331内に投入された活物質32cは、回転するロータ332に接触することにより攪拌される。これにより、塊状の活物質32cが粉砕される。
スクリーン333は、排出シュート331内において、ロータ332の下部に配置される。スクリーン333は、網状の部材である。スクリーン333は、ロータ332によって粉砕された活物質32cを、より細かくするふるいの役割を有する。スクリーン333は、塊状の活物質32cが回転するロータ332とスクリーン333との間に挟まれることで、塊状の活物質32cをすりつぶすように粉砕する役割を有する。
The rotor 332 is a rotating member arranged in the
The
超音波振動機340は、排出シュート331下部の外壁に設けられている。つまり、ロータ332及びスクリーン333によって粉砕された活物質32cが堆積する部位の外側に設けられている。超音波振動機340は、超音波を発生することで排出シュート331の下部に堆積した活物質32cを振動させ、堆積した活物質32cを均一にならす役割を有する。
The
シャッタユニット350は、上述のように開口した排出シュート331の下端部に設けられている。つまり、シャッタユニット350の真上には、解砕機330によって粉砕された活物質32cが堆積する。この状態でシャッタユニット350を開閉することで、活物質32cがチャンバ100内を搬送される帯状の集電体31Bの上に落下する。これにより、帯状の集電体31Bの上に活物質32cを塗布する。
The
シャッタユニット350は、第1シャッタ扉351と、第2シャッタ扉352と、を備える。本実施形態では、第1シャッタ扉351は、チャンバ100内において、帯状の集電体31Bの搬送方向の上流側に設けられている。第2シャッタ扉352は、帯状の集電体31Bの搬送方向の下流側に設けられている。
搬送装置200により搬送される帯状の集電体31Bの移動に合わせてシャッタユニット350を適宜開閉することで、帯状の集電体31Bの上に塗布する活物質32cの量を調整する。これにより、帯状の集電体31Bの上に塗布する活物質32cの量を精密に管理する。
The
By appropriately opening and closing the
ロールプレス400は、チャンバ100内において、第1搬送装置210と第2搬送装置220との間に設けられる。ロールプレス400は、上述の工程でチャンバ100内の帯状の集電体31Bの上に塗布された活物質32cを、帯状の集電体31Bとともにプレス成形する。これにより、活物質32cを帯状の集電体31Bに定着させる役割を有する。
The
このとき、大気圧中において上述の塗布を行うと、活物質32cの内部に空気が残留することがある。この状態のままロールプレス400によるプレス成型を行うと、プレス終了後に圧縮された空気が膨張し、活物質32cが弾け飛んだり、活物質32cの表面が凹凸になったりする等の不都合が生ずる。これに対し、本実施形態では、活物質32cの塗布及びプレス成型の工程を、上述のように減圧されたチャンバ100の内部にて行う。これにより、活物質32c内に空気が残留することなく、上述の作業を行うことを可能とする。
第1搬送装置210からロールプレス400に搬送され、プレス成型された活物質32cは、第2搬送装置220へ搬送される。
At this time, if the above coating is performed in atmospheric pressure, air may remain inside the
The
枠体供給装置500は、第2搬送装置220の上に設けられる。枠体供給装置500は上述の工程によりプレス成型された活物質32cの周囲に、枠体45を設置する。枠体供給装置500は、支持具510と、移動レール520と、追従レール530と、を備える。
支持具510は、チャンバ100内に予め用意された枠体45を把持し、第2搬送装置220の上を搬送される活物質32cの周囲に移動する。
The
The
支持具510は、ベース511と、把持アーム512と、を備える。ベース511は、追従レール530の摺動部532(後述する)に設置されている。
把持アーム512は、ベース511に接続されている。把持アーム512は、枠体45を把持する部位である。把持アーム512は、ベース511によって上下方向に移動可能である。把持アーム512による枠体45の把持方法は、例えば、吸着部513によって、枠体45を把持アーム512の先端部に吸着させる方法が好適に用いられる。
The
The
移動レール520は、チャンバ100内において、支持具510を搬送装置200の搬送方向と交差する方向(本実施形態では直交する方向)に移動させる。本実施形態において、移動レール520は、円柱状の部材が、搬送装置200の搬送方向と直交する方向を長手方向として、一対かつ平行に設けられている。この一対の移動レール520には、後述する追従レール530の両端に設けられた取付部531が、それぞれ取り付けられている。
The moving
追従レール530は、支持具510が設置される部位である。本実施形態において、追従レール530は、円柱状の部材であり、搬送装置200の搬送方向を長手方向として設けられている。追従レール530は、取付部531と、摺動部532と、を備える。
取付部531は、追従レール530の両端部に設けられている。取付部531は、1対の移動レール520にそれぞれ取り付けられている。取付部531は、移動レール520の長手方向に移動可能である。これにより、追従レール530は、移動レール520の長手方向に平行移動する。
The follow-up
The mounting
摺動部532は、追従レール530における、円柱状の部位である。上述のように、摺動部532には、支持具510が取り付けられる。これにより、支持具510は、追従レール530に伴い、移動レール520の長手方向に移動する。
これらによって、枠体供給装置500は、第2搬送装置220の側部に用意された枠体45を、支持具510によって持ち上げ、移動レール520によって第2搬送装置220の上部まで移動させ、帯状の集電体31Bの上に設置する。
The sliding
As a result, the frame
枠体45を帯状の集電体31Bの上に設置する際は、移動レール520によって、枠体45を搬送装置200の搬送方向と直交する方向にのみ移動させ、活物質32cの位置にあわせて枠体45を降下させることで設置する。
あるいは、枠体45を降下させると同時に、追従レール530の長手方向、すなわち搬送装置200の搬送方向に支持具510を移動させてもよい。つまり、支持具510を、搬送装置200による帯状の集電体31Bの移動方向及び移動速度に合わせて移動させながら枠体45を設置してもよい。
When the
Alternatively, at the same time as lowering the
集電体展開装置600は、チャンバ100内に、帯状の集電体31Bを供給する。本実施形態において、集電体展開装置600は、チャンバ100の外に設けられている。
図6に示すように、集電体展開装置600は、ロール保持部610と、スプライサ620と、送りローラ630と、を備える。
The current
As shown in FIG. 6, the current
ロール保持部610には、集電体ロール31Rが保持される。ロール保持部610は、支柱部611と、ロールチェンジャ612と、回転部613と、取付部614と、を備える。
支柱部611は、ロール保持部610のベースとなる部位である。支柱部611は、例えば、棒状の部材が地上に垂直に設けられて構成されている。
ロールチェンジャ612は、棒状の部材である。
回転部613は、支柱部611の上端に設けられる。回転部613は、ロールチェンジャ612の長手方向の中央部を回転可能に保持する。
取付部614は、棒状の部材である。取付部614は、ロールチェンジャ612の両端部に、ロールチェンジャ612が回転する平面に対して垂直に設けられる。
取付部614は、集電体ロール31Rの中心部を挿入することで、集電体ロール31Rを保持する。
The
The
The
The rotating
The mounting
The mounting
スプライサ620は、帯状の集電体31Bの端部同士を接合する。集電体ロール31Rが全て展開され、帯状の集電体31Bが全て供給されると、最終的には帯状の集電体31Bの終端がチャンバ100の方向に向けて移動する。この終端と、上述のように複数用意された集電体ロール31Rを展開した帯状の集電体31Bの始端とをスプライサ620により接合する。
スプライサ620による帯状の集電体31Bの終端及び始端の接合は、図8に示すように、スプライシングテープ31Sによってされる。あるいは、図9に示すように、帯状の集電体31Bの終端及び始端に、一方の側が帯状の集電体31B側に向き、他方の側が互いに噛みあう形状を有しているガイド片31Eを取付け、これらをかみ合わせることによって接合してもよい。
これにより、複数の帯状の集電体31Bを途切れさせることなく連続的にチャンバ100に供給する。
The
The end and start ends of the band-shaped
As a result, the plurality of band-shaped
送りローラ630は、ロール保持部610とチャンバ100との間に設けられる。送りローラ630は、複数の回転部材からなる。送りローラ630により搬送される帯状の集電体31Bは、前記複数の回転部材に沿って移動する。これにより、帯状の集電体31Bを送りローラ630の途中で緩ませることなく、安定してチャンバ100内に供給する。
The
上述の集電体展開装置600によって、チャンバ100への帯状の集電体31Bの供給は、以下のようにされる。ここで、集電体ロール31Rは、ロール保持部610に少なくとも2つ保持される。なお、集電体ロール31Rは、図6に示す上側の集電体ロール31Rの付近、すなわち上側の取付部614の付近に複数用意されているものとする。
まず、取付部614に取付けられた集電体ロール31Rが適宜展開され、集電体ロール31Rから帯状の集電体31Bが供給される。
The supply of the band-shaped
First, the
通常時のチャンバ100への帯状の集電体31Bの供給は、ロール保持部610によって下側に保持された集電体ロール31Rからされる。上述のように、集電体ロール31Rが全て展開されると、下側の集電体ロール31Rの終端と、上側の集電体ロール31Rの始端がスプライサ620によって接合される。これにより、チャンバ100への集電体ロール31Rの供給が、上側の集電体ロール31Rからされるように切り替わる。
The supply of the band-shaped
その後、上側の集電体ロール31Rは、ロールチェンジャ612によって下側に移動する。すると、集電体ロール31Rが取付けられていない状態となった側の取付部614が、上側に移動する。これにより、図7に示すように、上側に移動した取付部614に対して、上述のように予め上側に用意された集電体ロール31Rが取付け可能になる。この状態となった後、上側の取付部614の付近に用意されていた集電体ロール31Rが、上側に移動した取付部614に取付けられる。
これを繰り返すことにより、チャンバ100への帯状の集電体31Bの供給を止めることなく、集電体ロール31Rを切り替え、連続的に帯状の集電体31Bを供給する。
After that, the
By repeating this, the
入口部700は、チャンバ100の側壁において、第1スリット110の位置に合わせて設けられる。ここで、チャンバ100内へ帯状の集電体31Bが進入するとき、同時に大気がチャンバ100内へ流入することがある。これを防ぐために、入口部700が設けられている。
図4に示すように、入口部700は、外壁部710と、第1テンション保持部720と、駆動ローラ730と、を備える。
The
As shown in FIG. 4, the
外壁部710は、チャンバ100の側壁に設けられた第1スリット110を覆うように設けられた箱状の部材である。本実施形態において、外壁部710は中空の直方体状である。外壁部710は、前記直方体状の6面のうち1面が開口しており、かつ、チャンバ100の側壁に接するように設けられている。また、チャンバ100に接する面に対向する面、すなわち帯状の集電体31Bの搬送方向における第1スリット110の手前側には、第1テンション保持部720が設けられている。これにより、第1スリット110と第1テンション保持部720との間の空間は、外壁部710により覆われており、外部から密閉されている。
The
第1テンション保持部720は、搬送装置200によって帯状の集電体31Bがチャンバ100内に引き込まれるとき、帯状の集電体31Bが通過する部位である。第1テンション保持部720は、中央部に第2スリット740を備えている。つまり、第1スリットからチャンバ100内に流入する大気は、第2スリット740から流入した大気のみとなる。
The first
第2スリット740は、帯状の集電体31Bが通過できる必要最小限の開口面積を有している。あるいは、第2スリット740を形成する第1テンション保持部720の端部同士は、帯状の集電体31Bが通っていないときは接していてもよい。また、第1テンション保持部720は、低摩擦の素材からなる。低摩擦の素材とは、例えば、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、エラストマー系、ポリオレフィン系、熱硬化性樹脂等を含み、好適にはポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂が好ましい。
帯状の集電体31Bは、第2スリット740から外壁部710内に進入する。
The
The band-shaped
第2スリット740は、例えば、帯状の集電体31Bとの間に隙間を生じさせずに帯状の集電体31Bを通過させる。これにより、第2スリット740を介して外壁部710内に進入する大気の量を最小限とする。これにより、チャンバ100内への大気の流入を安定させる。
The
また、帯状の集電体31Bが第1テンション保持部720を通過するとき、帯状の集電体31Bを保持する力が作用する。すると、搬送装置200によって帯状の集電体31Bをチャンバ100の内部側へ移動させようとする力と協業して、帯状の集電体31Bにテンションが付加される。これにより、帯状の集電体31Bが第1スリット110を通過するとき、同時に流入する大気による影響を受けにくくする。
Further, when the band-shaped
図4に示すように、駆動ローラ730は、第1スリット110と第2スリット740との間に設けられた円柱状の部材である。言い換えると、駆動ローラ730は、外壁部710の内部において、軸方向を平行として一対に設けられている。あるいは、図5に示すように、外壁部710の内側に加えて、外側に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 4, the
駆動ローラ730は、例えば、回転することによって、帯状の集電体31Bをチャンバ100内へ搬送することを補助する役割を有する。あるいは、図5に示すように、駆動ローラ730が外壁部710の外側に設けられているときは、帯状の集電体31Bに対して保持する力を作用させ、第1テンション保持部720と協業して、帯状の集電体31Bにテンションを付加する役割を有してもよい。これにより、より第2スリット740を通過する帯状の集電体31Bを安定させる。この場合は、外壁部710の外側に設けられている一対の駆動ローラ730を、第2テンション保持部750と呼称する。
The
以上のように、入口部700よりチャンバ100内に供給された帯状の集電体31Bは、集電体展開装置600によって帯状の集電体31Bを塗布され、ロールプレス400によってプレス成型された後、枠体供給装置500により枠体を設置される。その後、帯状の集電体31Bを枠体の間隔に合わせ適宜切断することで、電極30を形成する。
As described above, the band-shaped
なお、上述の工程により形成された電極30(すなわち、正極30aおよび負極30b)を適宜積層することにより、単セル20とする。
The
以上説明したように、本発明に係る集電体供給装置800によれば、帯状の集電体31Bを搬送する搬送装置200と、帯状の集電体31Bに対して、搬送装置200と協業してテンションを付加する第1テンション保持部720とを備えている。
搬送装置200によって帯状の集電体31Bがチャンバ100内に引き込まれるとき、第1テンション保持部720が、搬送装置200と協業して、帯状の集電体31Bにテンションを付加する。これにより、帯状の集電体31Bが第1スリット110を通過するとき、同時に流入する大気による影響を受けにくくすることができる。よって、帯状の集電体31Bが第1スリット110に接触したり、帯状の集電体31Bに固有振動が発生したりすることを防ぎ、安定してチャンバ100内に帯状の集電体31Bを供給することができる。
As described above, according to the current
When the band-shaped
また、第1テンション保持部720には第1スリット110より開口面積の小さい第2スリット740が設けられ、第1スリット110と第2スリット740との間は外壁部710によって密閉されている。言い換えると、第1スリット110からチャンバ100内に流入する大気は、第2スリット740から流入した大気のみとなる。つまり、第1スリット110からチャンバ100内に流入する大気の量を、第2スリット740により制限することができる。よって、チャンバ100内への大気の流入を安定させ、より帯状の集電体31Bに与える影響を少なくすることができる。
Further, the first
また、第2テンション保持部750を、第1テンション保持部720の手前側に更に備えている。これにより、第2スリット740を通過する前の帯状の集電体31Bに、第2テンション保持部750によってテンションを付加することができる。よって、第1テンション保持部720を通過する帯状の集電体31Bをより安定させることができる。
Further, the second
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、活物質供給装置300は、その全体がチャンバ100内に設けられていてもよい。
また、枠体供給装置500は、搬送装置200の搬送方向において、集電体展開装置600の上流側に設けられていてもよい。すなわち、帯状の集電体31Bの上に枠体45を設置した後に、枠体45の内側に活物質32cを塗布してもよい。
また、第1スリット110は、チャンバ100の外壁に設けられた窪みに設けられ、前記窪みを覆い、前記窪みの周辺の外壁と面一になるように外壁部710を設けてもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the active
Further, the frame
Further, the
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is appropriately possible to replace the constituent elements in the above-described embodiment with well-known constituent elements without departing from the spirit of the present invention, and the above-mentioned modifications may be appropriately combined.
30 電極
31 集電体
31B 帯状の集電体
32c 活物質
100 チャンバ
110 第1スリット
200 搬送装置
710 外壁部
720 第1テンション保持部
740 第2スリット
750 第2テンション保持部
800 集電体供給装置
30
Claims (3)
内部に前記電極形成部を収容すると共に内部が大気圧よりも減圧されるチャンバ内に、前記チャンバに設けられた第1スリットを介して前記帯状の集電体を搬送する搬送装置と、
前記チャンバに対して前記帯状の集電体の搬送方向の手前側に配置され、前記帯状の集電体に対してテンションを付加する第1テンション保持部と、を備えている、
集電体供給装置。 A current collector that conveys a band-shaped current collector toward an electrode forming portion that forms an electrode by applying a powdery active material to one surface of the band-shaped current collector to form an active material layer. It ’s a supply device,
A transport device that houses the electrode forming portion inside and conveys the band-shaped current collector through a first slit provided in the chamber into a chamber in which the inside is depressurized from atmospheric pressure.
A first tension holding portion, which is arranged on the front side of the band-shaped current collector in the transport direction with respect to the chamber and applies tension to the band-shaped current collector, is provided.
Current collector supply device.
前記第1テンション保持部は、前記外壁部において前記第1スリットと対向する部分に設けられ、
前記第1テンション保持部には、前記第1スリットより開口面積の小さい第2スリットが設けられ、
前記第1スリットと前記第2スリットとの間は、前記外壁部によって密閉されている、
請求項1に記載の集電体供給装置。 The first slit is covered with a box-shaped outer wall portion provided outside the chamber.
The first tension holding portion is provided in a portion of the outer wall portion facing the first slit.
The first tension holding portion is provided with a second slit having a smaller opening area than the first slit.
The space between the first slit and the second slit is sealed by the outer wall portion.
The current collector supply device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の集電体供給装置。 A second tension holding that is arranged on the front side of the first tension holding portion in the transport direction of the band-shaped current collector and applies tension to the band-shaped current collector in cooperation with the first tension holding portion. It has more parts,
The current collector supply device according to claim 1 or 2.
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