JP6278440B2 - Lithium battery electrode manufacturing method and lithium battery manufacturing apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、リチウム二次電池用電極の製造方法およびそれを用いたリチウム二次電池に関するものであって、電極の材料を混合した電極合剤スラリーを移送する回転ポンプに最適な軸封構造に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same, and relates to a shaft seal structure optimal for a rotary pump for transferring an electrode mixture slurry mixed with electrode materials. Is.
リチウム二次電池の一例として、リチウムイオン二次電池は、充放電容量が大きな二次電池として携帯電話、携帯音楽プレーヤー、ノート型ＰＣ等の携帯端末や、携帯型ゲーム機、ＵＰＳ、家庭用蓄電池などの電源や自動車、電動機付き自転車などの輸送機器に使用されて、人々の生活に欠かせないものとなっている。 As an example of a lithium secondary battery, a lithium ion secondary battery is a secondary battery having a large charge / discharge capacity. It is indispensable for people's lives by being used in transportation equipment such as power supplies, automobiles, and bicycles with electric motors.
リチウムイオン二次電池は、活物質、結合剤、導電助剤、及び分散媒をボールミル、ロールミル等の攪拌機で混合して調製した電極合剤スラリーを集電体上にロールコーター等の塗工機によって塗布している。
そして、所定の大きさに打ち抜いて、外部回路と接続する端子を形成して、巻回、又は積層して、金属缶、フィルム外装体内に、電解液とともに封入することで製造している。
Lithium ion secondary battery is an electrode mixture slurry prepared by mixing an active material, a binder, a conductive additive, and a dispersion medium with a stirrer such as a ball mill or a roll mill. It is applied by.
Then, it is manufactured by punching to a predetermined size, forming a terminal connected to an external circuit, winding or laminating, and enclosing it in a metal can and a film exterior together with an electrolytic solution.
電極合剤スラリーの移送は、各種のポンプによって行なっているが、回転式のポンプは、回転速度の変化により、吐出量を調整することが容易であるという特徴を有している。
ギアポンプなどの回転式ポンプの場合には、ポンプのケーシング内部を流れる電極合剤スラリーが回転軸に沿ってポンプのケーシング外部への漏洩を防止する機構が必要である。 また、電極合剤スラリーの漏洩は製造現場の汚れ、生産停止の事態に陥る。しかも、軽微な漏洩であったとしても配管内の流量が変化し製品の品質に影響を与える可能性がある。
スラリーの移送に利用するポンプの回転軸の封止部材として、軟質なゴム製のＯリングを用いる場合には、Ｏリング装填空間へのスラリーの浸入を阻止するために二次シール用Ｏリングを設けるとともに、スラリー浸入防止用Ｏリングを備えたスラリー流体用メカニカルシールを挙げることができる（例えば特許文献１参照）。なお、従来、電池用の電極合剤スラリーのポンプにおける回転軸等の動的部分の封止部材には、摩耗しにくい材質を用いることを重要視していた。
Although the electrode mixture slurry is transferred by various pumps, the rotary pump has a feature that the discharge amount can be easily adjusted by changing the rotation speed.
In the case of a rotary pump such as a gear pump, a mechanism for preventing leakage of electrode mixture slurry flowing inside the pump casing along the rotation axis to the outside of the pump casing is required. In addition, leakage of the electrode mixture slurry may result in dirt on the manufacturing site and production stoppage. Moreover, even if there is a slight leak, the flow rate in the piping may change and affect the quality of the product.
When a soft rubber O-ring is used as a sealing member for the rotary shaft of the pump used for transferring the slurry, a secondary seal O-ring is used to prevent the slurry from entering the O-ring loading space. A mechanical seal for slurry fluid provided with an O-ring for preventing slurry intrusion can be given (see, for example, Patent Document 1). Conventionally, it has been important to use a material that does not easily wear for a sealing member of a dynamic part such as a rotating shaft in a pump for electrode mixture slurry for a battery.
しかしながら、回転軸およびシールケースの一方に二次シール用Ｏリングを設けるとシール部の構造が複雑なものとなり、長期間の稼働のためには保守作業が増加するという問題があった。そこで本発明は、電池用電極を作製するための、電極合剤スラリーを移送するポンプの動的部分のシールを簡単な構造で、かつ耐久性が高いものを提供するものである。 However, when the secondary seal O-ring is provided on one of the rotating shaft and the seal case, the structure of the seal portion becomes complicated, and there is a problem that maintenance work increases for long-term operation. Therefore, the present invention provides a seal having a simple structure and high durability for the dynamic part of a pump for transferring an electrode mixture slurry for producing a battery electrode.
本発明の課題は、Ｏリングを装填するハウジングと、前記Ｏリングを装着するスリーブと、を有する軸封装置を備え、前記Ｏリングがシリコーンゴム製であるリチウム二次電池の製造装置によって解決することができる。 An object of the present invention is solved by a lithium secondary battery manufacturing apparatus including a shaft sealing device having a housing for loading an O-ring and a sleeve for mounting the O-ring, wherein the O-ring is made of silicone rubber. be able to.
電極合剤スラリーが軸封装置内のＯリングとスリーブの間隙に挟まったことで、電極活物質によってシリコーンゴム製のＯリングが磨耗すると、表面に活物質粒子が付着すると共に、Ｏリングのつぶし代が無くなり電極合剤スラリーの漏洩を防止できる。 When the electrode mixture slurry is sandwiched in the gap between the O-ring and the sleeve in the shaft seal device, when the O-ring made of silicone rubber is worn by the electrode active material, the active material particles adhere to the surface and the O-ring is crushed. This eliminates the cost and prevents leakage of the electrode mixture slurry.
本発明は、電極活物質、結合剤を含む電極合剤スラリー用のポンプの回転軸などの動的部分の封止部材としてシリコーンゴム製のＯリングを用いたものである。
動的部分には摩耗しやすいことから不適当と考えられていたシリコーンゴム製のＯリングを使用すると、驚くべきことにポンプの回転軸からの電極合剤スラリーの耐漏洩性を向上させることが可能となることを見出したものである。
電極合剤スラリーの漏洩が防止される理由は必ずしも定かではないが、シリコーンゴム製のＯリングを回転軸の封止部材に用いると、Ｏリングは徐々に摩耗していくが、一定時間経過した段階からシリコーンゴム製のＯリングの摩耗の進行が抑制される事象が確認され、また、Ｏリングだけでは封止性が低下するであろう状態まで摩耗しても電極スラリーは漏洩することがない事象を確認した。
The present invention uses an O-ring made of silicone rubber as a sealing member for a dynamic part such as a rotating shaft of a pump for an electrode mixture slurry containing an electrode active material and a binder.
Surprisingly, the leakage resistance of the electrode mixture slurry from the rotating shaft of the pump can be improved by using an O-ring made of silicone rubber, which is considered inappropriate because it is easily worn on the dynamic part. It has been found that it becomes possible.
The reason why leakage of the electrode mixture slurry is prevented is not certain, but when an O-ring made of silicone rubber is used for the sealing member of the rotating shaft, the O-ring gradually wears, but a certain time has passed. From the stage, it was confirmed that the progress of wear of the silicone rubber O-ring was suppressed, and the electrode slurry would not leak even if the O-ring alone was worn down to a state where the sealing performance would be lowered. Confirmed the event.
一方、シリコーンゴムよりも耐摩耗性に優れるエチレンプロピレンゴムを用いた場合には、明らかにシリコーンゴムよりも早い段階で漏洩が始まることを確認した。これらの点をふまえると、シリコーンゴム製のＯリングが摩耗した部分に電池用の電極合剤スラリーを構成する材料である電極活物質、結合剤の少なくとも１種以上が残留し、残留物がＯリングとともに電極合剤スラリーをシールし、一定以上のＯリングの摩耗を抑制している可能性を考えることができる。 On the other hand, when ethylene propylene rubber having higher wear resistance than silicone rubber was used, it was clearly confirmed that leakage started at an earlier stage than silicone rubber. Considering these points, at least one or more of the electrode active material and the binder constituting the electrode mixture slurry for the battery remain in the portion where the silicone rubber O-ring is worn, and the residue is O It is possible to consider the possibility that the electrode mixture slurry is sealed together with the ring to suppress the wear of the O-ring beyond a certain level.
図１は、本発明の一実施例を説明するための、回転ポンプの回転軸の軸封部分を表す模式図であり、回転軸の軸中央部の断面図である。
本発明の二次電池の製造方法において、電極合剤を塗工するためのスラリー用のポンプの回転時軸の軸封装置１００は、電動機（図示せず）からの回転運動を伝える回転軸１０１、その外周を覆うスリーブ１０２を設けている。
スリーブ１０２の表面には、スリーブに装着したＯリング１０３を境界にして、電極合剤スラリーの移行を防止している。
スリーブ１０２は、電気絶縁性部材で作製した管状の部材を回転軸１０１に密着している。スリーブ１０２には、アルミナ、ジルコニア等の化学的に安定な電気抵抗率１０6Ω・ｍ以上の絶縁性セラミック材料を用いることが好ましい。
FIG. 1 is a schematic view showing a shaft seal portion of a rotary shaft of a rotary pump, for explaining one embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the central portion of the rotary shaft.
In the method for producing a secondary battery of the present invention, a
On the surface of the
The
このようにスリーブ１０２に化学的に安定した高電気絶縁性部材を用いることで、スリーブの摩耗によって生成した粒状物質が、製造した電池内において異常な化学反応を起こすことや、作製したリチウム二次電池内部において好ましくない通電回路の形成を防止することができる。
また、スリーブ１０２には、ビッカース硬度は１２００Ｈｖ以上の硬度を有するものを用いることが好ましい。
硬度が大きなものとすることで、電池用の電極合剤スラリーの製造に用いるリチウムマンガン複合酸化物等の硬度の大きな物質による損傷を小さくすることが可能となり、使用寿命を長くすることが可能である。
By using a chemically stable high electrical insulating member for the
The
By having a high hardness, it is possible to reduce damage caused by a material having a high hardness such as lithium manganese composite oxide used in the production of an electrode mixture slurry for batteries, and it is possible to extend the service life. is there.
本発明で利用可能なシリコーンゴム製のＯリング１０３には、ＪＩＳ４種Ｃのビニルメチルシリコーンゴムやフロロシリコーンゴム等を挙げることができる。
また、図２に各部の大きさの一例を示すように、Ｏリング１０３の伸張率Ｓを３％から７％の範囲になるように、Ｏリング外径ｄ３とハウジングの溝径ｄ６を設計することで、良好な封止性を得ることができる。
Examples of the silicone rubber O-
Further, as shown in FIG. 2 as an example of the size of each part, the O-ring outer diameter d3 and the housing groove diameter d6 are designed so that the expansion rate S of the O-
ただし、式１ 伸長率 Ｓ＝（ｄ３−ｄ６）/ｄ３×１００
式２ Ｏリングの太さの低減率 Ｒ＝０．５６＋０．５９×Ｓ＋０．０４６×Ｓ2
式３ Ｏリングの有効断面積 ｄ２＊＝ｄ２＊−（Ｒ／１００）×ｄ２
式4 つぶし率 C=(d2＊-t)/d2＊×100
式5 最大ハウジング占有率 F=π×(d2＊/2)2/(t×b)
ｄ２：Ｏリングの太さ、ｄ２＊：Ｏリングの有効断面積
ｄ３：Ｏリング外径、ｄ５：スリーブ外径、ｄ６：ハウジング溝径
ｔ：ハウジングの深さ
However, Formula 1 Elongation rate S = (d3-d6) / d3 × 100
Formula 2 O-ring thickness reduction ratio R = 0.56 + 0.59 × S + 0.046 × S 2
Formula 3 Effective sectional area of O-ring d2 * = d2 * − (R / 100) × d2
Formula 4 Crushing rate C = (d2 * -t) / d2 * × 100
Formula 5 Maximum housing occupancy F = π × (d2 * / 2) 2 / (t × b)
d2: O-ring thickness, d2 *: O-ring effective cross-sectional area d3: O-ring outer diameter, d5: Sleeve outer diameter, d6: Housing groove diameter t: Housing depth
さらに、上記の式２、式３に上記の伸張率Ｓを代入しＯリングの太さ低減率Ｒ、及びＯリングの有効断面積ｄ２＊を算出する。ここで、式４を用いて計算し、Ｏリングのつぶし代Ｃが０％から６％になるようにスリーブ外径ｄ５を設計する。
また、式５を用いて最大ハウジング占有率Ｆが８５％以下になるように設計する。
Further, the expansion rate S is substituted into the above formulas 2 and 3, and the thickness reduction rate R of the O-ring and the effective sectional area d2 * of the O-ring are calculated. Here, the outer diameter d5 of the sleeve is designed so as to be calculated using Equation 4 so that the crushing allowance C of the O-ring is 0% to 6%.
In addition, the maximum housing occupancy F is designed to be 85% or less using Equation 5.
本発明のリチウム二次電池の製造においては、リチウム二次電池材料となる活物質、結合剤、導電助剤、及び分散媒をボールミル、ロールミル、高速インペーラーミル、ジェットミル、ニーダー等の攪拌機で混合し良く分散させる。
正極活物質には、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＮｉ１−ｘＣｏＯ２、ＬｉＮｉｘ（ＣｏＡｌ）１―ｘＯ２、Ｌｉ２ＭＯ３−ＬｉＭＯ２、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２などの層状酸化物系材料や、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４、ＬｉＭｎ２―ｘＭｘＯ４などのスピネル系材料、ＬｉＭＰＯ４などのオリビン系材料、Ｌｉ２ＭＰＯ４Ｆ、Ｌｉ２ＭＳｉＯ４Ｆなどのフッ化オリビン系材料、Ｖ２Ｏ５などの酸化バナジウム系材料、あるいはこれらの元素を一部他の元素で置換したものなどを挙げることができ、これらの１種または２種以上を混合して使用することができる。
負極活物質としては黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーンなどの炭素材料や、リチウム金属材料、シリコンやスズなどの合金系材料、Ｎｂ２Ｏ５やＴｉＯ２などの酸化物系材料、あるいはこれらの複合物を用いることができる。
In the production of the lithium secondary battery of the present invention, an active material, a binder, a conductive auxiliary agent, and a dispersion medium, which are lithium secondary battery materials, are mixed with a stirrer such as a ball mill, a roll mill, a high-speed impeller mill, a jet mill, or a kneader. Disperse well.
Examples of the positive electrode active material include layered oxide materials such as LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-xCoO2, LiNix (CoAl) 1-xO2, Li2MO3-LiMO2, LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2, LiMn2O4, LiMn1.5Ni0. Spinel materials such as 5O4 and LiMn2-xMxO4, olivine materials such as LiMPO4, fluorinated olivine materials such as Li2MPO4F and Li2MSiO4F, vanadium oxide materials such as V2O5, or some of these elements substituted with other elements The thing etc. can be mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be mixed and used.
Negative electrode active materials include carbon materials such as graphite, amorphous carbon, diamond-like carbon, fullerene, carbon nanotube, and carbon nanohorn, lithium metal materials, alloy materials such as silicon and tin, and oxide materials such as Nb2O5 and TiO2. A material or a composite of these can be used.
結合剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、スチレンブタジエンコーポリマー（ＳＢＲ）、ポリアクリレート、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）の少なくともいずれか１種を用いることができる。 As binder, fluororesin such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene butadiene copolymer (SBR), polyacrylate, polyimide, polyethylene, polypropylene, ethylene propylene terpolymer (EPDM) At least one of them can be used.
また、導電助剤として、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛、気相法炭素繊維（ＶＧＣＦ）、カーボンナノチューブ、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）の少なくとも１種を用いることができる。
分散媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサン、水等の少なくとも１種を用いることができる。
Further, at least one of acetylene black, carbon black, graphite, vapor grown carbon fiber (VGCF), carbon nanotube, and mesocarbon microbead (MCMB) can be used as the conductive assistant.
As the dispersion medium, at least one of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexane, water and the like can be used.
図３は、塗工工程の一例を説明する図である。
分散した電極合剤スラリーを、貯槽タンク１５４から回転ポンプ１５５を用いて、フィルター１６４、三方弁１５７を通じて塗工ダイ１５８へ供給する。また、各配管等には、圧力計１５６が装着されている。
塗工ダイ１５８とバックアップロール１６２は、０．０２ｍｍ〜０．５ｍｍの間隙があり、塗工ダイのリップ先端から押し出された電極合剤スラリーをバックアップロールに巻きついたウエブ１６３に塗布し、乾燥することで電池用の電極である正極電極や負極電極を形成する。
回転ポンプ１５５には、スクリューポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、又は渦巻きポンプを用いることができる。
作製した正極電極と負極電極とをポリプロピレンやポリエチレンなどからなるセパレータを介して積層または捲回し、正極電極には正極端子、負極電極には負極端子を電気的に接続して、正極端子の一部と負極端子の一部以外を電解液ととも電池容器に収容することで、リチウムイオン二次電池を得ることができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a coating process.
The dispersed electrode mixture slurry is supplied from the
The coating die 158 and the
The
The prepared positive electrode and negative electrode are laminated or wound via a separator made of polypropylene, polyethylene, or the like, and a positive electrode terminal is electrically connected to the positive electrode, and a negative electrode terminal is electrically connected to the negative electrode. A lithium ion secondary battery can be obtained by housing a part other than the negative electrode terminal together with the electrolyte in the battery container.
図４は、回転ポンプの代表例として挙げるギヤポンプを説明する図であり、回転軸と垂直方向の断面図である。
電動機からの回転運動を伝える駆動軸１１５、その駆動軸からギヤ１２０を介して回転運動を伝える追従軸１１６、軸受け１１８、ハウジング１１９，ギヤローター１２０、ポンプカバー１２１、筐体１２２で構成している。
FIG. 4 is a diagram for explaining a gear pump given as a representative example of the rotary pump, and is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis.
A
図５は、二軸ギヤポンプの断面図である。電動機の動力でギヤローター１２０が回転すると、吸込口１２４から電極合剤スラリーが引き込まれて、吐出口１２５から吐き出している。この吸込みと吐き出しの動作を連続的に行うことで、定体積流量の電極合剤スラリーを塗工ダイに送ることができる。
連続的に回転運動をするので、軸封装置は図１に示すように回転軸１０１とスリーブ１０２が一体となって回転し、Ｏリング、及び電極合剤スラリーと摩擦する。
Ｏリング表面は、スリーブ１０２との摩擦により摩耗していくが、Ｏリングとスリーブ１０２の間には電極活物質、結合剤を含む電極合剤が残留し、摩擦の進行を抑制する。このとき、Ｏリング付近に入り込んだ電極合剤のスラリーは滞留することで、Ｏリングが摩耗しても直ちには漏洩には至らないと推察できる。さらに、Ｏリングにシリコーンゴムを用いた場合には、シリコーンゴムが耐熱性に優れるだけではなく、優れた反発弾性を備えることから、Ｏリングとスリーブ１０２の間に入り込んだ電極合剤を漏出させずに保持したものと推察することができる。
また、Ｏリング表面は、電極活物質等で被覆するので、スリーブ１０２との磨耗の進行を抑制する。
その結果、送液空間１２３にある電極合剤スラリーが軸封装置を突破して漏洩することを防ぐことができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the biaxial gear pump. When the
As the shaft seal device continuously rotates, the
The surface of the O-ring is worn due to friction with the
Moreover, since the O-ring surface is covered with an electrode active material or the like, the progress of wear with the
As a result, it is possible to prevent the electrode mixture slurry in the
図６は、軸封装置を説明する断面図である。
本発明のリチウムイオン二次電池の製造装置では、軸封装置１００には、電極合剤スラリー１１１が軸封装置１００内のＯリング１０３とスリーブ１０２の間隙に残留する。
その結果、図７に示す様に、Ｏリングが磨耗して、Ｏリングのつぶし代が無くなっても電極合剤スラリーの漏洩が生じないようになると推察できる。
また、シリコーンゴム製のＯリングには、電極活物質との摩擦によって生じた表面の凹凸面に、正極活物質粒子の一部が付着することで、Ｏリング表面を被覆する。
特に、活物質にリチウム酸化物系の硬い材料を用いると、Ｏリングの表面に活物質が付着しやすく、本発明の効果がより顕著に現れることを確認した。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the shaft seal device.
In the lithium ion secondary battery manufacturing apparatus of the present invention, the
As a result, as shown in FIG. 7, it can be inferred that the electrode mixture slurry does not leak even when the O-ring wears and the crushing margin of the O-ring is eliminated.
In addition, the O-ring made of silicone rubber covers the surface of the O-ring by attaching a part of the positive electrode active material particles to the uneven surface of the surface caused by friction with the electrode active material.
In particular, it was confirmed that when a lithium oxide-based hard material is used as the active material, the active material easily adheres to the surface of the O-ring, and the effects of the present invention appear more remarkably.
実施例１
図８に示すように、電極の製造工程で活物質と結合剤と導電助剤を混合した電極合剤を貯槽タンク１５４から回転ポンプ１５５としてギヤポンプを用いて、塗工ダイ１５８へ供給せずに、三方弁１５７を切り替えて、回転ポンプ１５５で供給した電極合剤をもう一度、貯槽タンク１５４へ戻した。
Example 1
As shown in FIG. 8, an electrode mixture obtained by mixing an active material, a binder, and a conductive additive in the electrode manufacturing process is not supplied from a
本実施例では、リチウムマンガン複合酸化物９０．６質量部、気相法炭素繊維（ＶＧＣＦ）を０．０３質量部、ＰＶＤＦを０．０３質量部、ＮＭＰを０．３４質量部をそれぞれ計量した電極合剤をボールミルで攪拌してリチウムイオン二次電池用の電極合剤を調製した。それを前記のように貯槽タンクに貯めて供給した。
スリーブ１０２の材質は純度９９．０％のアルミナで、その外径を３７．０５±０．０１ｍｍとする。Ｏリング１０３の材質は、U.S. Seal Manufacturing製ＶＧＦＳ−６０３５のシリコーンとし、その太さを６．１０±０．１３ｍｍ、その外径を５１．０６±０．６４ｍｍとした。ハウジング１００の溝径を４８．４９±０．０１ｍｍ、その溝幅は６．１６±０．０６ｍｍとした。
これらの寸法から前述のように上記した式１、式２、式３、式４、及び式５を用いて計算すると、伸張率Ｓが３．８％から６．２％の範囲に、つぶし代Ｃが０．０％から５．７％の範囲に、最大ハウジング占有率Ｆが８２．８％となる。
この設計の軸封装置を取り付けたポンプ回転数１００ＲＰＭで運転し漏洩するまでの時間を計測した。その結果、漏洩するまでの時間は９６０Ｈｒであった。
また、図９に断面図を示す様に、Ｏリング１０３のスリーブ１０２面側は、正極活物質１０９を被覆している。
In this example, 90.6 parts by mass of lithium manganese composite oxide, 0.03 parts by mass of vapor grown carbon fiber (VGCF), 0.03 parts by mass of PVDF, and 0.34 parts by mass of NMP were weighed. The electrode mixture was stirred with a ball mill to prepare an electrode mixture for a lithium ion secondary battery. It was stored in the storage tank and supplied as described above.
The
From these dimensions, when calculated using the above-mentioned formula 1, formula 2, formula 3, formula 4, and formula 5 as described above, the expansion ratio S falls within the range of 3.8% to 6.2%. When C is in the range of 0.0% to 5.7%, the maximum housing occupancy F is 82.8%.
The pump was operated at a rotational speed of 100 RPM equipped with a shaft seal device of this design, and the time until leakage was measured. As a result, the time until leakage was 960 hours.
Further, as shown in a cross-sectional view in FIG. 9, the
比較例１
実施例１で用いた電極合剤を用いて同様の実験を行った。スリーブ１０２の材質は純度９９．０％のアルミナで、その外径を３７．０５±０．０１ｍｍとした。Ｏリング１０３としてＥＰＤＭ製のＯリングを用いた。
その太さを６．１０±０．１３ｍｍ、その外径を５１．０６±０．６４ｍｍ、ハウジング１００の溝径を４８．４９±０．０１ｍｍ、その溝幅を６．１６±０．０６ｍｍのものを用いた。
これらの寸法から前述のように式１、式２、式３、式４、及び式５を用いて計算すると、伸張率Ｓが３．８％から６．２％の範囲に、つぶし代Ｃが０．０％から５．７％の範囲に、最大ハウジング占有率Ｆが８２．８％となる。
この設計の軸封装置を取り付けたギヤンプを回転数１００ＲＰＭで運転し漏洩するまでの時間を計測する。その結果、漏洩するまでの時間は３３６Ｈｒであった。
Comparative Example 1
A similar experiment was performed using the electrode mixture used in Example 1. The material of the
The thickness is 6.10 ± 0.13 mm, the outer diameter is 51.06 ± 0.64 mm, the groove diameter of the
From these dimensions, when calculated using Equation 1, Equation 2, Equation 3, Equation 4, and Equation 5 as described above, the expansion ratio S is in the range of 3.8% to 6.2%, and the crushing margin C is The maximum housing occupancy F is 82.8% in the range of 0.0% to 5.7%.
The gear amplifier with the shaft seal device of this design is operated at a rotational speed of 100 RPM and the time until leakage is measured. As a result, the time until leakage was 336Hr.
比較例２
スリーブ１０２の材質は純度９９．０％のアルミナで、その外径を３９．００±０．０１ｍｍとする。Ｏリング１０３の材質はＪＩＳ４種Ｃとし、その太さを６．９９±０．１３ｍｍ、その外径を５２．８４±０．６４ｍｍとする。ハウジング１００の溝径を５１．００±０．０５ｍｍ、その溝幅を７．７０±０．０６ｍｍとする。
これらの寸法から前述のように式１、式２、式３、式４、及び式５を用いて計算すると、伸張率Ｓが２．２％から４．７％の範囲に、つぶし代Ｃが９．２％から１４．５％の範囲に、最大ハウジング占有率Ｆが８４．０％となる。
この設計の軸封装置を取り付けたギヤポンプを回転数１００ＲＰＭで運転し漏洩するまでの時間を計測した。その結果、漏洩するまでの時間は４８Ｈｒである。
Comparative Example 2
The
From these dimensions, when calculated using Equation 1, Equation 2, Equation 3, Equation 4, and Equation 5 as described above, the expansion ratio S is in the range of 2.2% to 4.7%, and the crushing margin C is In the range of 9.2% to 14.5%, the maximum housing occupancy F is 84.0%.
The gear pump equipped with the shaft seal device of this design was operated at a rotational speed of 100 RPM and the time until leakage was measured. As a result, the time until leakage is 48 hours.
本発明は、Ｏリングを装填するハウジングと、前記Ｏリングを装着するスリーブと、を有する軸封装置を備え、前記Ｏリングがシリコーンゴム製であるリチウムイオン二次電池の製造装置であるので、長時間にわたり安定した活物質のスラリーをの製造に利用することができる。 The present invention comprises a shaft seal device having a housing for loading an O-ring and a sleeve for mounting the O-ring, and the O-ring is a manufacturing apparatus for a lithium ion secondary battery made of silicone rubber. A slurry of an active material that is stable for a long time can be used in the production of the slurry.
１００・・・軸封装置、１０１・・・回転軸、１０２・・・スリーブ、１０３・・・Ｏリング、１０９・・・正極活物質、１５４・・・貯槽タンク、１５５・・・回転ポンプ、１６４・・・フィルター、１５７・・・三方弁、１５８・・・塗工ダイ、１５６・・・圧力計、１６２・・・バックアップロール、１６３・・・ウエブ、１１５・・・駆動軸、１２０・・・ギヤ、１１６・・・追従軸、１１８・・・軸受け、１１０・・・ハウジング、１２０・・・ギヤローター、１２１・・・ポンプカバー、１２２・・・筐体、１２３・・・送液空間、１２４・・・吸込口、１２５・・・吐出口
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電極合剤スラリーを搬送するためのポンプは、
Ｏリングを装填するハウジングと、前記Ｏリングを装着するスリーブと、を有する軸封装置を備え、前記Ｏリングがシリコーンゴム製であることを特徴とするリチウム電池用電極の製造方法。 A method for producing an electrode for a lithium battery obtained by applying an electrode mixture slurry containing an electrode active material and a binder,
The pump for conveying the electrode mixture slurry is:
A method for producing an electrode for a lithium battery, comprising: a shaft sealing device having a housing for loading an O-ring and a sleeve for mounting the O-ring, wherein the O-ring is made of silicone rubber.
前記電極合剤スラリーを搬送するためのポンプは、
Ｏリングを装填するハウジングと、前記Ｏリングを装着するスリーブと、を有する軸封装置を備え、前記Ｏリングがシリコーンゴム製であることを特徴とする電極合剤スラリーの搬送装置。 An electrode mixture slurry conveying apparatus including an electrode active material and a binder,
The pump for conveying the electrode mixture slurry is:
A device for transporting electrode mixture slurry, comprising: a shaft sealing device having a housing for loading an O-ring and a sleeve for mounting the O-ring, wherein the O-ring is made of silicone rubber.
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