JP6533053B2 - リチウムイオン電池用電極の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電極活物質等を含む粉体を圧縮成形してリチウムイオン電池用電極を製造するリチウムイオン電池用電極の製造方法に関するものである。
小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、繰り返し充放電が可能なリチウムイオン電池は、環境対応からも今後の需要の拡大が見込まれている。リチウムイオン電池は、エネルギー密度が大きいことから、携帯電話やノート型パソコン等の分野で利用されているが、用途の拡大や発展に伴い、低抵抗化、大容量化等、より一層の性能向上が求められている。
リチウムイオン電池用電極は電極シートとして得ることができる。例えば、特許文献１には、基材にバインダーを塗付した後に粉体を散布して基材の表面に活物質層を形成し、基材を一対のプレス用ロール間を通過させて基材の表面に活物質層を連続的に圧縮成形することにより電極シートを得るリチウムイオン二次電池の製造方法が開示されている。
ところで、上述のリチウムイオン二次電池の製造方法を用いて電極シートを製造する場合、一対のプレス用ロール間に基材を通過させたときに粉体が幅方向外側に流動して活物質層の端部にダレが生じる。このため、活物質層の幅方向両端部がプレス不足となって活物質層と基材との間の密着力が低下し、結果として活物質層の幅方向両端部における活物質層と基材との剥離強度が低下するという問題があった。
本発明の目的は、活物質層の幅方向両端部における活物質層と基材との剥離強度を高く維持することができるリチウムイオン電池用電極の製造方法を提供することである。
本発明者らは、鋭意検討の結果、リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に第１結着材塗液を塗布し、リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の両端部に対応する基材表面に第１結着材塗液と異なる第２結着材塗液を塗布することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、
（１）リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に第１結着材塗液を塗布する第１塗布工程と、前記リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の両端部に対応する前記基材表面に前記第１結着材塗液と異なる第２結着材塗液を塗布する第２塗布工程と、前記第１結着材塗液及び前記第２結着材塗液が塗布された前記基材表面に電極活物質を含む粉体を供給する供給工程と、前記基材表面に供給される前記粉体の目付量を制御する制御工程と、前記基材表面に供給された前記粉体をプレスすることにより活物質層を形成する形成工程と、を含み、前記第２結着材塗液に用いられる結着材のタック強度が前記第１結着材塗液に用いられる結着材のタック強度より大きい、または前記第２結着材塗液の固形分濃度が前記第１結着材塗液の固形分濃度より大きいことを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（１）リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に第１結着材塗液を塗布する第１塗布工程と、前記リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の両端部に対応する前記基材表面に前記第１結着材塗液と異なる第２結着材塗液を塗布する第２塗布工程と、前記第１結着材塗液及び前記第２結着材塗液が塗布された前記基材表面に電極活物質を含む粉体を供給する供給工程と、前記基材表面に供給される前記粉体の目付量を制御する制御工程と、前記基材表面に供給された前記粉体をプレスすることにより活物質層を形成する形成工程と、を含み、前記第２結着材塗液に用いられる結着材のタック強度が前記第１結着材塗液に用いられる結着材のタック強度より大きい、または前記第２結着材塗液の固形分濃度が前記第１結着材塗液の固形分濃度より大きいことを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（２）前記第２結着材塗液に用いられる結着材のタック強度は、前記第１結着材塗液に用いられる結着材のタック強度の１．５倍以上であることを特徴とする（１）記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（３）前記第２結着材塗液の固形分濃度は、前記第１結着材塗液の固形分濃度の１．３倍以上であることを特徴とする（１）または（２）記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（４）前記リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の端部の幅は、前記リチウムイオン電池用電極活物質層の幅に対して０．５％以上５％以下であることを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
が提供される。
が提供される。
本発明によれば、活物質層の幅方向両端部における活物質と基材との剥離強度を高く維持することができるリチウムイオン電池用電極の製造方法を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造に用いる粉体成形装置２の概略を示す図である。図１に示すように、粉体成形装置２は、第１結着材塗液４を塗布する第１塗布部６、第２結着材塗液８を塗布する第２塗布部１０、基材１２を搬送する搬送ローラ１４Ａ，１４Ｂ、粉体１６を収容するホッパー１８、ホッパー１８から基材１２の表面に供給される粉体１６の目付量を制御するスキージ部材２０、及び基材１２の表面に供給される粉体１６をプレスする一対のプレス用ロール２２Ａ，２２Ｂを備えている。
第１塗布部６は、第１結着材塗液４を貯留する第１貯留槽６ａ及びリチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向中央部に対応する基材１２の表面の領域１２ａ（図２参照）に第１結着材塗液４を塗布する第１グラビアロール６ｂを備えている。第１グラビアロール６ｂの幅は、基材１２の領域１２ａに第１結着材塗液４を塗付するために、領域１２ａの幅Ａ（図２参照）に設定されている。
第２塗布部１０は、第１結着材塗液４と異なる第２結着材塗液８を貯留する第２貯留槽１０ａ及びリチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向両端部に対応する基材１２の表面の領域１２ｂ，１２ｃ（図２参照）に第２結着材塗液８を塗布する第２グラビアロール１０ｂを備えている。第２グラビアロール１０ｂの幅は、リチウムイオン電池用活物質層の幅に対応する基材１２の領域１２ａ，１２ｂ及び１２ｃの幅Ａ＋Ｂ＋Ｃ（図２参照）に設定されている。また、第２グラビアロール１０ｂの幅方向両端部のロール径は中央部のロール径より大きく、一方の端部のロール径が大きい部分の幅は基材１２の領域１２ｂの幅Ｂ（図２参照）、他方の端部のロール径が大きい部分の幅は基材１２の領域１２ｃの幅Ｃ（図２参照）に設定されている。第２結着材塗液８を基材１２の領域１２ａに塗布せず、領域１２ｂ，１２ｃのみに塗付するためである。
スキージ部材２０は、円柱形状を有し、ホッパー１８の下流側であって、一対のプレス用ロール２２Ａ，２２Ｂの上流側に配置されている。スキージ部材２０の回転軸は、一対のプレス用ロール２２Ａ，２２Ｂの回転軸と平行である。
この粉体成形装置２を用いてリチウムイオン電池用電極としての電極シートを製造する場合には、まず、図２に示すように、リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向中央部に対応する基材１２の領域１２ａに、第１塗布部６の第１貯留槽６ａに貯留されている第１結着材塗液４を塗布する。具体的には、第１結着材塗液４に浸かった第１塗布部６の第１グラビアロール６ｂを基材１２の領域１２ａに当て回転させることにより第１結着材塗液４を塗布する。次に、図２に示すように、リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向両端部に対応する基材１２の領域１２ｂ，１２ｃに、第２塗布部１０の第２貯留槽１０ａに貯留されている第２結着材塗液８を塗布する。具体的には、第２結着材塗液８に浸かった第２塗布部１０の第２グラビアロール１０ｂを基材１２表面の領域１２ｂ、１２ｃに当て回転させることにより第２結着材塗液８を塗布する。第１結着材塗液４が領域１２ａに、第２結着材塗液８が領域１２ｂ，１２ｃに塗布された基材１２は搬送ローラ１４Ａ，１４Ｂを介してホッパー１８に到達し、ホッパー１８から粉体１６が基材１２の表面に供給される。基材１２の表面に供給された粉体１６はスキージ部材２０によりその目付量が制御され、一対のプレス用ロール２２Ａ，２２Ｂの間を通過することによりプレスされ、活物質層２４が形成される。これにより、基材１２の表面に活物質層２４が圧縮成形された電極シートが製造される。
ここで、基材１２としては、薄いフィルム状の基材であればよく、通常、厚さ１μｍ〜１０００μｍ、好ましくは５μｍ〜８００μｍである。基材１２としては、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、銅、その他の合金などの金属箔または炭素、導電性高分子、紙、天然繊維、高分子繊維、布帛、高分子樹脂フィルムなどが挙げられ、目的に応じて適宜選択することができる。高分子樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂フィルム、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリ塩化ビニル、アラミドフィルム、ＰＥＮ、ＰＥＥＫ等を含んで構成されるプラスチックフィルム、シート等が挙げられる。
これらの中でも、リチウムイオン電池電極用の電極シートを製造する場合には、基材１２として、金属箔または炭素フィルム、導電性高分子フィルムを用いることができ、好適には金属が用いられる。これらの中で導電性、耐電圧性の面から銅、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することが好ましい。また、基材１２の表面には塗膜処理、穴あけ加工、バフ加工、サンドブラスト加工及び／又はエッチング加工等の処理が施されていても良い。
第１結着材塗液４は、活物質を含む粉体と基材を相互に結着させられることができる化合物であれば特に制限はない。第１結着材塗液４には、塗液の粘度やぬれ性を調整するために、増粘剤や界面活性剤が含まれていてもよい。増粘剤や界面活性剤としては、公知のものを使用することができる。結着材として、例えば、ＳＢＲ水分散液、アクリレート系重合体水分散液、水系のポリアクリル酸（ＰＡＡ）、および有機溶媒系のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などが挙げられる。
また、第２結着材塗液８は、第１結着材塗液４と同様に活物質を含む粉体と基材を相互に結着させられることができる化合物から選択でき、かつ第１結着材塗液４とは結着材種、結着材のタック強度、固形分濃度等の少なくともいずれかが異なる結着材塗液である。
第１結着材塗液４及び第２結着材塗液８は、異なる結着材塗液であり、第２結着材塗液８に用いられる結着材のタック強度は、第１結着材塗液４に用いられる結着材のタック強度より大きく、更に第１結着材塗液４に含まれる結着材のタック強度の１．５倍以上であることが好ましい。結着材のタック強度が大きくなると、結着材塗液上に堆積される粉体の目付量が大きくなり、粉体の密度が大きくなり、粉体の基材への接着強度が大きくなるからである。
または、第２結着材塗液８の固形分濃度は、第１結着材塗液４の固形分濃度より大きく、更に第１結着材塗液４の固形分濃度の１．３倍以上であることが好ましい。結着材塗液の固形分濃度が大きくなると、結着材塗液上に堆積される粉体の目付量が大きくなり、粉体の密度が大きくなり、粉体の基材への接着強度が大きくなるからである。なお、第２結着材塗液８に用いられる結着材のタック強度が第１結着材塗液４に用いられる結着材のタック強度より大きく、かつ第２結着材塗液８の固形分濃度が第１結着材塗液４の固形分濃度より大きい第２結着材塗液８を使用してもよい。
図３は、第１結着材塗液４のみが基材１２の領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃに塗布された場合の活物質層幅に対する粉体１６の目付量を示すグラフである。図４は、第１結着材塗液４が基材１２の領域１２ａ及び第２結着材塗液８が基材１２の領域１２ｂ，１２ｃに塗布された場合の活物質層幅に対する粉体１６の目付量を示すグラフである。第１結着材塗液４のみが基材１２の領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃに塗布された場合、図３のグラフに示すように、活物質層の幅方向両端部の粉体１６の目付量は、幅方向中央部の粉体１６の目付量よりも小さくなる。これに対し、第１結着材塗液４が基材１２の領域１２ａ及び第２結着材塗液８が基材１２の領域１２ｂ，１２ｃに塗布された場合、図４のグラフに示すように、活物質層の幅方向両端部の粉体１６の目付量は、幅方向中央部の粉体１６の目付量よりも大きくなる。したがって、活物質層の幅方向の両端部の粉体１６の接着強度を大きくすることができるため、両端部の活物質層２４が基材１２から剥離するのを防止することができる。
一方、第２結着材塗液８のみを基材１２の領域１２ａ，１２ｂ，１２ｃに塗布した場合、電気抵抗が増大し、かつ粉体１６の目付量が過大となり、スキージ部材２０を通過する際に粉体１６に過剰なせん断力がかかるため、基材１２が裂けるなどの不具合が生じる場合がある。また、活物質層の幅方向中央部に第１結着材塗液４を塗布し、幅方向両端部に第２結着材塗液８を塗布することにより、電気抵抗の増大を抑制することができる。したがって、活物質層の幅方向の両端部の粉体１６の目付量を中央部の粉体１６の目付量よりも大きくしつつ、スキージ部材２０を通過する際に粉体１６にかかるせん断力を適度に維持させることができ、電極の生産効率を低下させることなく、良好な電極を製造することができる。
なお、第２結着材塗液８を塗付する活物質層の幅方向の端部の幅は、活物質層の幅に対して０．５％以上５％以下であることが好ましい。スキージ部材２０を通過する際に粉体１６にかかるせん断力を適度に維持し、電極の生産効率を低下させないためである。
ホッパー１８に収容される粉体１６としては、電極活物質を含む複合粒子が挙げられる。複合粒子は、電極活物質及び結着材を含み、必要に応じてその他の分散剤、導電材および添加剤を含んでもよい。
複合粒子をリチウムイオン電池の電極材料として用いる場合、正極用活物質としては、リチウムイオンを可逆的にドープ・脱ドープ可能な金属酸化物が挙げられる。かかる金属酸化物としては、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、燐酸鉄リチウム等を挙げることができる。なお、上記にて例示した正極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。
なお、リチウムイオン電池用正極の対極としての負極の活物質としては、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、熱分解炭素などの低結晶性炭素（非晶質炭素）、グラファイト（天然黒鉛、人造黒鉛）、錫やケイ素等の合金系材料、ケイ素酸化物、錫酸化物、チタン酸リチウム等の酸化物、等が挙げられる。なお、上記に例示した電極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。
リチウムイオン電池電極用の電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。
リチウムイオン電池電極用の電極活物質の体積平均粒子径は、正極、負極ともに通常０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは０．８〜３０μｍである。
複合粒子に用いられる結着材としては、前記電極活物質を相互に結着させることができる化合物であれば特に制限はない。好適な結着材は、溶媒に分散する性質のある分散型結着材である。分散型結着材として、例えば、シリコン系重合体、フッ素含有重合体、共役ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等の高分子化合物が挙げられ、好ましくはフッ素系含有重合体、共役系ジエン重合体およびアクリレート系重合体、より好ましくは共役ジエン系重合体およびアクリレート系重合体が挙げられる。
分散型結着材の形状は、特に制限はないが、粒子状であることが好ましい。粒子状であることにより、結着性が良く、また、作製した電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができる。粒子状の結着材としては、例えば、ラテックスのごとき結着材の粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粒子状のものが挙げられる。
結着材の量は、得られる電極活物質層と基材との密着性が充分に確保でき、かつ、内部抵抗を低くすることができる観点から、電極活物質１００重量部に対して、乾燥重量基準で通常は０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは１〜１５重量部である。
複合粒子には、前述のように必要に応じて分散剤を用いてもよい。分散剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ならびにこれらのアンモニウム塩またはアルカリ金属塩などが挙げられる。これらの分散剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
複合粒子には、前述のように必要に応じて導電材を用いてもよい。導電材の具体例としては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック（アクゾノーベル ケミカルズ ベスローテン フェンノートシャップ社の登録商標）などの導電性カーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックが好ましい。これらの導電材は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。
複合粒子は、電極活物質、結着材および必要に応じ添加される前記導電材等他の成分を用いて造粒することにより得られ、少なくとも電極活物質、結着材を含んでなるが、前記のそれぞれが個別に独立した粒子として存在するのではなく、構成成分である電極活物質、結着材を含む２成分以上によって一粒子を形成するものである。具体的には、前記２成分以上の個々の粒子の複数個が結合して二次粒子を形成しており、複数個（好ましくは数個〜数十個）の電極活物質が、結着材によって結着されて粒子を形成しているものが好ましい。
複合粒子の製造方法は特に制限されず、流動層造粒法、噴霧乾燥造粒法、転動層造粒法などの公知の造粒法により製造することができる。
複合粒子の体積平均粒子径は、所望の厚みの電極活物質層を容易に得る観点から、通常０．１〜１０００μｍ、好ましくは１〜５００μｍ、より好ましくは３０〜２５０μｍの範囲である。
なお、複合粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸ II；日機装）にて測定し、算出される体積平均粒子径である。
この実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法によれば、粉体成形装置２を用いて、リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の中央部に対応する基材１２の領域１２ａに第１結着材塗液４を塗布し、リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の両端部に対応する基材１２の領域１２ｂ，１２ｃに第２結着材塗液８を塗布する。即ち、リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の両端部に対応する基材１２の領域１２ｂ，１２ｃに高タック強度、高固形分濃度の第２結着材塗液８を塗布するため、領域１２ａ，１２ｂに堆積させる粉体１６の目付量を増大させることができる。したがって、活物質層の幅方向両端部における活物質層２４と基材１２との剥離強度を高く維持することができ、幅方向両端部における活物質層２４が基材１２の表面から剥離するのを防止することができる。
なお、上述の実施の形態においては、基材１２の領域１２ａに第１結着材塗液４、基材１２の領域１２ｂ，１２ｃに第２結着材塗液８を塗布し（図２参照）、１条の電極を製造しているが、例えば図５に示すように、基材１２の幅方向両端部の領域１２ｄ，１２ｅ及び幅方向中央部の領域１２ｆに第２結着材塗液８を塗布し、領域１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ以外の領域１２ｇ，１２ｈに第１結着材塗液４を塗布し、２条の電極を製造するようにしてもよい。この場合には、粉体成形装置２において粉体成形を終えた後、図５に示す破線Ｌの位置で切り分けることにより２条の電極を製造する。
以下の実施例及び比較例において用いた結着材塗液（第１結着材塗液及び第２結着材塗液）に用いられる結着材のタック強度は、プローブタック法での測定結果によるものである。タッキング試験機（ＴＡＣ−１０００：レスカ製）を用いて、２５℃の雰囲気下での結着材塗液（第１結着材塗液及び第２結着材塗液）に用いられる結着材のＳＵＳ製プローブ（１０ｍｍφ）に対するプローブタックを測定し、結着材のタック強度（Ｎ／１０ｍｍφ）を得た。
（実施例１）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が４．２Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗（ここで「低温」とは常温（２５℃）に対する低温（例えば−３０℃）をいう。）を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が４．２Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗（ここで「低温」とは常温（２５℃）に対する低温（例えば−３０℃）をいう。）を表１に示す。
（実施例２）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が２．３Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が２．３Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
（実施例３）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が４６％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が４６％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
（実施例４）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が４０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が４０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の２％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
（実施例５）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が３．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の８％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第１結着材塗液を活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に、タック強度が３．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の第２結着材塗液を活物質層の幅方向の両端部（活物質層の幅方向の端部が活物質層の幅の８％）に対応する基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
（比較例１）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の結着材塗液を基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の結着材塗液を基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
（比較例２）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が４．２Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の結着材塗液を基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が４．２Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が３０％の結着材塗液を基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
（比較例３）
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が４５％の結着材塗液を基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
図１に示す粉体成形装置２を用いて、タック強度が１．５Ｎ／１０ｍｍφ、固形分濃度が４５％の結着材塗液を基材表面に塗布し、電極シートを得た。活物質層の両端部の接着強度、電極シートの生産効率及び低温反応抵抗を表１に示す。
なお、Ｔ１は第１結着材塗液に含まれる結着材のタック強度、Ｔ２は第２結着材塗液に含まれる結着材のタック強度、Ｃ１は第１結着材の固形分濃度、Ｃ２は第２結着材の固形分濃度のことである。また、端部の接着強度の結果Ａは接着強度が高く、ＢはＡより接着強度が低く、ＤはＢより更に接着強度が低いことを示している。生産効率の結果○は高生産効率、×は低生産効率であることを示しており、低温反応抵抗の結果Ａは低抵抗、ＢはＡより高抵抗であることを示している。
以上、表１に示す実施例及び比較例の結果に示すように、高タック強度または高固形分濃度の結着材塗液を電極シートの幅方向の両端部に塗布した場合、高生産効率及び低抵抗を維持しつつ、端部における活物質層と基材との剥離強度を高く維持した電極シート、即ち端部の活物質層が基材から剥離し難い電極シートを得ることができる。
２…粉体成形装置、４…第１結着材塗液、６…第１塗布部、６ａ…第１貯留槽、６ｂ…第１グラビアロール、８…第２結着材塗液、１０…第２塗布部、１０ａ…第２貯留槽、１０ｂ…第２グラビアロール、１２…基材、１４ａ，１４ｂ…搬送ローラ、１６…粉体、１８…ホッパー、２０…スキージ部材、２２Ａ，２２Ｂ…プレス用ロール、２４…活物質層。
Claims (3)
- リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の中央部に対応する基材表面に第１結着材塗液を塗布する第１塗布工程と、
前記リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の両端部に対応する前記基材表面に前記第１結着材塗液と異なる第２結着材塗液を塗布する第２塗布工程と、
前記第１結着材塗液及び前記第２結着材塗液が塗布された前記基材表面に電極活物質を含む粉体を供給する供給工程と、
前記基材表面に供給される前記粉体の目付量を制御する制御工程と、
一対のプレス用ロールを用いて前記基材表面に供給された前記粉体をプレスすることにより活物質層を形成する形成工程と、
を含み、
前記第２結着材塗液に用いられる結着材のタック強度が前記第１結着材塗液に用いられる結着材のタック強度より大きい、または前記第２結着材塗液の固形分濃度が前記第１結着材塗液の固形分濃度より大きく、
前記リチウムイオン電池用電極活物質層の幅方向の端部の幅は、前記リチウムイオン電池用電極活物質層の幅に対して０．５％以上５％以下であり、
前記制御工程は、スキージ部材によって前記粉体の目付量が制御されることを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造方法。 - 前記第２結着材塗液に用いられる結着材のタック強度は、前記第１結着材塗液に用いられる結着材のタック強度の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
- 前記第２結着材塗液の固形分濃度は、前記第１結着材塗液の固形分濃度の１．３倍以上であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
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