JP2022139918A - ロールプレス装置及び圧密化済み帯状電極板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような斜線状の皺SWが生じる理由は、以下であると考えられる。即ち、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板901のうち、活物質部911は長手方向EHに延ばされているのに対し、非活物質部912は、活物質部911よりも厚みが薄く殆どプレスされないため、殆ど延ばされていない。このため、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板901に下流側EDHに向けて掛けられた張力は、活物質部911には殆ど掛からず、非活物質部912に掛かる。このように非活物質部912に下流向きの大きな張力が掛かると、その反力は、非活物質部912のうち、幅方向FHの内側の活物質部911との境界近傍に集中する。このため、この境界近傍に集中する形態に、斜線状の皺SWが生じると考えられる。
また、「非活物質部」としては、例えば、集電箔のみからなる非活物質部や、集電箔上に、活物質層よりも厚みの薄い保護層が形成された非活物質部などが挙げられる。
以下、本発明の第1の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に本実施形態1に係る圧密化済み帯状電極板1の斜視図を示す。この圧密化済み帯状電極板1は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池を製造するのに用いられる。具体的には、圧密化済み帯状電極板1は、電池を構成する扁平状捲回型或いは積層型の電極体を製造するのに用いられる帯状正極板である。なお、以下では、圧密化済み帯状電極板1の長手方向EH、幅方向FH及び厚み方向GHを、図1に示す方向と定めて説明する。
続いて、第1乾燥工程S12において、第1未乾燥層形成工程S11で得た帯状電極板を、乾燥装置(不図示)内に搬送し、第1未乾燥活物質層5Xに熱風を吹き付けて加熱乾燥させて、第1活物質層5Z(以下、単に「活物質層5Z」ともいう)を形成する。
続いて、第2乾燥工程S14において、第1乾燥工程S12と同様にして、第2未乾燥層形成工程S13で得た帯状電極板のうち、第2未乾燥活物質層6Xに熱風を吹き付けて加熱乾燥させて、第2活物質層6Z(以下、単に「活物質層6Z」ともいう)を形成する。かくして、プレス前の帯状電極板1Zを得る。
この帯状電極板1Zは、集電箔3と帯状の活物質層5Z,6Zとからなり、帯状電極板1Zのうち、幅方向FHの中央部は、厚み方向GHに活物質層5Z,6Zを有する帯状の活物質部11、活物質部11の幅方向FHの両側に並ぶ両側部は、それぞれ厚み方向GHに活物質層5Z,6Zを有しない帯状の非活物質部12となっている。
まずロールプレス装置100について説明する。ロールプレス装置100は、ロール間隙KAを空けて平行に配置された第1プレスロール110及び第2プレスロール120と、これら第1プレスロール110及び第2プレスロール120よりも上流側EUH(図3中、左方)に配置された上流側搬送ロール130と、第1プレスロール110及び第2プレスロール120よりも下流側EDH(図3中、右方)に配置された下流側搬送ロール135とを備える。
次いで、第2の実施形態について説明する。実施形態1では、第1プレスロール110のうち、第2接触部112の表面粗さRa2が、第1接触部111の表面粗さRa1よりも大きくされた第1プレスロール110を用いて、プレス工程S2を行った(図4参照)。これに対し、本実施形態2では、第1プレスロール210のうち、第2接触部212のロール径D2が、第1接触部211のロール径D1よりも大きく(D2>D1)された第1プレスロール210を用いて、プレス工程S2を行う点が異なる(図5参照)。
なお、本実施形態2では、第1プレスロール210のロール表面210mの全体にわたり鏡面研磨されている。従って、第1接触部211のロール表面211mの表面粗さRa1と第2接触部212のロール表面212mの表面粗さRa2は等しい(Ra1=Ra2)。
例えば、実施形態1,2では、圧密化済み帯状電極板1が正極板である場合に本発明を適用したが、圧密化済み帯状電極板1が負極板である場合に本発明を適用することもできる。
1Z 帯状電極板
3 集電箔
5 第1圧密化済み活物質層
5Z 第1活物質層
6 第2圧密化済み活物質層
6Z 第2活物質層
11 活物質部
12 非活物質部
100 ロールプレス装置
110,210 第1プレスロール
111,211 第1接触部
112,212 第2接触部
120 第2プレスロール
EH 長手方向
FH 幅方向
GH 厚み方向
KA ロール間隙
F1 (第1プレスロールの第1接触部と帯状電極板の非活物質部との間に生じる)仮想摩擦力
F2 (第1プレスロールの第2接触部と帯状電極板の非活物質部との間に生じる)摩擦力
S1 電極板形成工程
S2 プレス工程
Claims (2)
- 帯状の集電箔及び上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層を備え、
上記長手方向に延びる帯状で、上記集電箔の厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、
上記長手方向に延びる帯状で、上記活物質部と上記集電箔の幅方向に並び、上記厚み方向に上記活物質層を有せず、上記活物質部よりも厚みの薄い非活物質部と、を有する
帯状電極板を、上記長手方向に搬送しつつロールプレスして上記活物質層を圧密化する
ロールプレス装置であって、
ロール間隙を空けて平行に配置された第1プレスロール及び第2プレスロールを備え、
上記第1プレスロールは、
上記帯状電極板の上記活物質部に接触する第1接触部と、
上記帯状電極板の上記非活物質部に接触する第2接触部と、を有し、
上記第1プレスロールの上記第2接触部は、
上記第1接触部とは異なる形態であって、
上記帯状電極板の上記非活物質部との間に生じる摩擦力F2が、仮に上記第1プレスロールの上記第1接触部に上記帯状電極板の上記非活物質部を接触させたときに生じる仮想摩擦力F1よりも大きくなる(F2>F1)摩擦力増大形態を有する
ロールプレス装置。 - 帯状の集電箔及び上記集電箔の厚み方向に圧密化された圧密化済み帯状活物質層を備える圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、
上記集電箔及び上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層を備え、
上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、
上記長手方向に延びる帯状で、上記活物質部と上記集電箔の幅方向に並び、上記厚み方向に上記活物質層を有せず、上記活物質部よりも厚みの薄い非活物質部と、を有する
帯状電極板を形成する電極板形成工程と、
上記帯状電極板を上記長手方向に搬送しつつ、ロール間隙を空けて平行に配置された第1プレスロール及び第2プレスロールでロールプレスして、上記圧密化済み活物質層を備える上記圧密化済み帯状電極板を形成するプレス工程と、を備え、
上記第1プレスロールは、
上記帯状電極板の上記活物質部に接触する第1接触部と、
上記帯状電極板の上記非活物質部に接触する第2接触部と、を有し、
上記第1プレスロールの上記第2接触部は、
上記第1接触部とは異なる形態であって、
上記帯状電極板の上記非活物質部との間に生じる摩擦力F2が、仮に上記第1プレスロールの上記第1接触部に上記帯状電極板の上記非活物質部を接触させたときに生じる仮想摩擦力F1よりも大きくなる(F2>F1)摩擦力増大形態を有しており、
上記プレス工程は、
上記第1プレスロールの上記第2接触部に上記帯状電極板の上記非活物質部に接触させて行う
圧密化済み帯状電極板の製造方法。
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