JP6318967B2 - Active material slurry coating equipment - Google Patents
Active material slurry coating equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6318967B2 JP6318967B2 JP2014164144A JP2014164144A JP6318967B2 JP 6318967 B2 JP6318967 B2 JP 6318967B2 JP 2014164144 A JP2014164144 A JP 2014164144A JP 2014164144 A JP2014164144 A JP 2014164144A JP 6318967 B2 JP6318967 B2 JP 6318967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- material slurry
- electrostatic field
- carbon
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
本発明は、活物質と、導電助剤と、バインダとを含む活物質スラリーを集電体に塗工する活物質スラリーの塗工装置に関する。 The present invention relates to an active material slurry coating apparatus for coating an active material slurry containing an active material, a conductive additive, and a binder on a current collector.
蓄電装置の一種である二次電池としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などが知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、ケースを備えるとともに、このケース内に、金属箔に活物質層を備える正極の電極及び負極の電極を積層、又は捲回した電極組立体を備える。各極の電極の製造は、活物質、導電助剤、及びバインダを混合した活物質スラリーを、長尺状の集電体（金属箔）の表面に塗工して活物質合剤の塗工部を形成する。次に、活物質合剤の塗工部を乾燥、プレスし、その後、長尺状の集電体を、活物質合剤の塗工部とともに電極の外形に沿う形状に切断して電極が製造される。 As a secondary battery which is a kind of power storage device, a lithium ion secondary battery, a nickel hydride secondary battery, and the like are known. For example, a lithium ion secondary battery includes a case, and an electrode assembly in which a positive electrode and a negative electrode including an active material layer are stacked or wound in a metal foil. The electrode of each electrode is manufactured by coating an active material slurry, which is a mixture of an active material, a conductive additive, and a binder, on the surface of a long current collector (metal foil). Forming part. Next, the coated part of the active material mixture is dried and pressed, and then the long current collector is cut into a shape along the outer shape of the electrode together with the coated part of the active material mixture to produce an electrode. Is done.
このような二次電池用の電極においては、電極の特性を向上させる目的で、電極の活物質層にカーボンナノファイバーを添加し、さらにカーボンナノファイバーの配向性を制御する技術が提案されている。 In such an electrode for a secondary battery, a technique for adding carbon nanofibers to the active material layer of the electrode and controlling the orientation of the carbon nanofibers has been proposed for the purpose of improving the electrode characteristics. .
例えば、特許文献１では、カーボンナノファイバーの繊維軸方向が、電極の厚み方向に対して平行に近づくように、カーボンナノファイバーの配向性を制御している。カーボンナノファイバーの電気抵抗は、その繊維軸方向において低い。このため、カーボンナノファイバーの繊維軸方向を、電極における活物質層の厚み方向に対して平行に近づけることで、電極の厚み方向の電気抵抗を低減させている。 For example, in Patent Document 1, the orientation of carbon nanofibers is controlled so that the fiber axis direction of carbon nanofibers approaches parallel to the thickness direction of the electrodes. The electric resistance of the carbon nanofiber is low in the fiber axis direction. For this reason, the electrical resistance in the thickness direction of the electrode is reduced by bringing the fiber axis direction of the carbon nanofiber closer to the thickness direction of the active material layer in the electrode.
図５に示すように、特許文献１の製造装置は、ロールコータ８０を備え、このロールコータ８０は転写ロールである第１ロール８１と、搬送ロールである第２ロール８２とを備える。また、製造装置は、ロールコータ８０の近傍に、活物質合剤の供給部８４を備え、供給部８４から供給された活物質スラリー８８は、回転する第１ロール８１の周面に塗布される。なお、活物質スラリー８８は、活物質、導電助剤、及びバインダを調整したものに、カーボンナノファイバーを添加して調整されたものである。そして、第２ロール８２によって搬送される集電体８５には、第１ロール８１に塗布された活物質合剤が転写され、集電体８５に活物質スラリーの塗工部８３が形成される。 As shown in FIG. 5, the manufacturing apparatus of Patent Document 1 includes a roll coater 80. The roll coater 80 includes a first roll 81 that is a transfer roll and a second roll 82 that is a transport roll. Further, the manufacturing apparatus includes an active material mixture supply unit 84 in the vicinity of the roll coater 80, and the active material slurry 88 supplied from the supply unit 84 is applied to the peripheral surface of the rotating first roll 81. . The active material slurry 88 is prepared by adding carbon nanofibers to an active material, a conductive additive, and a binder. Then, the active material mixture applied to the first roll 81 is transferred to the current collector 85 conveyed by the second roll 82, and an active material slurry coating portion 83 is formed on the current collector 85. .
また、第１ロール８１の芯部８１ａには電圧印加装置（図示せず）が接続され、第２ロール８２の芯部８２ａにも電圧印加装置（図示せず）が接続されている。さらに、供給部８４にも電圧印加装置が接続されている。そして、供給部８４と第１ロール８１との間に電位差を与えることで、活物質スラリー８８が第１ロール８１に転写された位置で静電場が発生する。その結果、集電体８５に形成された塗工部８３では、カーボンナノファイバーは、その繊維軸方向が塗工部８３の厚み方向に対して平行に近づくよう配向される。 A voltage application device (not shown) is connected to the core portion 81 a of the first roll 81, and a voltage application device (not shown) is also connected to the core portion 82 a of the second roll 82. Further, a voltage applying device is also connected to the supply unit 84. Then, by applying a potential difference between the supply unit 84 and the first roll 81, an electrostatic field is generated at a position where the active material slurry 88 is transferred to the first roll 81. As a result, in the coating part 83 formed in the current collector 85, the carbon nanofibers are oriented so that the fiber axis direction approaches parallel to the thickness direction of the coating part 83.
また、特許文献１の製造装置は、ロールコータ８０よりも集電体８５の搬送方向下流側にも静電場発生器８６を備える。そして、活物質スラリー８８を集電体８５に塗布した後にも、静電場を発生させ、塗工部８３のカーボンナノファイバーを、その繊維軸方向が塗工部８３の厚み方向に対して平行に近づくよう配向させている。 In addition, the manufacturing apparatus of Patent Document 1 includes an electrostatic field generator 86 on the downstream side of the roll coater 80 in the transport direction of the current collector 85. Even after the active material slurry 88 is applied to the current collector 85, an electrostatic field is generated, and the carbon nanofibers of the coating part 83 are parallel to the thickness direction of the coating part 83. Oriented to approach.
ところが、特許文献１では、第１ロール８１に塗布された活物質スラリー８８、又は集電体８５に形成された塗工部８３を静電場に位置させている。このため、静電場が発生していても、カーボンナノファイバーは、第１ロール８１に塗布された活物質スラリー８８の厚み内、又は集電体８５上の塗工部８３の厚み内といった狭い中で配向されることとなり、カーボンナノファイバーの自由度が低く、所望する方向に配向されにくいという問題がある。 However, in Patent Document 1, the active material slurry 88 applied to the first roll 81 or the coating part 83 formed on the current collector 85 is positioned in the electrostatic field. For this reason, even if an electrostatic field is generated, the carbon nanofibers are narrow in the thickness of the active material slurry 88 applied to the first roll 81 or the thickness of the coating portion 83 on the current collector 85. Therefore, there is a problem that the degree of freedom of the carbon nanofiber is low and it is difficult to align in a desired direction.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、炭素繊維の繊維軸方向が活物質スラリーの塗工部の厚み方向に対し平行となるように、炭素繊維を効率良く配向させることができる活物質スラリーの塗工装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its purpose is such that the fiber axis direction of the carbon fiber is parallel to the thickness direction of the coated portion of the active material slurry. An object of the present invention is to provide an active material slurry coating apparatus capable of efficiently orienting carbon fibers.
上記問題点を解決するための活物質スラリーの塗工装置は、活物質と、導電助剤と、バインダとを少なくとも含む活物質スラリーを集電体に塗工する活物質スラリーの塗工装置であって、前記導電助剤は短繊維状の炭素繊維を含み、前記活物質スラリーを収容する容器と、前記容器内の活物質スラリーに浸漬された前記集電体を、該集電体の厚み方向から挟む静電場発生電極、及び該静電場発生電極に接続された電源を含み、前記活物質スラリー中において、前記集電体の厚み方向に静電場を発生させる静電場発生装置と、を有することを要旨とする。 An active material slurry coating apparatus for solving the above-described problems is an active material slurry coating apparatus that coats a current collector with an active material slurry containing at least an active material, a conductive additive, and a binder. The conductive auxiliary agent includes a short fiber-like carbon fiber, the container containing the active material slurry, and the current collector immersed in the active material slurry in the container, the thickness of the current collector An electrostatic field generating electrode sandwiched from the direction, and a power source connected to the electrostatic field generating electrode, the electrostatic field generating device generating an electrostatic field in the thickness direction of the current collector in the active material slurry This is the gist.
これによれば、容器に収容された活物質スラリーに集電体を浸漬した状態で、その集電体を静電場発生電極で厚み方向から挟んだ状態とし、両静電場発生電極によって静電場を発生させる。すると、集電体の厚み方向の両面側では、静電場によって炭素繊維が配向し、集電体の厚み方向に対して炭素繊維の繊維軸方向が平行に近づく。このため、そのまま集電体を活物質スラリーから引き上げると、集電体の両面に形成された活物質スラリーの層では、炭素繊維の繊維軸方向が塗工部の厚み方向と平行に近い状態で配向している。 According to this, in a state where the current collector is immersed in the active material slurry accommodated in the container, the current collector is sandwiched from the thickness direction by the electrostatic field generating electrode, and the electrostatic field is generated by both electrostatic field generating electrodes. generate. Then, on both sides in the thickness direction of the current collector, the carbon fibers are oriented by the electrostatic field, and the fiber axis direction of the carbon fibers approaches parallel to the thickness direction of the current collector. For this reason, when the current collector is pulled up from the active material slurry as it is, in the layer of the active material slurry formed on both surfaces of the current collector, the fiber axis direction of the carbon fibers is close to being parallel to the thickness direction of the coated portion. Oriented.
塗工装置では、炭素繊維を配向させるため、活物質スラリーを収容した容器内で静電場を発生させている。容器内では、活物質スラリー中に浮遊している炭素繊維は、その自由度が高いため、静電場の影響を受けて配向しやすくなっている。このため、炭素繊維の繊維軸方向を、活物質スラリーの層の厚み方向に対し平行となるように、炭素繊維を効率良く配向させることができる。 In the coating apparatus, in order to orient the carbon fibers, an electrostatic field is generated in a container containing the active material slurry. In the container, the carbon fiber floating in the active material slurry has a high degree of freedom, and is easily oriented by the influence of the electrostatic field. Therefore, the carbon fibers can be efficiently oriented so that the fiber axis direction of the carbon fibers is parallel to the thickness direction of the layer of the active material slurry.
また、活物質スラリーの塗工装置について、前記容器内の活物質スラリーを攪拌させる攪拌装置を有していてもよい。
これによれば、攪拌装置による活物質スラリーの攪拌により、活物質スラリーが容器内で流動し、炭素繊維同士が凝集しにくくなる。
Moreover, about the coating apparatus of active material slurry, you may have the stirring apparatus which stirs the active material slurry in the said container.
According to this, the stirring of the active material slurry by the stirring device causes the active material slurry to flow in the container, and the carbon fibers are less likely to aggregate.
本発明によれば、炭素繊維の繊維軸方向が活物質合剤の層の厚み方向に対し平行となるように、炭素繊維を効率良く配向させることができる。 According to the present invention, carbon fibers can be efficiently oriented such that the fiber axis direction of the carbon fibers is parallel to the thickness direction of the layer of the active material mixture.
以下、活物質スラリーの塗工装置を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
蓄電装置としての二次電池は、図示しないが、外観が角型をなす角型電池であり、リチウムイオン電池である。二次電池は、ケース内に電極組立体を備える。電極組立体は、複数の正極の電極と、複数の負極の電極とが、両者の間をセパレータで絶縁した状態で交互に積層された積層タイプである。
Hereinafter, an embodiment embodying an active material slurry coating apparatus will be described with reference to FIGS.
Although not shown, the secondary battery as the power storage device is a rectangular battery having a rectangular external appearance, and is a lithium ion battery. The secondary battery includes an electrode assembly in a case. The electrode assembly is a stacked type in which a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes are alternately stacked with a separator therebetween being insulated by a separator.
図１に示すように、二次電池用の正極及び負極の電極１０は、集電体としての矩形状の金属箔１１と、金属箔１１の両面に設けられた矩形状の活物質層１２とを有している。電極１０は、その一辺に沿って、活物質層１２が設けられず、金属箔１１が露出した未塗工部１３を有する。そして、電極１０において、未塗工部１３の一部には、集電タブ１４が突出する状態に設けられている。 As shown in FIG. 1, a positive electrode and a negative electrode 10 for a secondary battery include a rectangular metal foil 11 as a current collector, and a rectangular active material layer 12 provided on both surfaces of the metal foil 11. have. The electrode 10 has an uncoated portion 13 along which the active material layer 12 is not provided and the metal foil 11 is exposed. And in the electrode 10, the current collection tab 14 is provided in the state in which a part of the uncoated part 13 protrudes.
図２（ａ）に示すように、金属箔１１と活物質層１２において、電極１０の積層方向への寸法を厚みとする。図２（ｂ）に示すように、活物質層１２は、導電助剤として機能するカーボンナノチューブ１５を活物質層１２の厚み内に含む。図２（ｃ）に示すように、カーボンナノチューブ１５は、炭素の６員環構造を外殻に有している円管形状であり、カーボンナノチューブ１５は、その繊維軸方向が活物質層１２の厚み方向に平行となるように配向されている。カーボンナノチューブ１５は、繊維軸方向に電流が流れる場合に、電流経路の単位長さ当たりの電気抵抗が最も低くなる。よって、カーボンナノチューブ１５の電気抵抗は、その繊維軸方向において低いため、カーボンナノチューブ１５が、その繊維軸方向が活物質層１２の厚み方向に平行に配向されているほど、電極１０の厚み方向の電気抵抗が低減する。 As shown in FIG. 2A, in the metal foil 11 and the active material layer 12, the dimension of the electrode 10 in the stacking direction is the thickness. As shown in FIG. 2B, the active material layer 12 includes carbon nanotubes 15 that function as a conductive additive within the thickness of the active material layer 12. As shown in FIG. 2C, the carbon nanotube 15 has a circular tube shape having a carbon six-membered ring structure in the outer shell, and the carbon nanotube 15 has a fiber axis direction of the active material layer 12. It is oriented so as to be parallel to the thickness direction. The carbon nanotube 15 has the lowest electric resistance per unit length of the current path when a current flows in the fiber axis direction. Therefore, since the electrical resistance of the carbon nanotube 15 is low in the fiber axis direction, the more the carbon nanotube 15 is oriented in parallel with the thickness direction of the active material layer 12, the more the carbon nanotube 15 is oriented in the thickness direction of the electrode 10. Electric resistance is reduced.
なお、活物質層１２内では、カーボンナノチューブ１５は、繊維軸方向に沿って、複数配列されている。繊維軸方向に沿って、カーボンナノチューブ１５が複数配列されている状態とは、２つのカーボンナノチューブ１５を例示して説明すると、一方のカーボンナノチューブ１５の繊維軸方向の一端と、他方のカーボンナノチューブ１５の繊維軸方向の一端が引き合い、略直線状に配列された状態を意味する。 In the active material layer 12, a plurality of carbon nanotubes 15 are arranged along the fiber axis direction. The state in which a plurality of carbon nanotubes 15 are arranged along the fiber axis direction will be described by exemplifying two carbon nanotubes 15. One carbon nanotube 15 has one end in the fiber axis direction and the other carbon nanotube 15. One end in the fiber axis direction attracts each other and is arranged in a substantially straight line.
正極の電極１０では、金属箔１１は、矩形シート状のアルミニウム箔製である。また、正極の電極１０では、正極の活物質層１２は、正極活物質、導電助剤、バインダ、及び溶媒を含む活物質スラリーから形成されている。正極活物質としては、限定されないが、リチウム含有酸化物等が好ましく用いられる。具体例としてはリチウムマンガン酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウム鉄酸化物等の、リチウムイオン二次電池の正極活物質に用いられている化合物等が挙げられる。また、正極活物質として金属リチウム、硫黄などを用いることもできる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。 In the positive electrode 10, the metal foil 11 is made of a rectangular sheet-like aluminum foil. In the positive electrode 10, the positive electrode active material layer 12 is formed of an active material slurry containing a positive electrode active material, a conductive additive, a binder, and a solvent. Although it does not limit as a positive electrode active material, A lithium containing oxide etc. are used preferably. Specific examples include compounds used for the positive electrode active material of lithium ion secondary batteries, such as lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, lithium cobalt oxide, and lithium iron oxide. Moreover, metallic lithium, sulfur, etc. can also be used as a positive electrode active material. These may be used alone or in combination of two or more.
負極の電極１０では、金属箔１１は、矩形シート状の銅箔製である。また、負極の電極１０では、負極の活物質層１２は、負極活物質、導電助剤、バインダ、及び溶媒を含む活物質スラリーから形成されている。負極活物質としては、限定されないが、黒鉛等のカーボン、金属化合物、ＳｉＯｘ等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等を挙げることができる。負極活物質としては、さらに炭素系粒子を含むことが好ましい。この炭素系粒子としては、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス、メソフェーズ炭素、気相成長炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維などが挙げられるが、緩衝性能に優れる黒鉛が好ましい。 In the negative electrode 10, the metal foil 11 is made of a rectangular sheet-like copper foil. In the negative electrode 10, the negative electrode active material layer 12 is formed of an active material slurry containing a negative electrode active material, a conductive additive, a binder, and a solvent. Examples of the negative electrode active material include, but are not limited to, carbon such as graphite, metal compounds, metal oxides such as SiOx, and boron-added carbon. The negative electrode active material preferably further contains carbon-based particles. Examples of the carbon-based particles include natural graphite, artificial graphite, coke, mesophase carbon, vapor-grown carbon fiber, pitch-based carbon fiber, and PAN-based carbon fiber, and graphite having excellent buffer performance is preferable.
正極及び負極において、バインダとしては、限定されないが、例えば、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）等のフッ素系ポリマー、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドイミドシリカハイブリッド等のイミド系ポリマー、アルコキシルシリル基含有樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸などが挙げられる。また、バインダとしては、アクリル酸と、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸などの酸モノマーとの共重合物を用いることもできる。その中でも、結着性に優れた高結着性バインダが好ましく、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドイミドシリカハイブリッド、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロースから選ばれる少なくとも一種が望ましい。その中でも、ポリアミドイミド樹脂あるいはポリアミドイミドシリカハイブリッドが特に望ましい。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。 In the positive electrode and the negative electrode, the binder is not limited. For example, fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE), rubbers such as styrene butadiene rubber (SBR), polyimide, polyamideimide, Examples thereof include imide polymers such as polyamide-imide silica hybrid, alkoxysilyl group-containing resins, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and polyitaconic acid. Moreover, as a binder, the copolymer of acrylic acid and acid monomers, such as methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, and maleic acid, can also be used. Among them, a high binding binder having excellent binding properties is preferable, and at least one selected from polyimide, polyamideimide, polyamideimide silica hybrid, polyacrylic acid, and carboxymethylcellulose is preferable. Among these, a polyamideimide resin or a polyamideimide silica hybrid is particularly desirable. These may be used alone or in combination of two or more.
導電助剤は、短繊維状の炭素繊維としてのカーボンナノファイバーを含んでおり、カーボンナノファイバー以外の導電助剤をさらに含んでいてもよい。カーボンナノファイバー以外の導電助剤としては、限定されないが、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、ケッチェンブラック等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。 The conductive auxiliary agent includes carbon nanofibers as short fiber-like carbon fibers, and may further include a conductive auxiliary agent other than the carbon nanofibers. Examples of conductive aids other than carbon nanofibers include, but are not limited to, acetylene black, carbon black, graphite, ketjen black, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
なお、本実施形態におけるカーボンナノファイバーは、繊維径（繊維軸に垂直な断面の直径）が数ナノメートル（ｎｍ）の炭素繊維を意味し、繊維径がマイクロオーダーである炭素繊維を含まない。カーボンナノファイバーとしては、具体的には、カーボンナノチューブ、カーボンナノコイル、カーボンナノホーン、ＶＧＣＦ（登録商標）、カーボンナノウォール等を例示することができる。また、カーボンナノファイバーは、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。また、カーボンナノファイバーが分岐を有していてもよい。なお、これらのカーボンナノファイバーは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。本実施形態では、導電助剤として、カーボンナノファイバーの中でもカーボンナノチューブ１５を使用している。 In addition, the carbon nanofiber in this embodiment means the carbon fiber whose fiber diameter (diameter of a cross section perpendicular | vertical to a fiber axis) is several nanometers (nm), and does not include the carbon fiber whose fiber diameter is a micro order. Specific examples of carbon nanofibers include carbon nanotubes, carbon nanocoils, carbon nanohorns, VGCF (registered trademark), and carbon nanowalls. The carbon nanofibers may have a single layer structure or a multilayer structure. Moreover, the carbon nanofiber may have a branch. In addition, these carbon nanofibers may be used alone or in combination of two or more. In the present embodiment, carbon nanotubes 15 are used among the carbon nanofibers as the conductive assistant.
溶媒としては、二次電池の製造時に用いられる溶媒を使用でき、限定されないが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メタノール、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）等を使用することができる。なお、これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。 As a solvent, the solvent used at the time of manufacture of a secondary battery can be used, but it is not limited, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), methanol, methyl isobutyl ketone (MIBK), etc. can be used. In addition, these may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more types.
そして、電極１０の活物質層１２は、各極において、上述の活物質と、導電助剤と、バインダと、溶媒とを含む活物質スラリーを調整し、その活物質スラリーを金属箔１１を形成し得る長尺金属箔に塗工し、さらに、長尺金属箔に形成された活物質スラリーの塗工部を乾燥させることで形成される。 And the active material layer 12 of the electrode 10 adjusts the active material slurry containing the above-mentioned active material, a conductive support agent, a binder, and a solvent in each electrode, and forms the metal foil 11 with the active material slurry. It is formed by coating on a long metal foil that can be made, and further drying the coated portion of the active material slurry formed on the long metal foil.
次に、電極１０の製造のために、上述の長尺金属箔に活物質スラリーを塗工する塗工装置２０について説明する。
図３に示すように、塗工装置２０は、活物質スラリー１９を溜める容器２３と、容器２３内の活物質スラリー１９に静電場を印加する静電場発生装置３３とを有する。また、塗工装置２０は、好ましくは、容器２３と静電場発生装置３３に加え、長尺金属箔１１ａの搬送装置２８と、塗工される活物質スラリー１９の厚みを調整する厚み調整部材２７と、長尺金属箔１１ａに塗工された活物質スラリー１９の塗工部１９ａを乾燥させる乾燥装置４３とを有する。
Next, a description will be given of a coating apparatus 20 that applies an active material slurry to the above-described long metal foil for manufacturing the electrode 10.
As shown in FIG. 3, the coating apparatus 20 includes a container 23 that stores the active material slurry 19 and an electrostatic field generator 33 that applies an electrostatic field to the active material slurry 19 in the container 23. In addition to the container 23 and the electrostatic field generator 33, the coating device 20 preferably has a transport device 28 for the long metal foil 11a and a thickness adjusting member 27 for adjusting the thickness of the active material slurry 19 to be applied. And a drying device 43 for drying the coating portion 19a of the active material slurry 19 coated on the long metal foil 11a.
塗工装置２０において、搬送装置２８は、供給ロール２１を有し、この供給ロール２１には、電極１０の金属箔１１を形成する長尺金属箔１１ａが巻装されている。供給ロール２１は、図示しない支持装置によって回転可能に支持されている。また、搬送装置２８は、供給ロール２１よりも上方に巻取ロール２２を有し、この巻取ロール２２は、図示しない支持装置によって回転可能に支持されるとともに、一定の回転速度で回転する。さらに、搬送装置２８は、長尺金属箔１１ａを支持し、かつテンションを付与する第１テンションローラ２９ａ、第２テンションローラ２９ｂ、第３テンションローラ２９ｃ及び第４テンションローラ２９ｄを有する。 In the coating device 20, the transport device 28 has a supply roll 21, and a long metal foil 11 a that forms the metal foil 11 of the electrode 10 is wound around the supply roll 21. The supply roll 21 is rotatably supported by a support device (not shown). Moreover, the conveying apparatus 28 has the winding roll 22 above the supply roll 21, and this winding roll 22 is rotatably supported by the support apparatus which is not shown in figure, and rotates at a fixed rotational speed. Further, the conveying device 28 includes a first tension roller 29a, a second tension roller 29b, a third tension roller 29c, and a fourth tension roller 29d that support the long metal foil 11a and apply tension.
第１テンションローラ２９ａは、供給ロール２１から供給された長尺金属箔１１ａの向きを、容器２３に向かうように変更する。第２テンションローラ２９ｂは、容器２３内に配設され、容器２３の上方から容器２３内に搬送されてきた長尺金属箔１１ａの向きを、容器２３内から容器２３の外に向かうように変更する。 The first tension roller 29 a changes the direction of the long metal foil 11 a supplied from the supply roll 21 to face the container 23. The second tension roller 29b is disposed in the container 23, and changes the direction of the long metal foil 11a that has been transported into the container 23 from above the container 23 so as to go from the container 23 to the outside of the container 23. To do.
第３テンションローラ２９ｃは、容器２３及び乾燥装置４３より上方に配置され、乾燥装置４３を通過した長尺金属箔１１ａの向きを、巻取ロール２２に向かうように変更する。第４テンションローラ２９ｄは、巻取ロール２２に巻き取られる前に長尺金属箔１１ａにテンションを付与する。そして、供給ロール２１から供給された長尺金属箔１１ａが巻取ロール２２に巻き取られることにより、長尺金属箔１１ａは、第１〜第４テンションローラ２９ａ〜２９ｄによって支持され、かつ向きを変えながら搬送方向Ｘ１に沿って搬送される。 The third tension roller 29 c is disposed above the container 23 and the drying device 43, and changes the direction of the long metal foil 11 a that has passed through the drying device 43 so as to face the winding roll 22. The fourth tension roller 29d applies tension to the long metal foil 11a before being wound around the winding roll 22. And when the long metal foil 11a supplied from the supply roll 21 is wound up by the winding roll 22, the long metal foil 11a is supported by the 1st-4th tension rollers 29a-29d, and direction is set. It is transported along the transport direction X1 while changing.
塗工装置２０は、活物質スラリー１９を収容した容器２３を有する。容器２３は底壁２３ａと、底壁２３ａの周縁から立設された周壁２３ｂとを有する。第２テンションローラ２９ｂは、容器２３内の底壁２３ａに近い位置に配置されている。このため、長尺金属箔１１ａは、搬送方向Ｘ１への搬送途中で容器２３内で活物質スラリー１９に浸漬することになる。 The coating apparatus 20 includes a container 23 that contains the active material slurry 19. The container 23 has a bottom wall 23a and a peripheral wall 23b erected from the periphery of the bottom wall 23a. The second tension roller 29 b is disposed at a position near the bottom wall 23 a in the container 23. For this reason, the long metal foil 11a is immersed in the active material slurry 19 in the container 23 during the conveyance in the conveyance direction X1.
静電場発生装置３３は、容器２３に取り付けられた一対の静電場発生電極２４を有する。一対の静電場発生電極２４は、第２テンションローラ２９ｂによって、容器２３の外へ向かうように向きが変更された直後の長尺金属箔１１ａに対し、その長尺金属箔１１ａの両面を厚み方向から挟む状態に配置されている。すなわち、一対の静電場発生電極２４は互いに対向する状態で容器２３に取り付けられている。静電場発生装置３３は、両方の静電場発生電極２４が接続された電源２６を備える。そして、電源２６によって、一対の静電場発生電極２４に電圧を印加することで、一対の静電場発生電極２４の間に静電場を発生させる。なお、静電場発生電極２４に印加する電圧は直流電圧である。 The electrostatic field generation device 33 has a pair of electrostatic field generation electrodes 24 attached to the container 23. The pair of electrostatic field generating electrodes 24 are formed on both sides of the long metal foil 11a in the thickness direction with respect to the long metal foil 11a immediately after the direction is changed by the second tension roller 29b toward the outside of the container 23. It is arrange | positioned in the state pinched from. That is, the pair of electrostatic field generating electrodes 24 are attached to the container 23 so as to face each other. The electrostatic field generation device 33 includes a power source 26 to which both electrostatic field generation electrodes 24 are connected. Then, an electric field is generated between the pair of electrostatic field generation electrodes 24 by applying a voltage to the pair of electrostatic field generation electrodes 24 by the power source 26. The voltage applied to the electrostatic field generating electrode 24 is a DC voltage.
静電場は、一対の静電場発生電極２４の間に生じる電場であり、時間的に変化しない電荷分布により生じる電場のことである。この静電場の強さは、活物質スラリー１９の厚み方向（長尺金属箔１１ａの厚み方向）に１ｋＶ／ｃｍ〜１５ｋＶ／ｃｍであることが好ましく、１ｋＶ／ｃｍ〜２ｋＶ／ｃｍであることが特に好ましい。静電場の強さが１ｋＶ／ｃｍ未満であると、カーボンナノチューブ１５の繊維軸を、後に得られる活物質層１２の厚み方向に対して平行に近づけることが困難になり、好ましくない。また、静電場の強さが１５ｋＶ／ｃｍを超えると、活物質スラリー１９が容器２３内で攪乱される虞があり、カーボンナノチューブ１５の繊維軸方向を所定の方向に配向させることが困難となり、好ましくない。よって、静電場の強さは、１ｋＶ／ｃｍ〜１５ｋＶ／ｃｍに設定されるのが好ましい。なお、静電場の強さを所望する値に設定するには、一対の静電場発生電極２４の対向間距離を調整すればよい。 The electrostatic field is an electric field generated between a pair of electrostatic field generating electrodes 24, and is an electric field generated by a charge distribution that does not change with time. The strength of the electrostatic field is preferably 1 kV / cm to 15 kV / cm in the thickness direction of the active material slurry 19 (thickness direction of the long metal foil 11a), and preferably 1 kV / cm to 2 kV / cm. Particularly preferred. If the strength of the electrostatic field is less than 1 kV / cm, it is difficult to bring the fiber axis of the carbon nanotube 15 close to the thickness direction of the active material layer 12 to be obtained later, which is not preferable. If the strength of the electrostatic field exceeds 15 kV / cm, the active material slurry 19 may be disturbed in the container 23, making it difficult to orient the fiber axis direction of the carbon nanotubes 15 in a predetermined direction. It is not preferable. Therefore, the strength of the electrostatic field is preferably set to 1 kV / cm to 15 kV / cm. In order to set the strength of the electrostatic field to a desired value, the distance between the pair of electrostatic field generating electrodes 24 may be adjusted.
容器２３は、底壁２３ａに配置された攪拌装置３０を備える。攪拌装置３０は、容器２３内で回転する攪拌部材３０ａと、攪拌部材３０ａを回転させる駆動源３０ｂを備える。そして、駆動源３０ｂによって駆動された攪拌部材３０ａは、容器２３内で回転し、活物質スラリー１９を緩やかに攪拌する。 The container 23 includes a stirring device 30 disposed on the bottom wall 23a. The stirring device 30 includes a stirring member 30a that rotates within the container 23, and a drive source 30b that rotates the stirring member 30a. Then, the stirring member 30a driven by the drive source 30b rotates in the container 23, and gently stirs the active material slurry 19.
容器２３は、活物質スラリー１９の液面より上側に配置された一対の厚み調整部材２７を備える。一対の厚み調整部材２７の間には、容器２３内の活物質スラリー１９から引き上げられた長尺金属箔１１ａが通過する。一対の厚み調整部材２７は、長尺金属箔１１ａを厚み方向両側から挟む位置に配置されている。また、長尺金属箔１１ａの両面に対し、各厚み調整部材２７は一定距離だけ離れた位置に配置されている。一定距離とは、長尺金属箔１１ａに形成された活物質スラリー１９の塗工部１９ａの厚みを、予め規定された厚みにするために必要な距離のことである。 The container 23 includes a pair of thickness adjusting members 27 disposed above the liquid surface of the active material slurry 19. Between the pair of thickness adjusting members 27, the long metal foil 11a pulled up from the active material slurry 19 in the container 23 passes. The pair of thickness adjusting members 27 are disposed at positions where the long metal foil 11a is sandwiched from both sides in the thickness direction. Moreover, each thickness adjustment member 27 is arrange | positioned by the fixed distance with respect to both surfaces of the elongate metal foil 11a. The constant distance is a distance necessary for making the thickness of the coating portion 19a of the active material slurry 19 formed on the long metal foil 11a a predetermined thickness.
塗工装置２０は、容器２３の上方に乾燥装置４３を備え、この乾燥装置４３は、厚み調整部材２７の間を通過して長尺金属箔１１ａに形成された塗工部１９ａを乾燥する。乾燥装置４３は、乾燥機４３ａを備え、乾燥機４３ａは熱源からの熱により空気を加熱し、熱風を供給する。そして、乾燥装置４３では、乾燥機４３ａの内部に供給された熱風により、乾燥機４３ａを通過する長尺金属箔１１ａ上の塗工部１９ａの乾燥を行う。これにより、活物質スラリー１９に含まれる溶媒が蒸発するとともに、熱によりバインダの硬化が始まり、活物質や導電助剤（カーボンナノチューブ１５）が相互に固定される。そして、塗工部１９ａが乾燥すると、両面に塗工部１９ａを有する長尺金属箔１１ａは、巻取ロール２２に巻き取られる。 The coating device 20 includes a drying device 43 above the container 23, and the drying device 43 passes between the thickness adjusting members 27 and dries the coating portion 19a formed on the long metal foil 11a. The drying device 43 includes a dryer 43a, and the dryer 43a heats air with heat from a heat source and supplies hot air. And in the drying apparatus 43, the coating part 19a on the elongate metal foil 11a which passes the dryer 43a is dried with the hot air supplied inside the dryer 43a. As a result, the solvent contained in the active material slurry 19 is evaporated, and the binder is cured by heat, and the active material and the conductive additive (carbon nanotubes 15) are fixed to each other. And when the coating part 19a dries, the elongate metal foil 11a which has the coating part 19a on both surfaces is wound up by the winding roll 22. FIG.
次に、塗工装置２０を用いた活物質スラリー１９の塗工方法について作用とともに記載する。
供給ロール２１から供給された長尺金属箔１１ａは、第１テンションローラ２９ａによって容器２３に向かうように案内される。そして、長尺金属箔１１ａは、容器２３内の活物質スラリー１９に浸漬し、第２テンションローラ２９ｂによって一対の静電場発生電極２４の間に向けて搬送されるように案内される。また、容器２３内の活物質スラリー１９は、攪拌装置３０の攪拌部材３０ａが駆動源３０ｂによって回転しており、活物質スラリー１９は緩やかに攪拌されている。塗工装置２０において、電源２６によって、一対の静電場発生電極２４に所定の電圧を印加し、静電場発生電極２４の間に静電場を発生させる。
Next, the application method of the active material slurry 19 using the coating apparatus 20 will be described together with the action.
The long metal foil 11a supplied from the supply roll 21 is guided toward the container 23 by the first tension roller 29a. Then, the long metal foil 11a is immersed in the active material slurry 19 in the container 23 and guided so as to be conveyed between the pair of electrostatic field generating electrodes 24 by the second tension roller 29b. Moreover, the active material slurry 19 in the container 23 is rotated by the drive member 30b of the stirring member 30a of the stirring device 30, and the active material slurry 19 is gently stirred. In the coating apparatus 20, a predetermined voltage is applied to the pair of electrostatic field generating electrodes 24 by the power source 26, and an electrostatic field is generated between the electrostatic field generating electrodes 24.
ここで、図４（ａ）に、一対の静電場発生電極２４の間に静電場の発生していない状態を示す。静電場が発生していないと、一対の静電場発生電極２４の間では、カーボンナノチューブ１５はランダムに浮遊している。その他にも、グラファイト、フラーレン、非繊維状物質１６、カーボンナノチューブ１５の凝集体１７が浮遊している。 Here, FIG. 4A shows a state where no electrostatic field is generated between the pair of electrostatic field generating electrodes 24. When an electrostatic field is not generated, the carbon nanotubes 15 are randomly floating between the pair of electrostatic field generating electrodes 24. In addition, an aggregate 17 of graphite, fullerene, non-fibrous material 16 and carbon nanotube 15 is suspended.
そして、図４（ｂ）に示すように、一対の静電場発生電極２４の間で、長尺金属箔１１ａの厚み方向に平行な方向の静電場が発生すると、一対の静電場発生電極２４の間では、カーボンナノチューブ１５が、その繊維軸方向が静電場発生電極２４の対向方向に平行となるように配向する。その結果、カーボンナノチューブ１５は、その繊維軸方向が長尺金属箔１１ａの厚み方向に平行になるように配向する。 As shown in FIG. 4B, when an electrostatic field in a direction parallel to the thickness direction of the long metal foil 11a is generated between the pair of electrostatic field generating electrodes 24, the pair of electrostatic field generating electrodes 24 The carbon nanotubes 15 are oriented so that the fiber axis direction is parallel to the opposing direction of the electrostatic field generating electrode 24. As a result, the carbon nanotubes 15 are oriented so that the fiber axis direction is parallel to the thickness direction of the long metal foil 11a.
また、活物質スラリー１９では、端部同士が引き合って直線上に配向したカーボンナノチューブ１５は、一対の静電場発生電極２４の間に留まるが、配向せず、多くのカーボンナノチューブ１５が凝集した凝集体１７は、配向したカーボンナノチューブ１５とは異なり、静電場発生電極２４の間から沈降していく。沈降した凝集体１７は、容器２３の底壁２３ａ付近で、攪拌部材３０ａによる攪拌により、分解される。 Further, in the active material slurry 19, the carbon nanotubes 15 whose ends are attracted to each other and are aligned in a straight line remain between the pair of electrostatic field generating electrodes 24, but are not aligned and agglomeration in which many carbon nanotubes 15 are aggregated. Unlike the aligned carbon nanotubes 15, the aggregate 17 settles from between the electrostatic field generating electrodes 24. The settled aggregate 17 is decomposed by stirring by the stirring member 30a in the vicinity of the bottom wall 23a of the container 23.
そして、カーボンナノチューブ１５が配向した状態にある静電場発生電極２４の間を長尺金属箔１１ａが通過していくと、その長尺金属箔１１ａの両面には、カーボンナノチューブ１５が配向した状態で活物質スラリー１９が付着する。その直後、長尺金属箔１１ａが容器２３内の活物質スラリー１９から引き上げられると、長尺金属箔１１ａは厚み調整部材２７の間を通る。すると、長尺金属箔１１ａに付着した活物質スラリー１９は、厚み調整部材２７によって掻き取られ、所定の厚みに調整された塗工部１９ａが長尺金属箔１１ａの両面に形成される。 When the long metal foil 11a passes between the electrostatic field generating electrodes 24 in which the carbon nanotubes 15 are oriented, the carbon nanotubes 15 are oriented on both surfaces of the long metal foil 11a. The active material slurry 19 adheres. Immediately after that, when the long metal foil 11 a is pulled up from the active material slurry 19 in the container 23, the long metal foil 11 a passes between the thickness adjusting members 27. Then, the active material slurry 19 attached to the long metal foil 11a is scraped off by the thickness adjusting member 27, and the coating portions 19a adjusted to a predetermined thickness are formed on both surfaces of the long metal foil 11a.
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）塗工装置２０は、容器２３に溜められた活物質スラリー１９に静電場を発生させる静電場発生装置３３を備える。このため、活物質スラリー１９に含まれるカーボンナノチューブ１５は、長尺金属箔１１ａに塗工された後ではなく、容器２３内の活物質スラリー１９に浮遊しているときに長尺金属箔１１ａの両面近くで配向する。したがって、長尺金属箔１１ａ上の塗工部１９ａの厚み内でカーボンナノチューブ１５を配向させる場合と比べると、カーボンナノチューブ１５の自由度が高くなり、カーボンナノチューブ１５の繊維軸方向が長尺金属箔１１ａの厚み方向と平行に近付きやすくなる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The coating apparatus 20 includes an electrostatic field generator 33 that generates an electrostatic field in the active material slurry 19 stored in the container 23. For this reason, the carbon nanotubes 15 contained in the active material slurry 19 are not applied to the long metal foil 11a, but when the carbon nanotubes 15 float on the active material slurry 19 in the container 23, Oriented near both sides. Therefore, compared with the case where the carbon nanotubes 15 are oriented within the thickness of the coating portion 19a on the long metal foil 11a, the degree of freedom of the carbon nanotubes 15 is increased, and the fiber axis direction of the carbon nanotubes 15 is the long metal foil. It becomes easy to approach in parallel with the thickness direction of 11a.
その結果として、得られる電極１０において、カーボンナノチューブ１５の繊維軸方向が活物質層１２の厚み方向に対して平行に近づき、電極１０の厚み方向の電気抵抗を低減させることができる。 As a result, in the obtained electrode 10, the fiber axis direction of the carbon nanotube 15 approaches parallel to the thickness direction of the active material layer 12, and the electrical resistance in the thickness direction of the electrode 10 can be reduced.
（２）塗工装置２０は、容器２３の底壁２３ａ付近に攪拌装置３０を備える。このため、活物質スラリー１９において、カーボンナノチューブ１５が凝集体１７となって沈降しても、攪拌装置３０による活物質スラリー１９の攪拌により、凝集体１７を分解し、静電場発生電極２４の間に戻すことができる。よって、沈降したカーボンナノチューブ１５が、そのまま未使用のままにならず、カーボンナノチューブ１５の使用率を高めることができる。 (2) The coating device 20 includes a stirring device 30 in the vicinity of the bottom wall 23 a of the container 23. For this reason, even if the carbon nanotubes 15 settle as the aggregates 17 in the active material slurry 19, the aggregates 17 are decomposed by the stirring of the active material slurry 19 by the stirring device 30, and the electrostatic field generating electrodes 24 are separated. Can be returned to. Therefore, the settled carbon nanotubes 15 do not remain as they are, and the usage rate of the carbon nanotubes 15 can be increased.
（３）活物質スラリー１９に長尺金属箔１１ａを浸漬して、長尺金属箔１１ａに活物質スラリー１９の塗工部１９ａを形成する。このため、長尺金属箔１１ａに対し、効率良く塗工部１９ａを形成することができ、容器２３内の静電場発生装置３３により、カーボンナノチューブ１５を効率良く塗工部１９ａで所定方向に配向させることができる。 (3) The long metal foil 11a is immersed in the active material slurry 19, and the coating part 19a of the active material slurry 19 is formed in the long metal foil 11a. Therefore, the coating part 19a can be efficiently formed on the long metal foil 11a, and the carbon nanotubes 15 are efficiently oriented in the predetermined direction by the coating part 19a by the electrostatic field generator 33 in the container 23. Can be made.
（４）塗工装置２０は、攪拌装置３０を備える。このため、活物質スラリー１９を攪拌装置３０によって攪拌し、カーボンナノチューブ１５の凝集体１７の発生を抑制している。このため、カーボンナノチューブ１５の凝集体１７が塗工部１９ａに含まれ難くなり、得られる電極１０において、活物質層１２の厚み内に凝集体１７が含まれ難くなる。 (4) The coating device 20 includes a stirring device 30. For this reason, the active material slurry 19 is stirred by the stirring device 30 to suppress the generation of the aggregates 17 of the carbon nanotubes 15. For this reason, the aggregates 17 of the carbon nanotubes 15 are less likely to be included in the coating part 19 a, and the aggregates 17 are less likely to be included within the thickness of the active material layer 12 in the obtained electrode 10.
（５）端部同士が引き合って直線上に配向したカーボンナノチューブ１５は、一対の静電場発生電極２４の間に留まるが、配向せず、多くのカーボンナノチューブ１５が凝集した凝集体１７は、一対の静電場発生電極２４の間から沈降していく。このため、一対の静電場発生電極２４の間を通過する長尺金属箔１１ａには、凝集体１７が付着しにくくなる。 (5) The carbon nanotubes 15 whose ends are attracted to each other and are aligned in a straight line remain between the pair of electrostatic field generating electrodes 24, but are not aligned and the aggregate 17 in which many carbon nanotubes 15 are aggregated is a pair. Sedimentation starts from between the electrostatic field generating electrodes 24. For this reason, the aggregate 17 becomes difficult to adhere to the long metal foil 11 a passing between the pair of electrostatic field generating electrodes 24.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 塗工装置２０は、容器２３内に回収トレイを備えていてもよい。容器２３内では、直線状に配列されたカーボンナノチューブ１５と、カーボンナノチューブ１５の凝集体１７と、グラファイトやフラーレン等の非繊維状物質１６とが沈降速度が異なる状態で沈降する。この沈降する凝集体１７や非繊維状物質１６を回収トレイで回収する。そして、回収トレイから凝集体１７を回収し、再度、活物質スラリー１９に供給してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
The coating device 20 may include a collection tray in the container 23. In the container 23, the carbon nanotubes 15 arranged linearly, the aggregates 17 of the carbon nanotubes 15, and the non-fibrous substances 16 such as graphite and fullerene are settled in different states. The settling aggregates 17 and non-fibrous substances 16 are collected by a collection tray. Then, the aggregate 17 may be recovered from the recovery tray and supplied to the active material slurry 19 again.
このように構成すれば、カーボンナノチューブ１５の無駄な浪費を減らすことができる。
なお、回収トレイには、ドレーンパイプの一端が接続されるとともに、ドレーンパイプの他端は、容器２３外に導出されていてもよく、さらには、ドレーンパイプにはコックが取り付けられていてもよい。このように構成すれば、コックを開状態として、回収トレイに沈殿した沈殿物を、ドレーンパイプを介して容器２３外に排出させることができる。
If comprised in this way, the useless waste of the carbon nanotube 15 can be reduced.
Note that one end of the drain pipe is connected to the collection tray, the other end of the drain pipe may be led out of the container 23, and further, a cock may be attached to the drain pipe. . If comprised in this way, a cock can be made into an open state and the deposit which settled in the collection | recovery tray can be discharged | emitted out of the container 23 via a drain pipe.
○ 短繊維状の炭素繊維は、繊維径（繊維軸に垂直な断面の直径）がマイクロオーダーである炭素繊維であってもよい。
○ 集電体は、アルミニウム箔や銅箔の他に、ニッケル箔、ステンレス鋼箔であってもよい。
The short fiber-like carbon fiber may be a carbon fiber having a fiber diameter (cross-sectional diameter perpendicular to the fiber axis) in the micro order.
The current collector may be nickel foil or stainless steel foil in addition to aluminum foil or copper foil.
○ 塗工装置２０において、攪拌装置３０は無くてもよい。
○ 塗工装置２０は、乾燥装置４３や厚み調整部材２７を含まなくてもよい。
○ 塗工装置２０において、塗工部１９ａの厚み調整方法は、一対の厚み調整部材２７の間を通過させる方法以外であってもよく、塗工部１９ａをスクレーパで掻き取る方法であったり、エアナイフで厚み調整する方法であってもよい。
In the coating device 20, the stirring device 30 may be omitted.
The coating device 20 may not include the drying device 43 and the thickness adjusting member 27.
In the coating apparatus 20, the thickness adjustment method of the coating part 19a may be other than the method of passing between the pair of thickness adjustment members 27, and may be a method of scraping the coating part 19a with a scraper, A method of adjusting the thickness with an air knife may be used.
○ 静電場発生装置３３が備える一対の静電場発生電極２４は、容器２３内に一組だけでなく、長尺金属箔１１ａの搬送方向Ｘ１に沿って複数箇所に配置されるように、複数組備えていてもよい。 A plurality of pairs of electrostatic field generating electrodes 24 included in the electrostatic field generating device 33 are arranged not only in one set in the container 23 but also in a plurality of locations along the transport direction X1 of the long metal foil 11a. You may have.
○ 塗工装置２０を使用して製造される電極は、蓄電装置としてのニッケル水素電池の電極でもよいし、蓄電装置としてのキャパシタの電極でもよい。さらには、二次電池ではなく、一次電池の電極でもよい。 (Circle) the electrode manufactured using the coating apparatus 20 may be the electrode of the nickel hydride battery as an electrical storage apparatus, and may be the electrode of the capacitor as an electrical storage apparatus. Furthermore, the electrode of a primary battery may be sufficient instead of a secondary battery.
○ 電極組立体は、複数の正極の電極と、複数の負極の電極とが、両者の間を絶縁した状態で捲回された捲回タイプであってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
The electrode assembly may be a wound type in which a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes are wound in a state where the electrodes are insulated from each other.
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
（イ）前記炭素繊維は、カーボンナノファイバーである活物質スラリーの塗工装置。
（ロ）前記静電場発生電極に印加する電圧は直流である活物質スラリーの塗工装置。
（ハ）前記集電体に付着した活物質スラリーの厚みを調整する厚み調整部材を有する活物質スラリーの塗工装置。
(A) The carbon fiber is an active material slurry coating apparatus which is a carbon nanofiber.
(B) An active material slurry coating apparatus in which the voltage applied to the electrostatic field generating electrode is a direct current.
(C) An active material slurry coating apparatus having a thickness adjusting member for adjusting the thickness of the active material slurry attached to the current collector.
１１ａ…集電体としての長尺金属箔、１５…導電助剤の炭素繊維であるカーボンナノチューブ、１９…活物質スラリー、２０…活物質スラリーの塗工装置、２３…容器、２４…静電場発生電極、２６…電源、３０…攪拌装置、３３…静電場発生装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11a ... Long metal foil as a collector, 15 ... Carbon nanotube which is carbon fiber of a conductive support agent, 19 ... Active material slurry, 20 ... Active material slurry coating apparatus, 23 ... Container, 24 ... Electrostatic field generation Electrode, 26 ... power source, 30 ... stirring device, 33 ... electrostatic field generator.
Claims (2)
前記導電助剤は短繊維状の炭素繊維を含み、
前記活物質スラリーを収容する容器と、
前記容器内の活物質スラリーに浸漬された前記集電体を、該集電体の厚み方向から挟む静電場発生電極、及び該静電場発生電極に接続された電源を含み、前記活物質スラリー中において、前記集電体の厚み方向に静電場を発生させる静電場発生装置と、を有することを特徴とする活物質スラリーの塗工装置。 An active material slurry coating apparatus for coating an active material slurry containing at least an active material, a conductive additive, and a binder on a current collector,
The conductive additive includes short fiber-like carbon fiber,
A container containing the active material slurry;
An electrostatic field generating electrode sandwiching the current collector immersed in the active material slurry in the container from the thickness direction of the current collector, and a power source connected to the electrostatic field generating electrode; And an electrostatic field generator for generating an electrostatic field in the thickness direction of the current collector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014164144A JP6318967B2 (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Active material slurry coating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014164144A JP6318967B2 (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Active material slurry coating equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016040754A JP2016040754A (en) | 2016-03-24 |
| JP6318967B2 true JP6318967B2 (en) | 2018-05-09 |
Family
ID=55541041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014164144A Active JP6318967B2 (en) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | Active material slurry coating equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6318967B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102354357B1 (en) * | 2016-12-09 | 2022-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Rechargeable battery |
| CN111987292B (en) * | 2020-08-14 | 2022-07-08 | 湖南格瑞普新能源有限公司 | Nickel-hydrogen battery wet method cathode process added with short fibers |
| CN114602764B (en) * | 2020-12-09 | 2023-02-28 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Electrostatic slit coating method for preparing membrane electrode of fuel cell |
| CN116154098B (en) * | 2023-04-18 | 2023-06-27 | 南昌航空大学 | High-conductivity electrode structure and preparation method thereof |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251152A (en) * | 1985-08-28 | 1987-03-05 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Manufacture of electrode plate for storage battery |
| JPS62170568A (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-27 | 株式会社豊田自動織機製作所 | Apparatus for producing oriented fiber aggregate |
| JPH117947A (en) * | 1997-06-17 | 1999-01-12 | Toshiba Battery Co Ltd | Paste application device |
| JP2005288215A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Dainippon Ink & Chem Inc | Cured membrane forming apparatus |
| JP2006127823A (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sony Corp | Battery and manufacturing method of positive electrode |
| EP1901372B1 (en) * | 2005-05-09 | 2012-01-11 | Panasonic Corporation | Electrode mixture paste applying method |
| JP5733190B2 (en) * | 2011-12-12 | 2015-06-10 | 株式会社豊田自動織機 | Electrode manufacturing method and manufacturing apparatus |
-
2014
- 2014-08-12 JP JP2014164144A patent/JP6318967B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016040754A (en) | 2016-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6415221B2 (en) | Charging roller and manufacturing method thereof | |
| JP5733190B2 (en) | Electrode manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| JP6318967B2 (en) | Active material slurry coating equipment | |
| US10312524B2 (en) | Electrical connection structure | |
| JP5050352B2 (en) | Post-treatment method for carbon material thin film | |
| US20190185632A1 (en) | Carbon nanotube film structure and method for making | |
| US20150372286A1 (en) | Apparatus for material spray deposition of high solid percentage slurries for battery active material manufacture applications | |
| JP2014527682A5 (en) | ||
| WO2012159111A1 (en) | Carbon nanotube-based electrode and rechargeable battery | |
| KR102460280B1 (en) | Method of manufacturing lithium battery electrode with enhanced electrical and ionic conductivity | |
| JP2012500450A (en) | Layer-by-layer assembly of carbon-based nanostructures and their energy storage and energy generation devices | |
| JP2020501367A (en) | Composite electrode | |
| WO2020162285A1 (en) | Battery electrode manufacturing method | |
| CN110190282B (en) | Carbon nano tube conductive slurry and preparation method and application thereof | |
| US20240145723A1 (en) | Method of manufacturing lithium battery electrodes with enhanced electrical and ionic conductivity | |
| US8779646B2 (en) | Actuator | |
| US20190148085A1 (en) | Apparatus for generating electrical energy based on hydrophilic fiber membrane and method of fabricating same | |
| JP2007258030A (en) | Manufacturing method for carbon material thin film | |
| JP2011142796A (en) | Actuator | |
| JP4581663B2 (en) | Method for forming carbon material thin film | |
| JP2016018725A (en) | Method for manufacturing electrode for lithium ion secondary battery | |
| JP6077495B2 (en) | Method for producing electrode for lithium ion secondary battery | |
| CN111653773B (en) | Isotropic self-assembly of graphite particles for lithium ion anodes | |
| JP6760882B2 (en) | Method for manufacturing electrodes for lithium-ion secondary batteries | |
| JP2016115577A (en) | Manufacturing method of electrode for power storage device and electrode for power storage device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170511 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180306 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180319 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6318967 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |