JP6699351B2 - Electrode manufacturing method and electrode inspection method - Google Patents

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Description

本発明は、電池用の電極の製造方法および検査方法に関し、特に、活物質層の上に絶縁層を有する電極の製造方法および検査方法に関する。   The present invention relates to a manufacturing method and an inspection method of an electrode for a battery, and particularly to a manufacturing method and an inspection method of an electrode having an insulating layer on an active material layer.

二次電池は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノート型コンピュータ、デジタルカメラ等のポータブル電子機器の電源として広く普及しており、さらには電気自動車の電源や家庭用の電源としての用途も拡大してきている。中でも、高エネルギー密度で軽量なリチウムイオン二次電池は、現在の生活に欠かせないエネルギー蓄積デバイスとなっている。   The secondary battery has been widely used as a power source for portable electronic devices such as smartphones, tablet computers, notebook computers, and digital cameras, and has also been expanding its application as a power source for electric vehicles and household power sources. Among them, the lithium ion secondary battery, which has a high energy density and is lightweight, has become an energy storage device that is indispensable for our daily lives.

二次電池も含め、一般的な電池は、セパレータを間において電極である正極と負極とを対向させた構造を有している。正極および負極は、シート状の集電体と、その両面に形成された活物質層とを有している。セパレータは、正極と負極との短絡を防ぎ、かつ、正極と負極との間でイオンを効果的に移動させる役割を果たす。従来、セパレータとして、ポリプロピレンやポリエチレン材料からなるポリオレフィン系の微多孔質セパレータが主として用いられている。しかし、ポリプロピレンやポリエチレン材料の融点は一般に１１０℃〜１６０℃である。そのため、ポリオレフィン系のセパレータを高エネルギー密度の電池に用いた場合、電池の高温時にセパレータが溶融し、広い面積で電極間の短絡が発生するおそれがある。   A general battery including a secondary battery has a structure in which a positive electrode and a negative electrode, which are electrodes, are opposed to each other with a separator interposed therebetween. The positive electrode and the negative electrode have a sheet-shaped current collector and active material layers formed on both surfaces thereof. The separator plays a role of preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode and effectively moving ions between the positive electrode and the negative electrode. Conventionally, a polyolefin-based microporous separator made of polypropylene or polyethylene material has been mainly used as a separator. However, the melting point of polypropylene and polyethylene materials is generally 110°C to 160°C. Therefore, when the polyolefin-based separator is used in a battery having a high energy density, the separator may be melted at a high temperature of the battery to cause a short circuit between electrodes in a large area.

そこで、電池の安全性を向上させるために、正極および負極の少なくとも一方に、セパレータの代替となる絶縁層を形成することが提案されている。例えば特許文献１（特表２０１４−５２２５４９号公報）には、集電体と、集電体の少なくとも一面に形成された電極活物質層と、電極活物質層の表面に形成された多孔性コーティング層と、を有する電極が記載されている。電極活物質層および多孔性コーティング層は、例えば、多層スロットダイコーターを用いて、集電体の少なくとも一面に活物質粒子スラリーおよび無機物粒子スラリーを連続的または同時に塗工し、その後、それらを同時に乾燥処理することで形成され得る。   Therefore, in order to improve the safety of the battery, it has been proposed to form an insulating layer as a substitute for the separator on at least one of the positive electrode and the negative electrode. For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2014-522549), a current collector, an electrode active material layer formed on at least one surface of the current collector, and a porous coating formed on the surface of the electrode active material layer. And an electrode having a layer. The electrode active material layer and the porous coating layer are, for example, using a multilayer slot die coater, continuously or simultaneously coating the active material particle slurry and the inorganic particle slurry on at least one surface of the current collector, and then simultaneously coating them. It can be formed by a drying treatment.

また、特許文献２（特開２０１２−９９３８５号公報）には、耐熱性多孔質膜が正極または負極の活物質層上に直接塗布により形成され、活物質層を集電体とともに取り囲んだ構成を有する電極が開示されている。活物質層および耐熱性多孔質膜の形成方法としては、単独のスロットを有するコーターで集電体上に活物質層を塗工し、活物質層が乾燥する前に、別のコーターによって活物質層状に耐熱性多孔質膜を塗工する方法、２つのスロットが隣接して設置されたコーターを用い、各スロットによりそれぞれ活物質層と耐熱性多孔膜とを集電体上に塗工する方法等が挙げられている。また、集電体上に２層以上の層を形成するという観点では、特許文献３（特許第３６２２３８３号公報）に、例えば複数のスロットを有するコーターを用いて、集電体となる基材シート上に各層の塗布液を同時に多層構成のまま塗工することが記載されている。   Further, in Patent Document 2 (JP 2012-99385A), a heat-resistant porous film is formed by direct coating on the active material layer of the positive electrode or the negative electrode, and the active material layer is surrounded by a current collector. An electrode having is disclosed. As the method for forming the active material layer and the heat resistant porous film, the active material layer is coated on the current collector with a coater having a single slot, and the active material layer is coated with another coater before the active material layer is dried. Method of applying layered heat-resistant porous film Method of applying active material layer and heat-resistant porous film on current collector by each slot using a coater in which two slots are installed adjacent to each other Etc. are listed. Further, from the viewpoint of forming two or more layers on the current collector, in Patent Document 3 (Japanese Patent No. 3622383), for example, a coater having a plurality of slots is used to form a base material sheet serving as a current collector. It is described above that the coating solutions for the respective layers are simultaneously coated in a multilayer structure.

特許文献１〜３に記載のように複数の層を同時に塗工することで、集電体上に複数の層が積層された多層構造の電極を効率良く製造することができる。しかし、複数の層を同時に塗工した場合、電極の製造工程で各層の厚さを測定することができなくなってしまう。活物質層については電池の容量や出力の観点から適切な厚さが存在し、また、絶縁層の厚さについては絶縁性の確保および電池のエネルギー密度向上の観点から適切な範囲が存在する。そのため、活物質層および絶縁層それぞれの厚さを製造工程で測定できることは、各層の厚さを管理するうえでも重要である。   By coating a plurality of layers at the same time as described in Patent Documents 1 to 3, it is possible to efficiently manufacture an electrode having a multilayer structure in which a plurality of layers are laminated on a current collector. However, when a plurality of layers are coated at the same time, it becomes impossible to measure the thickness of each layer in the electrode manufacturing process. The active material layer has an appropriate thickness from the viewpoint of battery capacity and output, and the insulating layer has an appropriate range from the viewpoint of ensuring insulation and improving the energy density of the battery. Therefore, being able to measure the thickness of each of the active material layer and the insulating layer in the manufacturing process is important for controlling the thickness of each layer.

電極に形成された層の厚さの測定について、特許文献４（特許第４６１５４００号公報）には、電極板上に形成された多孔質膜をカラー画像で撮影し、撮影された多孔質膜の色調を各色成分の諧調データに変換し、その結果に基づいて多孔質膜の厚さを測定することが記載されている。また、特許文献５（特開平５−３１２５２５号公報）には、基板上に堆積されたスートの厚さを測定するに際し、スートを焼結してガラス膜とする前にスートを所定領域にわたって除去して基板を露出し、これによって得られた段差形状を光学的に読み取ってスートの厚さを測定することが記載されている。   Regarding the measurement of the thickness of the layer formed on the electrode, Patent Document 4 (Japanese Patent No. 4615400) discloses that a porous film formed on an electrode plate is photographed with a color image, and It is described that the color tone is converted into the tone data of each color component, and the thickness of the porous film is measured based on the result. Further, in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-312525), when measuring the thickness of the soot deposited on the substrate, the soot is removed over a predetermined region before sintering the soot into a glass film. Then, the substrate is exposed, and the step shape obtained thereby is optically read to measure the soot thickness.

特表２０１４−５２２５４９号公報Special table 2014-522549 gazette 特開２０１２−９９３８５号公報JP2012-99385A 特許第３６２２３８３号公報Japanese Patent No. 3622383 特許第４６１５４００号公報Japanese Patent No. 4615400 特開平５−３１２５２５号公報JP-A-5-31525

しかしながら、特許文献４に記載された測定方法は、その方法を集電体上に活物質層および絶縁層を有する構造に適用した場合、得られる諧調データは各層の厚さに応じて様々な値をとるため、各層の厚さを個別に測定することは困難である。また、特許文献５に記載された測定方法は、一旦形成した層を所定の領域にわたって除去する工程を含み、しかもその際に下の部材が除去されないようにする必要があるため、全体として工程が煩雑になってしまう。特に複数の層の厚さを測定する場合は、層の数と同じ回数だけ除去を繰り返さなければならない。   However, when the measuring method described in Patent Document 4 is applied to a structure having an active material layer and an insulating layer on a current collector, the obtained gradation data has various values depending on the thickness of each layer. Therefore, it is difficult to measure the thickness of each layer individually. Further, the measuring method described in Patent Document 5 includes a step of removing a layer once formed over a predetermined region, and at the same time, it is necessary to prevent the lower member from being removed. It becomes complicated. Especially when measuring the thickness of multiple layers, the removal must be repeated as many times as there are layers.

そこで本発明は、集電体上に複数の層が積層された電極を製造する際に、各層の厚さを極めて簡単に測定できる電極の製造方法、電極の検査方法および電極の製造装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an electrode manufacturing method, an electrode inspecting method, and an electrode manufacturing apparatus capable of extremely easily measuring the thickness of each layer when manufacturing an electrode in which a plurality of layers are stacked on a current collector. The purpose is to do.

本発明の電極の製造方法は、電池の正極および負極として用いられる電極の製造方法であって、
集電体の表面に、前記集電体の一部を露出させてスラリー状の活物質層を塗工する工程と、
前記活物質層の乾燥前に、前記活物質層の表面に、前記活物質層の一部を露出させてスラリー状の絶縁層を塗工する工程と、
前記絶縁層から露出した前記活物質層の部分および前記絶縁層の表面の部分を利用して、前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する工程と、
前記活物質層および前記絶縁層を乾燥させる工程と、
を含む。 The method for producing an electrode of the present invention is a method for producing an electrode used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
On the surface of the current collector, a step of exposing a part of the current collector to apply a slurry-like active material layer,
Before drying the active material layer, on the surface of the active material layer, a step of exposing a part of the active material layer and applying a slurry-like insulating layer,
Using the portion of the active material layer and the portion of the surface of the insulating layer exposed from the insulating layer, measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
A step of drying the active material layer and the insulating layer,
including.

本発明の電極の検査方法は、
電池の正極および負極として用いられる電極の検査方法であって、
集電体の表面に、前記集電体の一部を露出させてスラリー状の活物質層を塗工する工程と、
前記活物質層の乾燥前に、前記活物質層の表面に、前記活物質層の一部を露出させてスラリー状の絶縁層を塗工する工程と、
前記絶縁層から露出した前記活物質層の部分および前記絶縁層の表面の部分を利用して、前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する工程と、
を含む。 The electrode inspection method of the present invention is
A method for inspecting electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
On the surface of the current collector, a step of exposing a part of the current collector to apply a slurry-like active material layer,
Before drying the active material layer, on the surface of the active material layer, a step of exposing a part of the active material layer and applying a slurry-like insulating layer,
Using the portion of the active material layer and the portion of the surface of the insulating layer exposed from the insulating layer, measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
including.

本発明の電極の製造装置は、電池の正極および負極として用いられる電極の製造装置であって、
集電体の表面に、前記集電体の一部を露出させてスラリー状の活物質層を塗工し、塗工された前記活物質層の乾燥前に、前記活物質層の表面に、前記活物質層の一部を露出させてスラリー状の絶縁層を塗工するように構成されたダイコーターと、
前記絶縁層から露出した前記活物質層の部分および前記絶縁層の表面の部分を利用して、前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する厚さ計と、
を有する。 The electrode manufacturing apparatus of the present invention is a manufacturing apparatus of electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
On the surface of the current collector, a slurry-like active material layer is applied by exposing a part of the current collector, before drying the applied active material layer, on the surface of the active material layer, A die coater configured to apply a slurry-like insulating layer by exposing a part of the active material layer,
Using a portion of the active material layer exposed from the insulating layer and a portion of the surface of the insulating layer, a thickness meter for measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
Have.

本発明によれば、集電体上に活物質層および絶縁層を連続的に塗工しつつ、活物質層の厚さおよび絶縁層の厚さを測定できるので、電極を効率良く製造および検査することができる。   According to the present invention, the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer can be measured while continuously coating the active material layer and the insulating layer on the current collector, so that the electrode can be efficiently manufactured and inspected. can do.

本発明の一実施形態による電池の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a battery according to an exemplary embodiment of the present invention. 図１に示す電極アセンブリの断面図である。2 is a cross-sectional view of the electrode assembly shown in FIG. 1. 図２に示す正極および負極の構造を説明する模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the structures of the positive electrode and the negative electrode shown in FIG. 2. 電極アセンブリにおける正極および負極の配置の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of arrangement|positioning of the positive electrode and the negative electrode in an electrode assembly. 電極アセンブリにおける正極および負極の配置の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of arrangement|positioning of the positive electrode and the negative electrode in an electrode assembly. 電極アセンブリにおける正極および負極の配置のさらに他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of arrangement|positioning of the positive electrode and the negative electrode in an electrode assembly. 本発明の他の実施形態による電池の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a battery according to another embodiment of the present invention. 本発明による電極製造装置の一実施形態の模式図である。1 is a schematic view of an embodiment of an electrode manufacturing apparatus according to the present invention. 本発明の一形態による電極の製造工程を説明する図であり、集電体上に活物質層を間欠塗工した段階での集電体の平面図である。FIG. 7A is a diagram illustrating a step of manufacturing the electrode according to the embodiment of the present invention, and is a plan view of the current collector at a stage where the active material layer is intermittently coated on the current collector. 本発明の一形態による電極の製造工程を説明する図であり、集電体上に活物質層を塗工した上にさらに絶縁層を塗工した段階での集電体の平面図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a step of manufacturing the electrode according to the embodiment of the present invention, and is a plan view of the current collector at a stage where an active material layer is applied on the current collector and an insulating layer is further applied. 本発明の一形態による電極の製造工程を説明する図であり、活物質層および絶縁層が塗工された集電体を所望の形状に切断する段階での、切断形状を表す平面図である。FIG. 6A is a view illustrating a step of manufacturing the electrode according to the embodiment of the present invention, and is a plan view showing a cut shape at a step of cutting the current collector coated with the active material layer and the insulating layer into a desired shape. .. 本発明による電極製造装置の他の形態の模式図である。It is a schematic diagram of the other form of the electrode manufacturing apparatus by this invention. 本発明の他の形態による、集電体への活物質層および絶縁層の塗工パターンを示す、集電体の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a current collector showing a coating pattern of an active material layer and an insulating layer on the current collector according to another embodiment of the present invention. 図８に示す形態の一変更例を示す、集電体の平面図である。FIG. 9 is a plan view of a current collector showing a modified example of the form shown in FIG. 8. 図８に示す形態の他の変更例を示す、集電体の平面図である。It is a top view of a current collector which shows another modification of the form shown in FIG. 電池を備えた電気自動車の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the electric vehicle provided with the battery. 電池を備えた蓄電装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the electrical storage apparatus provided with the battery.

図１を参照すると、電極アセンブリ１０と、電極アセンブリ１０を電解液とともに内包する外装体と、を有する、本発明の一実施形態による電池１の分解斜視図が示されている。外装体は、電極アセンブリ１０をその厚さ方向両側から挟んで包囲し、外周部が互いに接合されることで電極アセンブリ１０を封止する外装材２１、２２を有する。電極アセンブリ１０には、正極端子３１および負極端子３２がそれぞれ外装体から一部を突出させて接続されている。   Referring to FIG. 1, there is shown an exploded perspective view of a battery 1 according to an embodiment of the present invention, which includes an electrode assembly 10 and an outer package that encloses the electrode assembly 10 with an electrolyte. The exterior body includes exterior materials 21 and 22 that surround the electrode assembly 10 by sandwiching it from both sides in the thickness direction and seal the electrode assembly 10 by bonding the outer peripheral portions to each other. A positive electrode terminal 31 and a negative electrode terminal 32 are connected to the electrode assembly 10 with a part thereof protruding from the exterior body.

電極アセンブリ１０は、図２に示すように、複数の正極１１と複数の負極１２とが交互に位置するように対向配置された構成を有する。また、正極１１と負極１２との間には、正極１１と負極１２との間でのイオン伝導を確保しつつ正極１１と負極１２との短絡を防止するセパレータ１３が、以下に述べる正極１１および負極１２の構造により必要に応じて配置されている。   As shown in FIG. 2, the electrode assembly 10 has a configuration in which a plurality of positive electrodes 11 and a plurality of negative electrodes 12 are arranged so as to face each other. Further, between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, a separator 13 that secures ion conduction between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 and prevents a short circuit between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is provided. Depending on the structure of the negative electrode 12, the negative electrode 12 is arranged as necessary.

正極１１および負極１２の構造について、図３をさらに参照して説明する。なお、図３に示す構造は、正極１１および負極１２を特に区別していないが、正極１１および負極１２のどちらにも適用し得る構造である。正極１１および負極１２（これらを区別しない場合は総称して「電極」ともいう）は、金属箔で形成することができる集電体１１０と、集電体１１０の片面または両面に形成された活物質層１１１と、を有している。活物質層１１１は、好ましくは平面視矩形状に形成されており、集電体１１０は、活物質層１１１が形成された領域から延びる延長部１１０ａを有する形状とされている。   The structures of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 will be described with further reference to FIG. Note that the structure shown in FIG. 3 does not particularly distinguish between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, but is a structure that can be applied to both the positive electrode 11 and the negative electrode 12. The positive electrode 11 and the negative electrode 12 (collectively referred to as “electrode” when they are not distinguished) are a current collector 110 that can be formed of a metal foil, and an active material formed on one side or both sides of the current collector 110. And the material layer 111. The active material layer 111 is preferably formed in a rectangular shape in plan view, and the current collector 110 has a shape having an extension 110a extending from a region where the active material layer 111 is formed.

正極１１の延長部１１０ａと負極１２の延長部１１０ａとは、正極１１と負極１２とが積層された状態において互いに重ならない位置に形成されている。ただし、正極１１の延長部１１０ａ同士および負極１２の延長部１１０ａ同士は、それぞれ互いに重なる位置とされる。このような延長部１１０ａの配置により、複数の正極１１は、それぞれの延長部１１０ａが一つに集められて溶接されることによって正極タブ１０ａを形成する。同様に、複数の負極１１は、それぞれの延長部１１０ａが一つに集められて溶接されることによって負極タブ１０ｂを形成する。正極端子３１は正極タブ１０ａに電気的に接続され、負極端子３２は負極タブ１０ｂに電気的に接続される。   The extension portion 110a of the positive electrode 11 and the extension portion 110a of the negative electrode 12 are formed at positions where they do not overlap each other when the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are stacked. However, the extension portions 110a of the positive electrode 11 and the extension portions 110a of the negative electrode 12 are positioned to overlap each other. With the arrangement of the extension portions 110a, the plurality of positive electrodes 11 form the positive electrode tabs 10a by gathering the respective extension portions 110a and welding them. Similarly, the plurality of negative electrodes 11 form the negative electrode tab 10b by collecting and welding the respective extension portions 110a into one. The positive electrode terminal 31 is electrically connected to the positive electrode tab 10a, and the negative electrode terminal 32 is electrically connected to the negative electrode tab 10b.

正極１１および負極１２の少なくとも一方は、活物質層１１１上に形成された絶縁層１１２をさらに有する。絶縁層１１２は、平面視において活物質層１１１が露出しない領域に形成されている。活物質層１１１が集電体１１０の両面に形成されている場合、絶縁層１１２は、両方の活物質１１１上に形成されてもよいし、片方の活物質１１１上のみに形成されてもよい。   At least one of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 further includes an insulating layer 112 formed on the active material layer 111. The insulating layer 112 is formed in a region where the active material layer 111 is not exposed in plan view. When the active material layers 111 are formed on both surfaces of the current collector 110, the insulating layer 112 may be formed on both active materials 111, or may be formed on only one active material 111. ..

このような構造を有する正極１１および負極１２の配置のいくつかの例を図４Ａ〜図４Ｃに示す。図４Ａに示す配置では、両面に絶縁層１１２を有する正極１１と、絶縁層を有していない負極１２とが交互に積層されている。図４Ｂに示す配置では、片面のみに絶縁層１１２を有する正極１１および負極１２が、それぞれの絶縁層１１２同士が対向しない向きで配置されて交互に積層されている。これら図４Ａおよび図４Ｂに示す構造では、正極１１と負極１２との間に絶縁層１１２が存在しているので、セパレータ１３（図２参照）を不要とすることができる。   Some examples of the arrangement of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 having such a structure are shown in FIGS. 4A to 4C. In the arrangement shown in FIG. 4A, the positive electrodes 11 having the insulating layers 112 on both sides and the negative electrodes 12 having no insulating layer are alternately stacked. In the arrangement shown in FIG. 4B, the positive electrodes 11 and the negative electrodes 12 each having the insulating layer 112 only on one surface are arranged alternately in a direction in which the respective insulating layers 112 do not face each other. In the structures shown in FIGS. 4A and 4B, since the insulating layer 112 exists between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, the separator 13 (see FIG. 2) can be omitted.

一方、図４Ｃに示す配置では、片面のみに絶縁層１１２を有する正極１１と、絶縁層を有していない負極１２とが交互に積層されている。この場合は、正極１１と、その絶縁層１１２を有していない面と対向する負極１２との間にセパレータ１３が必要となる。しかし、正極１１と、その絶縁層１１２を有する面と対向する負極１２との間にはセパレータ１３を不要とすることができるため、その分だけセパレータ１３の数を削減することができる。   On the other hand, in the arrangement shown in FIG. 4C, the positive electrode 11 having the insulating layer 112 on only one surface and the negative electrode 12 having no insulating layer are alternately stacked. In this case, the separator 13 is required between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 facing the surface not having the insulating layer 112. However, since the separator 13 can be eliminated between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 facing the surface having the insulating layer 112, the number of separators 13 can be reduced accordingly.

正極１１および負極１２の構造および配置は上記の例に限定されるものではなく、正極１１および負極１２の少なくとも一方の少なくとも片面に絶縁層１１２を有している限り、種々の変更が可能である。例えば、図４Ａ〜図４Ｃに示した構造において、正極１１と負極１２との関係を逆にすることも可能である。   The structures and arrangements of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are not limited to the above examples, and various modifications can be made as long as the insulating layer 112 is provided on at least one surface of at least one of the positive electrode 11 and the negative electrode 12. .. For example, in the structure shown in FIGS. 4A to 4C, the relationship between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 can be reversed.

図示したような平面的な積層構造を有する電極アセンブリ１０は、曲率半径の小さい部部分（巻回構造の巻き芯に近い領域）がないため、巻回構造を持つ電極アセンブリに比べて、充放電に伴う電極の体積変化に対する影響を受けにくいという利点がある。すなわち、体積膨張を起こしやすい活物質を用いた電極アセンブリに有効である。   The electrode assembly 10 having the planar laminated structure as shown in the figure has no portion having a small radius of curvature (a region close to the winding core of the winding structure), so that the charging/discharging is performed as compared with the electrode assembly having the winding structure. There is an advantage that it is unlikely to be affected by the change in the volume of the electrode due to the above. That is, it is effective for an electrode assembly using an active material that easily causes volume expansion.

なお、図１および２に示した形態では、正極端子３１および負極端子３２が互いに反対方向に引き出されているが、正極端子３１および負極端子３２の引き出し方向は任意であってよい。例えば、図５に示すように、電極アセンブリ１０の同じ辺から正極端子３１および負極端子３２が引き出されていてもよいし、図示しないが、電極アセンブリ１０の隣り合う２辺から正極端子３１および負極端子３２が引き出されていてもよい。いずれの場合でも、正極タブ１０ａおよび負極タブ１０ｂは、正極端子３１および負極端子３２が引き出される方向に対応した位置に形成することができる。   1 and 2, the positive electrode terminal 31 and the negative electrode terminal 32 are drawn out in opposite directions, but the positive electrode terminal 31 and the negative electrode terminal 32 may be drawn out in any directions. For example, as shown in FIG. 5, the positive electrode terminal 31 and the negative electrode terminal 32 may be drawn out from the same side of the electrode assembly 10, or although not shown, the positive electrode terminal 31 and the negative electrode terminal 32 may be drawn from two adjacent sides of the electrode assembly 10. The terminal 32 may be pulled out. In any case, the positive electrode tab 10a and the negative electrode tab 10b can be formed at positions corresponding to the direction in which the positive electrode terminal 31 and the negative electrode terminal 32 are pulled out.

また、図示した形態では、複数の正極１１および複数の負極１２を有する積層構造の電極アセンブリ１０を示した。しかし、巻回構造を有する電極アセンブリにおいては、正極１１の数および負極１２の数はそれぞれ１つずつであってもよい。   Further, in the illustrated form, the electrode assembly 10 having a laminated structure including the plurality of positive electrodes 11 and the plurality of negative electrodes 12 is shown. However, in the electrode assembly having the winding structure, the number of the positive electrodes 11 and the number of the negative electrodes 12 may be one each.

ここで、電極アセンブリ１０を構成する各要素および電解液について詳細に説明する。なお、以下の説明では、特に限定されるものではないが、リチウムイオン二次電池における各要素について説明する。   Here, each element and the electrolytic solution constituting the electrode assembly 10 will be described in detail. In the following description, although not particularly limited, each element in the lithium-ion secondary battery will be described.

［１］負極
負極は、例えば、負極活物質が負極用結着剤によって負極集電体に結着され、負極活物質が負極活物質層として負極集電体上に積層された構造を有する。本実施形態における負極活物質は、充放電に伴いリチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出が可能な材料であれば、本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを用いることができる。通常は、正極の場合と同様に、負極も集電体上に負極活物質層を設けて構成されたものを用いる。なお、正極と同様に、負極も適宜その他の層を備えていてもよい。 [1] Negative Electrode The negative electrode has, for example, a structure in which a negative electrode active material is bound to a negative electrode current collector by a negative electrode binder, and the negative electrode active material is laminated on the negative electrode current collector as a negative electrode active material layer. As the negative electrode active material in the present embodiment, any material can be used as long as it is a material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions with charge and discharge as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Usually, as in the case of the positive electrode, the negative electrode also has a structure in which the negative electrode active material layer is provided on the current collector. Note that, like the positive electrode, the negative electrode may appropriately include other layers.

負極活物質としては、リチウムイオンの吸蔵放出が可能な材料であれば他に制限は無く、公知の負極活物質を任意に用いることができる。例えば、コークス、アセチレンブラック、メゾフェーズマイクロビーズ、グラファイト等の炭素質材料；リチウム金属；リチウム−シリコン、リチウム−スズ等のリチウム合金、チタン酸リチウムなどを使用することが好ましい。これらの中でもサイクル特性及び安全性が良好でさらに連続充電特性も優れている点で、炭素質材料を使用するのが最も好ましい。なお、負極活物質は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material capable of inserting and extracting lithium ions, and a known negative electrode active material can be arbitrarily used. For example, it is preferable to use carbonaceous materials such as coke, acetylene black, mesophase micro beads, and graphite; lithium metal; lithium alloys such as lithium-silicon and lithium-tin; and lithium titanate. Among these, it is most preferable to use the carbonaceous material because it has good cycle characteristics and safety and excellent continuous charging characteristics. The negative electrode active material may be used alone or in any combination of two or more in any ratio.

さらに、負極活物質の粒径は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、初期効率、レ−ト特性、サイクル特性等の電池特性が優れる点で、通常１μｍ以上、好ましくは１５μｍ以上であり、通常５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下程度である。また、例えば、上記の炭素質材料をピッチ等の有機物で被覆した後で焼成したもの、ＣＶＤ法等を用いて表面に上記炭素質材料よりも非晶質の炭素を形成したものなども、炭素質材料として好適に使用することができる。ここで、被覆に用いる有機物としては、軟ピッチから硬ピッチまでのコールタールピッチ；乾留液化油等の石炭系重質油；常圧残油、減圧残油等の直留系重質油；原油、ナフサ等の熱分解時に副生する分解系重質油（例えばエチレンヘビーエンド）等の石油系重質油が挙げられる。また、これらの重質油を２００〜４００℃で蒸留して得られた固体状残渣物を、１〜１００μｍに粉砕したものも使用することができる。さらに塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂なども使用することができる。   Further, the particle size of the negative electrode active material is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but it is usually 1 μm or more, preferably 15 μm, in view of excellent battery characteristics such as initial efficiency, rate characteristics and cycle characteristics. It is above, usually 50 μm or less, preferably about 30 μm or less. In addition, for example, those obtained by coating the above-mentioned carbonaceous material with an organic substance such as pitch and then firing it, and those obtained by forming a more amorphous carbon than the above-mentioned carbonaceous material on the surface by using a CVD method, etc. It can be preferably used as a quality material. Here, the organic substances used for coating include coal tar pitch from soft pitch to hard pitch; coal-based heavy oil such as dry-distilled liquefied oil; straight-run heavy oil such as atmospheric residual oil and vacuum residual oil; crude oil , Petroleum heavy oil such as cracked heavy oil (for example, ethylene heavy end) produced as a by-product during thermal decomposition of naphtha. Moreover, what grind|pulverized the solid residue obtained by distilling these heavy oils at 200-400 degreeC to 1-100 micrometers can also be used. Further, vinyl chloride resin, phenol resin, imide resin and the like can be used.

本発明の一形態において、負極は、金属および／または金属酸化物ならびに炭素を負極活物質として含む。金属としては、例えば、Ｌｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｌａ、またはこれらの２種以上の合金等が挙げられる。また、これらの金属又は合金は２種以上混合して用いてもよい。また、これらの金属又は合金は１種以上の非金属元素を含んでもよい。   In one embodiment of the present invention, the negative electrode contains a metal and/or a metal oxide and carbon as a negative electrode active material. Examples of the metal include Li, Al, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn, La, and alloys of two or more of these. .. Moreover, you may use these metals or alloys in mixture of 2 or more types. In addition, these metals or alloys may contain one or more non-metallic elements.

金属酸化物としては、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化リチウム、またはこれらの複合物等が挙げられる。本実施形態では、負極活物質として酸化スズもしくは酸化シリコンを含むことが好ましく、酸化シリコンを含むことがより好ましい。これは、酸化シリコンが、比較的安定で他の化合物との反応を引き起こしにくいからである。また、金属酸化物に、窒素、ホウ素および硫黄の中から選ばれる一種または二種以上の元素を、例えば０．１〜５質量％添加することもできる。こうすることで、金属酸化物の電気伝導性を向上させることができる。また、金属や金属酸化物を、たとえば蒸着などの方法で、炭素等の導電物質を用いて被覆することでも、同様に電気伝導度を向上させることができる。   Examples of the metal oxide include silicon oxide, aluminum oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, lithium oxide, and a composite of these. In the present embodiment, the negative electrode active material preferably contains tin oxide or silicon oxide, and more preferably contains silicon oxide. This is because silicon oxide is relatively stable and does not easily cause a reaction with other compounds. Further, one or two or more kinds of elements selected from nitrogen, boron and sulfur can be added to the metal oxide, for example, in an amount of 0.1 to 5 mass %. By doing so, the electrical conductivity of the metal oxide can be improved. Further, the electric conductivity can be similarly improved by coating the metal or the metal oxide with a conductive material such as carbon by a method such as vapor deposition.

炭素としては、例えば、黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、カーボンナノチューブ、またはこれらの複合物等が挙げられる。ここで、結晶性の高い黒鉛は、電気伝導性が高く、銅などの金属からなる負極集電体との接着性および電圧平坦性が優れている。一方、結晶性の低い非晶質炭素は、体積膨張が比較的小さいため、負極全体の体積膨張を緩和する効果が高く、かつ結晶粒界や欠陥といった不均一性に起因する劣化が起きにくい。   Examples of carbon include graphite, amorphous carbon, diamond-like carbon, carbon nanotubes, and composites thereof. Here, graphite having high crystallinity has high electric conductivity, and has excellent adhesiveness to a negative electrode current collector made of a metal such as copper and excellent voltage flatness. On the other hand, since amorphous carbon having low crystallinity has a relatively small volume expansion, it has a high effect of alleviating the volume expansion of the entire negative electrode and is less likely to be deteriorated due to nonuniformity such as grain boundaries and defects.

金属および金属酸化物は、リチウムの受容能力が炭素に比べて遥かに大きいことが特徴である。したがって、負極活物質として金属および金属酸化物を多く使用することで電池のエネルギー密度を改善することができる。高エネルギー密度を達成するため、負極活物質中の金属および／または金属酸化物の含有比率が高い方が好ましい。金属および／または金属酸化物は、負極活物質の０．０１質量％以上の量で負極に含まれることが好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、１質量％以上が更に好ましい。しかしながら、金属および／または金属酸化物は、炭素にくらべてリチウムを吸蔵・放出した際の体積変化が大きくなり、電気的な接合が失われる場合があることから、９９質量％以下、好ましくは９０質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下である。上述した通り、負極活物質は、負極中の充放電に伴いリチウムイオンを可逆的に受容、放出可能な材料であり、それ以外の結着剤などは含まない。   Metals and metal oxides are characterized by a much higher lithium-accepting capacity than carbon. Therefore, the energy density of the battery can be improved by using a large amount of metal and metal oxide as the negative electrode active material. In order to achieve a high energy density, it is preferable that the content ratio of the metal and/or the metal oxide in the negative electrode active material is high. The metal and/or metal oxide is preferably contained in the negative electrode in an amount of 0.01% by mass or more of the negative electrode active material, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 1% by mass or more. However, the metal and/or the metal oxide may have a large volume change when lithium is occluded/released, as compared with carbon, and electrical connection may be lost. Therefore, 99% by mass or less, preferably 90% by mass or less is preferable. It is not more than 80% by mass, more preferably not more than 80% by mass. As described above, the negative electrode active material is a material capable of reversibly receiving and releasing lithium ions as the negative electrode is charged and discharged, and does not include any other binder.

負極活物質層は、例えば、上述の負極活物質をロール成形してシート電極としたり、圧縮成形によりペレット電極としたりすることも可能であるが、通常は、正極活物質層の場合と同様に、上述の負極活物質と、結着剤と、必要に応じて各種の助剤等とを、溶媒でスラリー化してなる塗布液を、集電体に塗布し、乾燥することにより製造することができる。   The negative electrode active material layer may be formed into a sheet electrode by roll-forming the above-mentioned negative electrode active material, or may be formed into a pellet electrode by compression molding, but usually, the same as in the case of the positive electrode active material layer. The above-mentioned negative electrode active material, a binder, and various auxiliary agents and the like, if necessary, may be produced by applying a coating solution prepared by slurrying with a solvent to a current collector and drying. it can.

負極用結着剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、ポリイミド、ポリアミドイミド等を用いることができる。前記のもの以外にも、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が挙げられる。ＳＢＲ系エマルジョンのような水系の結着剤を用いる場合、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の増粘剤を用いることもできる。使用する負極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、負極活物質１００質量部に対して、０．５〜２０質量部が好ましい。上記の負極用結着剤は、混合して用いることもできる。   The binder for the negative electrode is not particularly limited, for example, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, styrene-butadiene copolymer It is possible to use rubber, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, acryl, polyimide, polyamideimide, or the like. Other than the above, styrene butadiene rubber (SBR) and the like can be mentioned. When an aqueous binder such as an SBR emulsion is used, a thickener such as carboxymethyl cellulose (CMC) can also be used. The amount of the binder for negative electrode to be used is 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the negative electrode active material, from the viewpoint of “sufficient binding force” and “enhancement of energy” which are in a trade-off relationship. Is preferred. The above-mentioned binder for the negative electrode may be mixed and used.

負極集電体の材質としては、公知のものを任意に用いることができるが、電気化学的な安定性から、例えば、銅、ニッケル、ステンレス、アルミニウム、クロム、銀およびそれらの合金等の金属材料が好ましく用いられる。中でも加工し易さとコストの点から特に銅が好ましい。また、負極集電体も、予め粗面化処理しておくのが好ましい。さらに、集電体の形状も任意であり、箔状、平板状、メッシュ状等が挙げられる。また、エキスパンドメタルやパンチングメタルのような穴あきタイプの集電体を使用することもできる。   As the material of the negative electrode current collector, any known material can be used, but in view of electrochemical stability, for example, metal materials such as copper, nickel, stainless steel, aluminum, chromium, silver and alloys thereof. Is preferably used. Among them, copper is particularly preferable from the viewpoint of workability and cost. It is also preferable that the negative electrode current collector is also subjected to a roughening treatment in advance. Further, the shape of the current collector is arbitrary, and examples thereof include a foil shape, a flat plate shape, and a mesh shape. A perforated type current collector such as expanded metal or punching metal can also be used.

負極の作製方法としては、例えば、負極集電体上に、負極活物質と負極用結着剤を含む負極活物質層を形成することで作製することができる。負極活物質層の形成方法としては、例えば、ドクターブレード法、ダイコーター法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などが挙げられる。予め負極活物質層を形成した後に、蒸着、スパッタ等の方法でアルミニウム、ニッケルまたはそれらの合金の薄膜を形成して、負極集電体としてもよい。   The negative electrode can be manufactured by, for example, forming a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material and a negative electrode binder on a negative electrode current collector. Examples of the method for forming the negative electrode active material layer include a doctor blade method, a die coater method, a CVD method, and a sputtering method. After forming the negative electrode active material layer in advance, a thin film of aluminum, nickel, or an alloy thereof may be formed by a method such as vapor deposition or sputtering to obtain a negative electrode current collector.

負極活物質を含む塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、鱗片状、煤状、繊維状の炭素質微粒子等、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相法炭素繊維（昭和電工製ＶＧＣＦ（登録商標））等が挙げられる。   A conductive auxiliary material may be added to the coating layer containing the negative electrode active material for the purpose of lowering impedance. Examples of the conductive auxiliary material include scale-like, soot-like, and fibrous carbonaceous fine particles, such as graphite, carbon black, acetylene black, vapor grown carbon fiber (VGCF (registered trademark) manufactured by Showa Denko KK), and the like.

［２］正極
正極とは、電池内における高電位側の電極のことをいい、一例として、充放電に伴いリチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出可能な正極活物質を含み、正極活物質が正極結着剤により一体化された正極活物質層として集電体上に積層された構造を有する。本発明の一形態において、正極は、単位面積当たりの充電容量を３ｍＡｈ／ｃｍ２以上有し、好ましくは３．５ｍＡｈ／ｃｍ２以上有する。また、安全性の観点などから単位面積当たりの正極の充電容量が、１５ｍＡｈ／ｃｍ２以下であることが好ましい。ここで、単位面積当たり充電容量とは、活物質の理論容量から計算される。すなわち、単位面積当たりの正極の充電容量は、（正極に用いられる正極活物質の理論容量）／（正極の面積）によって計算される。なお、正極の面積とは、正極両面ではなく片面の面積のことを言う。 [2] Positive electrode A positive electrode refers to an electrode on the high potential side in a battery, and includes, for example, a positive electrode active material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions during charge and discharge, and the positive electrode active material is a positive electrode. It has a structure in which it is laminated on a current collector as a positive electrode active material layer integrated with a binder. In one embodiment of the present invention, the positive electrode has a charge capacity per unit area of 3 mAh/cm 2 or more, preferably 3.5 mAh/cm 2 or more. Further, from the viewpoint of safety and the like, the charge capacity of the positive electrode per unit area is preferably 15 mAh/cm 2 or less. Here, the charge capacity per unit area is calculated from the theoretical capacity of the active material. That is, the charge capacity of the positive electrode per unit area is calculated by (theoretical capacity of the positive electrode active material used for the positive electrode)/(area of the positive electrode). The area of the positive electrode means the area of one surface of the positive electrode, not both surfaces.

本実施形態における正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出し得る材料であれば特に限定されず、いくつかの観点から選ぶことができる。高エネルギー密度化の観点からは、高容量の化合物であることが好ましい。高容量の化合物としては、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）のＮｉの一部を他の金属元素で置換したリチウムニッケル複合酸化物が挙げられ、下式（Ａ）で表される層状リチウムニッケル複合酸化物が好ましい。 The positive electrode active material in this embodiment is not particularly limited as long as it is a material capable of inserting and extracting lithium, and can be selected from several viewpoints. From the viewpoint of increasing the energy density, a compound having a high capacity is preferable. Examples of the high-capacity compound include a lithium nickel composite oxide obtained by substituting a part of Ni of lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) with another metal element, and a layered lithium nickel composite oxide represented by the following formula (A). The thing is preferable.

ＬｉｙＮｉ（１−ｘ）ＭｘＯ２ （Ａ）
（但し、０≦ｘ＜１、０＜ｙ≦１．２、ＭはＣｏ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ及びＢからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である。） Li y Ni (1-x) M x O 2 (A)
(However, 0≦x<1, 0<y≦1.2, and M is at least one element selected from the group consisting of Co, Al, Mn, Fe, Ti, and B.)

高容量の観点では、Ｎｉの含有量が高いこと、即ち式（Ａ）において、ｘが０．５未満が好ましく、さらに０．４以下が好ましい。このような化合物としては、例えば、ＬｉαＮｉβＣｏγＭｎδＯ２（０＜α≦１．２好ましくは１≦α≦１．２、β＋γ＋δ＝１、β≧０．７、γ≦０．２）、ＬｉαＮｉβＣｏγＡｌδＯ２（０＜α≦１．２好ましくは１≦α≦１．２、β＋γ＋δ＝１、β≧０．６好ましくはβ≧０．７、γ≦０．２）などが挙げられ、特に、ＬｉＮｉβＣｏγＭｎδＯ２（０．７５≦β≦０．８５、０．０５≦γ≦０．１５、０．１０≦δ≦０．２０）が挙げられる。より具体的には、例えば、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．０５Ｍｎ０．１５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１Ｏ２等を好ましく用いることができる。 From the viewpoint of high capacity, the content of Ni is high, that is, in the formula (A), x is preferably less than 0.5, more preferably 0.4 or less. Examples of such a compound include Li α Ni β Co γ Mn δ O 2 (0<α≦1.2, preferably 1≦α≦1.2, β+γ+δ=1, β≧0.7, γ≦0 .2), Li α Ni β Co γ Al δ O 2 (0<α≦1.2, preferably 1≦α≦1.2, β+γ+δ=1, β≧0.6, preferably β≧0.7,γ ≦0.2) and the like, in particular, LiNi β Co γ Mn δ O 2 (0.75≦β≦0.85, 0.05≦γ≦0.15, 0.10≦δ≦0.20 ) Is mentioned. More specifically, for example, LiNi 0.8 Co 0.05 Mn 0.15 O 2, LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2, LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Al 0.1 O 2 or the like can be preferably used.

また、熱安定性の観点では、Ｎｉの含有量が０．５を超えないこと、即ち、式（Ａ）において、ｘが０．５以上であることも好ましい。また特定の遷移金属が半数を超えないことも好ましい。このような化合物としては、ＬｉαＮｉβＣｏγＭｎδＯ２（０＜α≦１．２好ましくは１≦α≦１．２、β＋γ＋δ＝１、０．２≦β≦０．５、０．１≦γ≦０．４、０．１≦δ≦０．４）が挙げられる。より具体的には、ＬｉＮｉ０．４Ｃｏ０．３Ｍｎ０．３Ｏ２（ＮＣＭ４３３と略記）、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２（ＮＣＭ５２３と略記）、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．３Ｍｎ０．２Ｏ２（ＮＣＭ５３２と略記）など（但し、これらの化合物においてそれぞれの遷移金属の含有量が１０％程度変動したものも含む）を挙げることができる。 From the viewpoint of thermal stability, it is also preferable that the Ni content does not exceed 0.5, that is, x in the formula (A) is 0.5 or more. It is also preferable that the number of specific transition metals does not exceed half. As such a compound, Li α Ni β Co γ Mn δ O 2 (0<α≦1.2, preferably 1≦α≦1.2, β+γ+δ=1, 0.2≦β≦0.5, 0 1≦γ≦0.4, 0.1≦δ≦0.4). More specifically, LiNi 0.4 Co 0.3 Mn 0.3 O 2 (abbreviated as NCM433), LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn. 0.3 O 2 (abbreviated as NCM523), LiNi 0.5 Co 0.3 Mn 0.2 O 2 (abbreviated as NCM532), etc. (However, the content of each transition metal in these compounds varies by about 10%. (Including those that have been done).

また、式（Ａ）で表される化合物を２種以上混合して使用してもよく、例えば、ＮＣＭ５３２またはＮＣＭ５２３とＮＣＭ４３３とを９：１〜１：９の範囲（典型的な例として、２：１）で混合して使用することも好ましい。さらに、式（Ａ）においてＮｉの含有量が高い材料（ｘが０．４以下）と、Ｎｉの含有量が０．５を超えない材料（ｘが０．５以上、例えばＮＣＭ４３３）とを混合することで、高容量で熱安定性の高い電池を構成することもできる。   Further, two or more compounds represented by formula (A) may be mixed and used, and for example, NCM532 or NCM523 and NCM433 in a range of 9:1 to 1:9 (as a typical example, 2 It is also preferable to use the mixture in 1). Further, in the formula (A), a material having a high Ni content (x is 0.4 or less) and a material having a Ni content not exceeding 0.5 (x is 0.5 or more, for example, NCM433) are mixed. By doing so, a battery with high capacity and high thermal stability can be constructed.

上記以外にも正極活物質として、例えば、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４（０＜ｘ＜２）、Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬｉｘＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４（０＜ｘ＜２）等の層状構造またはスピネル構造を有するマンガン酸リチウム；ＬｉＣｏＯ２またはこれらの遷移金属の一部を他の金属で置き換えたもの；これらのリチウム遷移金属酸化物において化学量論組成よりもＬｉを過剰にしたもの；及びＬｉＦｅＰＯ４などのオリビン構造を有するもの等が挙げられる。さらに、これらの金属酸化物をＡｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｌａ等により一部置換した材料も使用することができる。上記に記載した正極活物質はいずれも、１種を単独で、または２種以上を組合せて用いることができる。 In addition to the above, examples of the positive electrode active material include, for example, LiMnO 2 , Li x Mn 2 O 4 (0<x<2), Li 2 MnO 3 , Li x Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 (0<x< 2) Lithium manganate having a layered structure or spinel structure such as LiCoO 2 or a part of these transition metals replaced with another metal; in these lithium transition metal oxides, Li is more preferable than stoichiometric composition. Excessive ones; and those having an olivine structure such as LiFePO 4 . Further, materials obtained by partially replacing these metal oxides with Al, Fe, P, Ti, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn, La, etc. Can also be used. Each of the positive electrode active materials described above can be used alone or in combination of two or more.

正極用結着剤としては、負極用結着剤と同様のものを用いることができる。中でも、汎用性や低コストの観点から、ポリフッ化ビニリデンまたはポリテトラフルオロエチレンが好ましく、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。使用する正極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、正極活物質１００質量部に対して、２〜１０質量部が好ましい。   As the binder for the positive electrode, the same binder as that for the negative electrode can be used. Among these, from the viewpoint of versatility and low cost, polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene is preferable, and polyvinylidene fluoride is more preferable. The amount of the positive electrode binder used is preferably 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material, from the viewpoints of "sufficient binding force" and "high energy" that are in a trade-off relationship. ..

正極活物質を含む塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、鱗片状、煤状、線維状の炭素質微粒子等、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相法炭素繊維（例えば、昭和電工製ＶＧＣＦ）等が挙げられる。   A conductive auxiliary material may be added to the coating layer containing the positive electrode active material for the purpose of lowering impedance. Examples of the conductive auxiliary material include scale-like, soot-like, fibrous carbonaceous fine particles and the like, for example, graphite, carbon black, acetylene black, vapor grown carbon fiber (for example, VGCF manufactured by Showa Denko) and the like.

正極集電体としては、負極集電体と同様のものを用いることができる。特に正極としては、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄・ニッケル・クロム・モリブデン系のステンレスを用いた集電体が好ましい。   As the positive electrode current collector, the same one as the negative electrode current collector can be used. In particular, as the positive electrode, a collector using aluminum, aluminum alloy, iron/nickel/chromium/molybdenum-based stainless steel is preferable.

正極活物質を含む正極活物質層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質微粒子が挙げられる。 A conductive auxiliary material may be added to the positive electrode active material layer containing the positive electrode active material for the purpose of lowering impedance. Examples of the conductive auxiliary material include carbonaceous fine particles such as graphite, carbon black, and acetylene black.

［３］絶縁層
（材質および作製方法等）
絶縁層は、正極または負極の活物質層の一部を被覆するように絶縁層用スラリー組成物を塗布し、溶媒を乾燥除去することにより形成することができる。絶縁層は活物質層の片面のみに形成してもよいが、両面に絶縁層を形成した場合（特に対称構造として）、電極のソリを低減できるという利点がある。 [3] Insulating layer (material, manufacturing method, etc.)
The insulating layer can be formed by applying the slurry composition for an insulating layer so as to cover a part of the active material layer of the positive electrode or the negative electrode, and drying and removing the solvent. The insulating layer may be formed only on one surface of the active material layer, but when the insulating layers are formed on both surfaces (particularly as a symmetrical structure), there is an advantage that warp of the electrode can be reduced.

絶縁層用スラリーは、多孔性の絶縁層を形成するためのスラリー組成物である。したがって、「絶縁層」は、「多孔質絶縁層」ということもできる。絶縁層用スラリーは、非導電性粒子と特定組成のバインダ（結着剤）とからなり、固形分として該非導電性粒子、該バインダ及び任意の成分を、溶媒に均一に分散したものである。   The insulating layer slurry is a slurry composition for forming a porous insulating layer. Therefore, the “insulating layer” can also be referred to as a “porous insulating layer”. The slurry for the insulating layer is composed of non-conductive particles and a binder (binder) having a specific composition, and the non-conductive particles, the binder, and arbitrary components as a solid content are uniformly dispersed in a solvent.

非導電性粒子は、リチウムイオン二次電池の使用環境下で安定に存在し、電気化学的にも安定であることが望まれる。非導電性粒子としては、例えば各種の無機粒子、有機粒子やその他の粒子を使用することができる。中でも、無機酸化物粒子または有機粒子が好ましく、特に、粒子の熱安定性の高さから、無機酸化物粒子を使用することがより好ましい。粒子中の金属イオンは、電極付近で塩を形成することがあり、電極の内部抵抗の増大や二次電池のサイクル特性の低下の原因となるおそれがある。また、その他の粒子としては、カーボンブラック、グラファイト、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、金属粉末などの導電性金属及び導電性を有する化合物や酸化物の微粉末の表面を、非電気伝導性の物質で表面処理することによって、電気絶縁性を持たせた粒子が挙げられる。非導電性粒子として、上記粒子を２種以上併用して用いてもよい。 It is desired that the non-conductive particles stably exist in the environment in which the lithium ion secondary battery is used and that they are electrochemically stable. As the non-conductive particles, for example, various kinds of inorganic particles, organic particles and other particles can be used. Among them, inorganic oxide particles or organic particles are preferable, and it is particularly preferable to use inorganic oxide particles because of high thermal stability of the particles. The metal ions in the particles may form a salt near the electrode, which may cause an increase in the internal resistance of the electrode and a decrease in the cycle characteristics of the secondary battery. Further, as other particles, the surface of fine powder of conductive metal such as carbon black, graphite, SnO 2 , ITO, metal powder, etc., or a compound or oxide having conductivity is surface-treated with a non-electrically conductive substance. By doing so, particles having electrical insulation can be mentioned. As the non-conductive particles, two or more kinds of the above particles may be used in combination.

無機粒子としては、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化チタン、ＢａＴｉＯ２、ＺｒＯ、アルミナ−シリカ複合酸化物等の無機酸化物粒子；窒化アルミニウム、窒化硼素等の無機窒化物粒子；シリコーン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶粒子；硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の難溶性イオン結晶粒子；タルク、モンモリロナイトなどの粘土微粒子等が用いられる。これらの粒子は必要に応じて元素置換、表面処理、固溶体化等されていてもよく、また単独でも２種以上の組合せからなるものでもよい。これらの中でも電解液中での安定性と電位安定性の観点から無機酸化物粒子が好ましい。 Examples of the inorganic particles include inorganic oxide particles such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, titanium oxide, BaTiO 2 , ZrO, and alumina-silica composite oxide; inorganic nitride particles such as aluminum nitride and boron nitride; silicone and diamond. Covalently-bonded crystal particles such as; barium sulfate, calcium fluoride, barium fluoride, and other sparingly soluble ionic crystal particles; clay particles such as talc and montmorillonite are used. These particles may be subjected to element substitution, surface treatment, solid solution treatment, etc., if necessary, and may be used alone or in combination of two or more kinds. Among these, inorganic oxide particles are preferable from the viewpoint of stability in the electrolytic solution and potential stability.

無機粒子の形状は、特に限定はされず、球状、針状、棒状、紡錘状、板状等であってもよいが、特に針状物の貫通を有効に防止しうる観点から板状であることが好ましい。   The shape of the inorganic particles is not particularly limited, and may be spherical, needle-shaped, rod-shaped, spindle-shaped, plate-shaped or the like, but particularly plate-shaped from the viewpoint of effectively preventing penetration of needle-shaped objects. Preferably.

無機粒子が板状である場合には、多孔膜中において、無機粒子を、その平板面が多孔膜の面にほぼ平行となるように配向させることが好ましく、このような多孔膜を使用することで、電池の短絡の発生をより良好に抑制できる。これは、無機粒子を上記のように配向させることで、無機粒子同士が平板面の一部で重なるように配置されるため、多孔膜の片面から他面に向かう空隙（貫通孔）が、直線ではなく曲折した形で形成される（すなわち、曲路率が大きくなる）と考えられ、これにより、リチウムデンドライトが多孔膜を貫通することを防止でき、短絡の発生がより良好に抑制されるものと推測される。   When the inorganic particles are plate-shaped, in the porous film, it is preferable to orient the inorganic particles so that the flat plate surface thereof is substantially parallel to the surface of the porous film. Use of such a porous film Therefore, it is possible to better suppress the occurrence of a short circuit in the battery. This is because by orienting the inorganic particles as described above, the inorganic particles are arranged so as to overlap each other on a part of the flat plate surface, so that the void (through hole) from one surface of the porous membrane to the other surface is a straight line. It is thought that it is formed in a bent shape (that is, the bending ratio is increased) instead of, and this prevents lithium dendrites from penetrating the porous membrane and better suppresses the occurrence of short circuits. Presumed to be.

好ましく用いられる板状の無機粒子としては、各種市販品が挙げられ、例えば、旭硝子エスアイテック社製「サンラブリー」（ＳｉＯ２）、石原産業社製「ＮＳＴ−Ｂ１」の粉砕品（ＴｉＯ２）、堺化学工業社製の板状硫酸バリウム「Ｈシリーズ」、「ＨＬシリーズ」、林化成社製「ミクロンホワイト」（タルク）、林化成社製「ベンゲル」（ベントナイト）、河合石灰社製「ＢＭＭ」や「ＢＭＴ」（ベーマイト）、河合石灰社製「セラシュールＢＭＴ−Ｂ」［アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）］、キンセイマテック社製「セラフ」（アルミナ）、住友化学社製「ＡＫＰシリーズ」（アルミナ）、斐川鉱業社製「斐川マイカ Ｚ−２０」（セリサイト）などが入手可能である。この他、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯについては、特開２００３−２０６４７５号公報に開示の方法により作製することができる。 Examples of the plate-like inorganic particles that are preferably used include various commercially available products, for example, “Sun Lovely” (SiO 2 ) manufactured by Asahi Glass SII Tech Co., Ltd. and crushed product (TiO 2 ) of “NST-B1” manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. , Sakai Chemical Industry's plate-shaped barium sulfate "H series", "HL series", Hayashi Kasei's "Micron White" (talc), Hayashi Kasei's "Bengel" (bentonite), Kawai Lime's "BMM""and" BMT "(boehmite), Kawai lime Co." sera sur BMT-B "[alumina (Al 2 O 3)], KINSEI MATEC Co." Seraph "(alumina), manufactured by Sumitomo chemical Co." AKP Series "( Alumina), Hikawa Mining Co., Ltd. "Hikawa Mica Z-20" (serisite), etc. are available. In addition, SiO 2, Al 2 O 3 , for ZrO can be prepared by the method disclosed in JP-A-2003-206475.

無機粒子の平均粒子径は、好ましくは０．００５〜１０μｍ、より好ましくは０．１〜５μｍ、特に好ましくは０．３〜２μｍの範囲にある。無機粒子の平均粒子径が上記範囲にあることで、多孔膜スラリーの分散状態の制御がしやすくなるため、均質な所定厚みの多孔膜の製造が容易になる。さらに、バインダとの接着性が向上し、多孔膜を巻回した場合であっても無機粒子の剥落が防止され、多孔膜を薄膜化しても十分な安全性を達成しうる。また、多孔膜中の粒子充填率が高くなることを抑制することができるため、多孔膜中のイオン伝導性が低下することを抑制することができる。さらにまた、多孔膜を薄く形成することができる。   The average particle size of the inorganic particles is preferably 0.005 to 10 μm, more preferably 0.1 to 5 μm, and particularly preferably 0.3 to 2 μm. When the average particle diameter of the inorganic particles is within the above range, it becomes easy to control the dispersion state of the porous film slurry, and thus it becomes easy to manufacture a porous film having a uniform predetermined thickness. Furthermore, the adhesiveness with the binder is improved, the inorganic particles are prevented from peeling off even when the porous film is wound, and sufficient safety can be achieved even if the porous film is thinned. Further, since it is possible to suppress an increase in the particle packing rate in the porous film, it is possible to prevent the ion conductivity in the porous film from decreasing. Furthermore, the porous film can be formed thin.

なお、無機粒子の平均粒子径は、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）画像から、任意の視野において５０個の一次粒子を任意に選択し、画像解析を行い、各粒子の円相当径の平均値として求めることができる。   The average particle size of the inorganic particles is obtained as an average value of the equivalent circle diameters of each particle by arbitrarily selecting 50 primary particles in an arbitrary visual field from an SEM (scanning electron microscope) image and performing image analysis. be able to.

無機粒子の粒子径分布（ＣＶ値）は、好ましくは０．５〜４０％、より好ましくは０．５〜３０％、特に好ましくは０．５〜２０％である。無機粒子の粒子径分布を上記範囲とすることにより、非導電性粒子間において所定の空隙を保つことができるため、本発明の二次電池中においてリチウムの移動を阻害し抵抗が増大することを抑制することができる。なお、無機粒子の粒子径分布（ＣＶ値）は、無機粒子の電子顕微鏡観察を行い、２００個以上の粒子について粒子径を測定し、平均粒子径および粒子径の標準偏差を求め、（粒子径の標準偏差）／（平均粒子径）を算出して求めることができる。ＣＶ値が大きいほど、粒子径のバラツキが大きいことを意味する。   The particle size distribution (CV value) of the inorganic particles is preferably 0.5 to 40%, more preferably 0.5 to 30%, and particularly preferably 0.5 to 20%. By setting the particle size distribution of the inorganic particles within the above range, it is possible to maintain a predetermined gap between the non-conductive particles, and thus it is possible to prevent the migration of lithium and increase the resistance in the secondary battery of the present invention. Can be suppressed. The particle size distribution (CV value) of the inorganic particles is obtained by observing the inorganic particles with an electron microscope, measuring the particle size of 200 or more particles, and determining the average particle size and the standard deviation of the particle size. Standard deviation)/(average particle size). The larger the CV value, the larger the variation in particle diameter.

絶縁層用スラリーに含まれる溶媒が非水系の溶媒の場合には、非水系の溶媒に分散または溶解するポリマーをバインダとして用いることができる。非水系溶媒に分散または溶解するポリマー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）、ポリヘキサフルオロプロピレン（ＰＨＦＰ）、ポリ３フッ化塩化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリパーフルオロアルコキシフルオロエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミドなどが、バインダとして使用することができるが挙げられるがこれらに限定されない。   When the solvent contained in the insulating layer slurry is a non-aqueous solvent, a polymer that is dispersed or dissolved in the non-aqueous solvent can be used as the binder. Polymers that are dispersed or dissolved in a non-aqueous solvent include polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyhexafluoropropylene (PHFP), polytrifluoroethylene chloride (PCTFE), polyperfluoroalkoxyfluoroethylene. , Polyimide, polyamideimide and the like can be used as the binder, but the binder is not limited thereto.

この他にも活物質層の結着に用いるバインダを使用することができる。   In addition to this, a binder used for binding the active material layer can be used.

絶縁層用スラリーに含まれる溶媒が水系の溶媒（バインダの分散媒として水または水を主成分とする混合溶媒を用いた溶液）の場合には、水系の溶媒に分散または溶解するポリマーをバインダとして用いることができる。水系溶媒に分散または溶解するポリマーとしては、例えば、アクリル系樹脂が挙げられる。アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、２‐ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート等のモノマーを１種類で重合した単独重合体が好ましく用いられる。また、アクリル系樹脂は、２種以上の上記モノマーを重合した共重合体であってもよい。さらに、上記単独重合体及び共重合体の２種類以上を混合したものであってもよい。上述したアクリル系樹脂のほかに、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を用いることができる。これらポリマーは、一種のみを単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、アクリル系樹脂を用いることが好ましい。バインダの形態は特に制限されず、粒子状（粉末状）のものをそのまま用いてもよく、溶液状あるいはエマルション状に調製したものを用いてもよい。二種以上のバインダを、それぞれ異なる形態で用いてもよい。   When the solvent contained in the insulating layer slurry is an aqueous solvent (a solution using water or a mixed solvent containing water as a main component as a binder dispersion medium), a polymer that is dispersed or dissolved in the aqueous solvent is used as a binder. Can be used. Examples of polymers that are dispersed or dissolved in an aqueous solvent include acrylic resins. As the acrylic resin, a homopolymer obtained by polymerizing one type of monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, methyl methacrylate, ethylhexyl acrylate, butyl acrylate, etc. Is preferably used. Further, the acrylic resin may be a copolymer obtained by polymerizing two or more kinds of the above monomers. Further, it may be a mixture of two or more of the above homopolymers and copolymers. In addition to the acrylic resin described above, styrene-butadiene rubber (SBR), polyolefin resin such as polyethylene (PE), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like can be used. These polymers can be used alone or in combination of two or more. Above all, it is preferable to use an acrylic resin. The form of the binder is not particularly limited, and a particulate (powder) form may be used as it is, or a binder prepared in a solution form or an emulsion form may be used. Two or more binders may be used in different forms.

絶縁層は、上述した無機フィラーおよびバインダ以外の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、後述する絶縁層用スラリーの増粘剤として機能し得る各種のポリマー材料が挙げられる。特に水系溶媒を使用する場合、上記増粘剤として機能するポリマーを含有することが好ましい。該増粘剤として機能するポリマーとしてはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース（ＭＣ）が好ましく用いられる。   The insulating layer may contain a material other than the above-mentioned inorganic filler and binder as needed. Examples of such materials include various polymer materials that can function as a thickening agent for the insulating layer slurry described below. Particularly when an aqueous solvent is used, it is preferable to contain a polymer that functions as the thickener. Carboxymethyl cellulose (CMC) or methyl cellulose (MC) is preferably used as the polymer functioning as the thickener.

特に限定するものではないが、絶縁層全体に占める無機フィラーの割合はおよそ７０質量％以上（例えば７０質量％〜９９質量％）が適当であり、好ましくは８０質量％以上（例えば８０質量％〜９９質量％）であり、特に好ましくはおよそ９０質量％〜９５質量％である。   Although not particularly limited, the proportion of the inorganic filler in the entire insulating layer is appropriately about 70% by mass or more (for example, 70% by mass to 99% by mass), and preferably 80% by mass or more (for example, 80% by mass to 99% by mass), and particularly preferably about 90% by mass to 95% by mass.

また、絶縁層中のバインダの割合はおよそ１〜３０質量％以下が適当であり、好ましくは５〜２０質量％以下である。また、無機フィラー及びバインダ以外の絶縁層形成成分、例えば増粘剤を含有する場合は、該増粘剤の含有割合をおよそ１０質量％以下とすることが好ましく、およそ７質量％以下することが好ましい。上記バインダの割合が少なすぎると、絶縁層自体の強度（保形性）が低下して、ヒビや剥落等の不具合が生じうる。上記バインダの割合が多すぎると、絶縁層の粒子間の隙間が不足し、絶縁層のイオン透過性が低下する場合がある。   The proportion of the binder in the insulating layer is appropriately 1 to 30% by mass or less, preferably 5 to 20% by mass or less. When an insulating layer forming component other than the inorganic filler and the binder, for example, a thickener is contained, the content ratio of the thickener is preferably about 10% by mass or less, and about 7% by mass or less. preferable. If the proportion of the binder is too small, the strength (shape retention) of the insulating layer itself may be reduced, and defects such as cracks and peeling may occur. If the proportion of the binder is too large, the gaps between particles of the insulating layer may be insufficient, and the ion permeability of the insulating layer may decrease.

絶縁層の空孔率（空隙率）（見かけ体積に対する空孔体積の割合）は、イオンの電導性を維持するために、好ましくは２０％以上、更に好ましくは３０％以上確保することが必要である。しかしながら、空孔率が高すぎると絶縁層の摩擦や衝撃などによる脱落や亀裂が生じることから、８０％以下が好ましく、７０％以下であれば更に好ましい。   It is necessary to secure the porosity (porosity) (ratio of the pore volume to the apparent volume) of the insulating layer to preferably 20% or more, more preferably 30% or more in order to maintain the electrical conductivity of ions. is there. However, if the porosity is too high, the insulating layer may come off or crack due to friction or impact, so 80% or less is preferable, and 70% or less is more preferable.

なお、空孔率は、絶縁層を構成する材料の比率と真比重および塗工厚みから計算することができる。   The porosity can be calculated from the ratio of the materials forming the insulating layer, the true specific gravity and the coating thickness.

（絶縁層の形成）
次に、絶縁層の形成方法について説明する。絶縁層を形成するための材料としては、無機フィラー、バインダおよび溶媒を混合分散したペースト状（スラリー状またはインク状を含む。以下同じ。）のものが用いられる。 (Formation of insulating layer)
Next, a method for forming the insulating layer will be described. As a material for forming the insulating layer, a paste-like (including slurry-like or ink-like; the same applies hereinafter) mixture of an inorganic filler, a binder and a solvent is used.

絶縁層用スラリーに用いられる溶媒としては、水または水を主体とする混合溶媒が挙げられる。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒（低級アルコール、低級ケトン等）の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。あるいは、Ｎ‐メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピロリドン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、等の有機系溶媒またはこれらの２種以上の組み合わせであってもよい。絶縁層用スラリーにおける溶媒の含有率は特に限定されないが、塗料全体の４０〜９０質量％、特には５０〜７０質量％程度が好ましい。   Examples of the solvent used for the insulating layer slurry include water or a mixed solvent containing water as a main component. As the solvent other than water constituting the mixed solvent, one or more organic solvents (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water can be appropriately selected and used. Alternatively, it may be an organic solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP), pyrrolidone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, dimethylformamide, dimethylacetamide, or a combination of two or more thereof. The content of the solvent in the insulating layer slurry is not particularly limited, but is preferably about 40 to 90% by mass, and particularly preferably about 50 to 70% by mass of the entire coating material.

上記無機フィラー及びバインダを溶媒に混合させる操作は、ボールミル、ホモディスパー、ディスパーミル（登録商標）、クレアミックス（登録商標）、フィルミックス（登録商標）、超音波分散機などの適当な混練機を用いて行うことができる。   The operation of mixing the above-mentioned inorganic filler and binder with a solvent is performed by using an appropriate kneader such as a ball mill, homodisper, Dispermill (registered trademark), Clearmix (registered trademark), Fillmix (registered trademark), and an ultrasonic disperser. Can be done using.

絶縁層用スラリーを塗布する操作は、従来の一般的な塗布手段を特に限定することなく使用することができる。例えば、適当な塗布装置（グラビアコーター、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、ディップコート等）を使用して、所定量の絶縁層用スラリーを均一な厚さにコーティングすることにより塗布され得る。   For the operation of applying the insulating layer slurry, conventional general applying means can be used without particular limitation. For example, it can be applied by using a suitable coating device (gravure coater, slit coater, die coater, comma coater, dip coat, etc.) to coat a predetermined amount of the slurry for the insulating layer to a uniform thickness.

その後、適当な乾燥手段で塗布物を乾燥することによって、絶縁層用スラリー中の溶媒を除去するとよい。   After that, the solvent in the insulating layer slurry may be removed by drying the applied material by an appropriate drying means.

（厚み）
絶縁層の厚みは、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下であることがより好ましい。 (Thickness)
The thickness of the insulating layer is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, more preferably 2 μm or more and 15 μm or less.

［４］電解液
電解液は、特に限定されないが、電池の動作電位において安定な非水電解液が好ましい。非水電解液の具体例としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、ｔ−ジフルオロエチレンカーボネート（ｔ−ＤＦＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）等の環状カーボネート類；アリルメチルカーボネート（ＡＭＣ）、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（ＥＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）等の鎖状カーボネート類；プロピレンカーボネート誘導体；ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類；γ―ブチロラクトン（ＧＢＬ）等の環状エステル類、などの非プロトン性有機溶媒が挙げられる。非水電解液は、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。また、スルホラン、フッ素化スルホラン、プロパンスルトン、プロペンスルトン等の含硫黄環状化合物を用いることが出来る。 [4] Electrolyte Solution The electrolyte solution is not particularly limited, but a non-aqueous electrolyte solution that is stable at the operating potential of the battery is preferable. Specific examples of the non-aqueous electrolytic solution include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), fluoroethylene carbonate (FEC), t-difluoroethylene carbonate (t-DFEC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC). ), cyclic carbonates such as vinyl ethylene carbonate (VEC); chain forms such as allyl methyl carbonate (AMC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), dipropyl carbonate (DPC) Aprotic organic solvents such as carbonates; propylene carbonate derivatives; aliphatic carboxylic acid esters such as methyl formate, methyl acetate and ethyl propionate; cyclic esters such as γ-butyrolactone (GBL). The non-aqueous electrolyte can be used alone or in combination of two or more. Further, a sulfur-containing cyclic compound such as sulfolane, fluorinated sulfolane, propane sultone, and propene sultone can be used.

電解液中に含まれる支持塩の具体例としては、特にこれらに制限されるものではないが、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等のリチウム塩が挙げられる。支持塩は、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。 Specific examples of the supporting salt contained in the electrolytic solution, is not particularly limited to, LiPF 6, LiAsF 6, LiAlCl 4, LiClO 4, LiBF 4, LiSbF 6, LiCF 3 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, Li (CF 3 SO 2) 2, LiN (CF 3 SO 2) lithium salt of 2, and the like. The supporting salts may be used alone or in combination of two or more.

［５］セパレータ
セパレータを有する場合、セパレータとしては、特に制限されず、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド等の多孔質フィルムや不織布、また、これらを基材としてシリカやアルミナ、ガラスなどの無機物を、付着もしくは接合したものや、単独で不織布や布として加工したものを用いることができる。また、セパレータとしては、それらを積層したものを用いることもできる。 [5] Separator In the case of having a separator, the separator is not particularly limited, and a porous film or nonwoven fabric such as polypropylene, polyethylene, fluorine resin, polyamide, polyimide, polyester, polyphenylene sulfide, or silica using these as a base material It is possible to use a material obtained by adhering or joining an inorganic material such as alumina, glass, or the like, or a material that is processed alone as a non-woven fabric or cloth. Further, as the separator, a laminate of those may be used.

本発明は、以上のリチウムイオン二次電池に限られず、どのような電池にも適用可能である。但し、熱の問題は、多くの場合、高容量化した電池において問題になることが多いため、本発明は、高容量化した電池、特にリチウムイオン二次電池に適用することが好ましい。   The present invention is not limited to the above lithium ion secondary battery, and can be applied to any battery. However, since the problem of heat often becomes a problem in a battery having a high capacity, the present invention is preferably applied to a battery having a high capacity, particularly a lithium ion secondary battery.

次に、図３に示した電極の製造方法の一例を説明する。以下の説明では正極１１と負極１２とを特に区別していないが、正極１１と負極とは使用する材料や形状等が異なるだけであり、以下の説明は正極１１および負極１２のどちらにも適用可能である。   Next, an example of a method of manufacturing the electrode shown in FIG. 3 will be described. In the following description, the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are not particularly distinguished, but the positive electrode 11 and the negative electrode are different only in the materials and shapes used, and the following description applies to both the positive electrode 11 and the negative electrode 12. It is possible.

電極の製造には、例えば図６に示す製造装置を用いることができる。図６に示す製造装置は、バックアップローラー２０１と、ダイコーター２１０と、厚さ計２０２と、乾燥炉２０３とを有する。   For manufacturing the electrodes, for example, the manufacturing apparatus shown in FIG. 6 can be used. The manufacturing apparatus shown in FIG. 6 includes a backup roller 201, a die coater 210, a thickness meter 202, and a drying furnace 203.

バックアップローラー２０１は、その外周面上に長尺の集電体１１０を巻いた状態で回転することによって、集電体１１０の裏面を支持しながら、集電体１１０をバックアップローラ２０１の回転方向に送る。ダイコーター２１０は、それぞれバックアップローラー２０１の外周面に対してバックアップローラー２０１の半径方向および周方向に間隔をあけて配置された、第１のダイヘッド２１１および第２のダイヘッド２１２を有する。   The backup roller 201 rotates in a state in which the long current collector 110 is wound on the outer peripheral surface of the backup roller 201, thereby supporting the back surface of the current collector 110 and moving the current collector 110 in the rotation direction of the backup roller 201. send. The die coater 210 has a first die head 211 and a second die head 212, which are arranged at intervals in the radial direction and the circumferential direction of the backup roller 201 with respect to the outer peripheral surface of the backup roller 201, respectively.

第１のダイヘッド２１１は、集電体１１０の表面に活物質層１１１を塗工するためのものであり、集電体１１０の送り方向に対して第２のダイヘッド２１２よりも上流側に位置している。第１のダイヘッド２１１のバックアップローラー２０１に対向する先端には、活物質層１１１の塗工幅に対応した幅を有する吐出口２１１ａが開口しており、この吐出口２１１ａから活物質層スラリーが吐出される。活物質層スラリーは、活物質材料の粒子とバインダーとを溶媒に分散させたものである。   The first die head 211 is for coating the active material layer 111 on the surface of the current collector 110, and is located upstream of the second die head 212 in the feeding direction of the current collector 110. ing. A discharge port 211a having a width corresponding to the coating width of the active material layer 111 is opened at the tip of the first die head 211 facing the backup roller 201, and the active material layer slurry is discharged from this discharge port 211a. To be done. The active material layer slurry is obtained by dispersing particles of an active material and a binder in a solvent.

第２のダイヘッド２１２は、活物質層１１１の表面に絶縁層１１２を塗工するためのものであり、集電体１１０の送り方向に対して第１のダイヘッド２１１よりも下流側に位置している。第２のダイヘッド２１２のバックアップローラー２０１に対向する先端には、絶縁層１１２の塗工幅に対応した幅を有する吐出口２１２ａが開口しており、この吐出口２１２ａから絶縁層スラリーが吐出される。絶縁層スラリーは、絶縁性粒子とバインダーとを溶媒に分散させたものである。   The second die head 212 is for coating the surface of the active material layer 111 with the insulating layer 112, and is located downstream of the first die head 211 in the feeding direction of the current collector 110. There is. A discharge port 212a having a width corresponding to the coating width of the insulating layer 112 is opened at the tip of the second die head 212 facing the backup roller 201, and the insulating layer slurry is discharged from this discharge port 212a. .. The insulating layer slurry is obtained by dispersing insulating particles and a binder in a solvent.

乾燥炉２０３は、第１のダイヘッド２１１および第２のダイヘッド２１２からそれぞれ吐出された活物質層スラリーおよび絶縁層スラリーから溶媒を蒸発させるためのものであり、溶媒の蒸発によってスラリーは乾燥する。活物質層１１１および絶縁層１１２の厚さの測定は、スラリーの乾燥の前後のどちらであってもよい。したがって、図６に示す例では、集電体１１０の送り方向に対して乾燥炉２０３が厚さ計２０２の下流側に配置されているが、厚さ計２０２の上流側に乾燥炉２０３が配置されていてもよい。   The drying furnace 203 is for evaporating the solvent from the active material layer slurry and the insulating layer slurry discharged from the first die head 211 and the second die head 212, respectively, and the slurry is dried by the evaporation of the solvent. The thicknesses of the active material layer 111 and the insulating layer 112 may be measured before or after the slurry is dried. Therefore, in the example shown in FIG. 6, the drying furnace 203 is arranged on the downstream side of the thickness meter 202 with respect to the feeding direction of the current collector 110, but the drying furnace 203 is arranged on the upstream side of the thickness meter 202. It may have been done.

厚さ計２０２は、集電体１１０の表面を基準とした活物質層１１１および絶縁層１１２の厚さを測定するものであり、集電体１１０の送り方向においてダイコーター２１０の下流側に配置されている。厚さ計２０２としては、放射線（α線、γ線、X線）厚さ計およびレーザー厚さ計など、公知の厚さ計を用いることができる。ただし、厚さ計２０２が乾燥炉の上流側に配置されている場合、厚さ計２０２は非接触式であることが望ましい。また、厚さ計２０２としては、反射型および透過型のいずれを用いることもできる。   The thickness meter 202 measures the thickness of the active material layer 111 and the insulating layer 112 with respect to the surface of the current collector 110, and is arranged on the downstream side of the die coater 210 in the feeding direction of the current collector 110. Has been done. As the thickness gauge 202, a known thickness gauge such as a radiation (α-ray, γ-ray, X-ray) thickness gauge and a laser thickness gauge can be used. However, when the thickness meter 202 is arranged on the upstream side of the drying furnace, it is desirable that the thickness meter 202 is a non-contact type. Further, as the thickness gauge 202, either a reflection type or a transmission type can be used.

次に、図６に示した製造装置による、電極の製造手順を説明する。   Next, a procedure for manufacturing the electrode by the manufacturing apparatus shown in FIG. 6 will be described.

まず、バックアップローラー２０１上に支持されて送られている長尺の集電体１１０の表面に、第１のダイヘッド２１１から、溶媒によってスラリーとされた活物質層１１１を間欠塗工する。これにより、図６Ａに示すように、集電体１１０上には、集電体１１０の送り方向Ａに間隔をあけて、スラリー状の活物質層１１１が塗工される。また、活物質層１１１が第１のダイヘッド２１１により間欠塗工されることで、活物質層１１１は、集電体１１０の送り方向Ａと平行な縦長さおよびそれと直交する方向に沿った横長さを有する矩形状に塗工される。   First, the active material layer 111 made into a slurry by a solvent is intermittently applied from the first die head 211 to the surface of the long current collector 110 supported and sent on the backup roller 201. As a result, as shown in FIG. 6A, the slurry-like active material layers 111 are applied onto the current collector 110 at intervals in the feed direction A of the current collector 110. In addition, the active material layer 111 is intermittently coated by the first die head 211, so that the active material layer 111 has a vertical length parallel to the feed direction A of the current collector 110 and a horizontal length along a direction orthogonal to the feed direction A. Is coated in a rectangular shape.

次に、塗工された活物質層１１１の、集電体１１０の送り方向での先端が第２のダイヘッド２１２の吐出口２１２ａと対向する位置まで送られたら、その活物質層１１１上に、第２のダイヘッド２１２から、溶媒によってスラリーとされた絶縁層１１２を間欠塗工する。このとき、集電体１１０をその厚さ方向から見たときに、活物質層１１１の端部において一部が露出するように絶縁層１１２が塗工される。絶縁層１１２が塗工されるのは、活物質層１１１が乾燥する前、すなわち、活物質層１１１の溶媒が蒸発する前である。絶縁層１１２が第２のダイヘッド２１２により間欠塗工されることで、絶縁層１１２は、集電体１１０の送り方向Ａと平行な縦長さおよびそれと直交する方向に沿った横長さを有する矩形状に塗工される。   Next, when the tip of the coated active material layer 111 in the feeding direction of the current collector 110 is fed to the position facing the ejection port 212a of the second die head 212, the active material layer 111 is The insulating layer 112 made into a slurry by the solvent is intermittently coated from the second die head 212. At this time, when the current collector 110 is viewed from the thickness direction, the insulating layer 112 is applied so that a part of the active material layer 111 is exposed at the end portion. The insulating layer 112 is applied before the active material layer 111 is dried, that is, before the solvent of the active material layer 111 is evaporated. Since the insulating layer 112 is intermittently coated by the second die head 212, the insulating layer 112 has a rectangular shape having a vertical length parallel to the feed direction A of the current collector 110 and a horizontal length along a direction orthogonal to the feed direction A. Is coated on.

本形態では、第１のダイヘッド２１１と第２のダイヘッド２１２とは、突出口２１１ａ、２１２ａの幅（集電体１１０の送り方向Ａに直交する方向での寸法）が等しく、活物質層１１１および絶縁層１１２は同じ塗工幅とされる。よって、第１のダイヘッド２１１による塗工時間よりも第２のダイヘッド２１２による塗工時間を短く設定することで、図６Ｂに示すように、集電体１１０をその厚さ方向から見たときに集電体１１０の送り方向Ａに対して下流端部において活物質層１１１が露出するように絶縁層１１２が塗工される。なお、活物質層１１１の先端が第２のダイヘッド２１２の吐出口２１２ａとと対向する位置に達した時点から所定の時間経過後に絶縁層１１２を塗工することによって、集電体１１０の送り方向Ａに対して上流端部において活物質層１１１が露出するようにすることもできる。   In this embodiment, the first die head 211 and the second die head 212 have the same widths (dimensions in the direction orthogonal to the feed direction A of the current collector 110) of the projecting openings 211a and 212a, and the active material layer 111 and The insulating layer 112 has the same coating width. Therefore, by setting the coating time by the second die head 212 to be shorter than the coating time by the first die head 211, as shown in FIG. 6B, when the current collector 110 is viewed from its thickness direction. The insulating layer 112 is applied so that the active material layer 111 is exposed at the downstream end portion with respect to the feeding direction A of the current collector 110. It should be noted that the insulating layer 112 is applied after a predetermined time has elapsed from the time when the tip of the active material layer 111 reaches the position facing the ejection port 212a of the second die head 212, so that the feeding direction of the current collector 110 is increased. The active material layer 111 may be exposed at the upstream end portion with respect to A.

このように集電体１１０上に活物質層１１１および絶縁層１１２が塗工されることによって、露出した集電体１１０の表面と露出した活物質層１１１の表面との間には、活物質層１１１の厚さに等しい高さの段差が生じている。同様に、露出した活物質層１１１の表面と絶縁層１１２の表面との間には、絶縁層１１２の厚さに等しい高さの段差が生じている。   By coating the active material layer 111 and the insulating layer 112 on the current collector 110 as described above, an active material is formed between the exposed surface of the current collector 110 and the exposed surface of the active material layer 111. A step having a height equal to the thickness of the layer 111 is formed. Similarly, a step having a height equal to the thickness of the insulating layer 112 is formed between the exposed surface of the active material layer 111 and the surface of the insulating layer 112.

一方、集電体１１０が送られるに伴って、活物質層１１１および絶縁層１１２が塗工された後の集電体１１０が、厚さ計２０２と対向する領域である厚さ測定領域を通過し、厚さ計２０２による厚さが測定される。   On the other hand, as the current collector 110 is sent, the current collector 110 after the active material layer 111 and the insulating layer 112 are applied passes through the thickness measurement region which is a region facing the thickness meter 202. Then, the thickness is measured by the thickness meter 202.

厚さ計２０２による厚さの測定は、例えば、集電体１１０の表面を厚さの基準面として行うことができる。集電体１１０の表面を厚さの基準面とするためには、例えば、この製造装置の運転準備が完了した状態、すなわち、バックアップローラー２０１への集電体１１０のセットが完了した状態での、厚さ計２０２による測定値がゼロとなるように初期設定を行う。   The thickness measurement by the thickness meter 202 can be performed, for example, using the surface of the current collector 110 as a reference plane for the thickness. In order to use the surface of the current collector 110 as the reference plane for the thickness, for example, in a state where the preparation for operation of the manufacturing apparatus is completed, that is, when the setting of the current collector 110 on the backup roller 201 is completed. Initial settings are made so that the measurement value by the thickness meter 202 becomes zero.

集電体１１０の表面を厚さの基準面とした場合、厚さ計２０２から得られる測定値は、活物質層１１１の露出した表面の部分で測定された第１の測定値と、絶縁層１１２の表面の部分で測定された第２の測定値である。第１の測定値は、活物質層１１１の厚さに相当し、第２の測定値は、活物質層１１１および絶縁層１１２の合計の厚さに相当する。したがって、第１の測定値によって活物質層１１１の厚さが求められ、第２の測定値から第２の測定値を減算することで、絶縁層１１２の厚さが求められる。   When the surface of the current collector 110 is used as a reference plane for thickness, the measurement value obtained from the thickness gauge 202 is the first measurement value measured at the exposed surface portion of the active material layer 111 and the insulating layer. It is the second measurement value measured on the surface portion 112. The first measured value corresponds to the thickness of the active material layer 111, and the second measured value corresponds to the total thickness of the active material layer 111 and the insulating layer 112. Therefore, the thickness of the active material layer 111 is obtained by the first measurement value, and the thickness of the insulating layer 112 is obtained by subtracting the second measurement value from the second measurement value.

この演算機能は、論理演算回路を有する演算ユニットとして、厚さ計２０２の内部に組み込まれていてもよいし、厚さ計２０２とは別に備えられていてもよい。あるいは、厚さ計２０２にコンピュータ装置を接続し、そのコンピュータ装置が上記の演算処理を行うようにすることもできる。   This arithmetic function may be incorporated in the thickness meter 202 as an arithmetic unit having a logical operation circuit, or may be provided separately from the thickness meter 202. Alternatively, a computer device may be connected to the thickness meter 202 and the computer device may perform the above-described arithmetic processing.

以上のようにして得られた活物質層１１１の厚さおよび絶縁層１１２の厚さは、それぞれ測定結果として適宜のディスプレイ装置に表示させたり、電極製造プロセスでの電極の検査データとして用いたりすることができる。   The thickness of the active material layer 111 and the thickness of the insulating layer 112 obtained as described above are displayed on an appropriate display device as measurement results, or used as inspection data of electrodes in the electrode manufacturing process. be able to.

活物質層１１１の厚さおよび絶縁層１１２の厚さの測定後、集電体１１０は乾燥炉２０３に送られ、乾燥炉２０３で、活物質層スラリーおよび絶縁層スラリーの溶媒を蒸発させる。溶媒の蒸発後、集電体１１０はロールプレス機に送られ、ここで活物質層１１１および絶縁層１１２が圧縮成形される。   After measuring the thickness of the active material layer 111 and the thickness of the insulating layer 112, the current collector 110 is sent to the drying furnace 203, and the solvent of the active material layer slurry and the insulating layer slurry is evaporated in the drying furnace 203. After evaporation of the solvent, the current collector 110 is sent to a roll press, where the active material layer 111 and the insulating layer 112 are compression-molded.

最後に、集電体１１０は、打ち抜きなど適宜の方法によって、例えば図６Ｃに破線で示すような、集電体１１０の表面全体に活物質層１１１および絶縁層１１２が形成された矩形状の部分と、この矩形状の部分から延びた、集電体１１０からなる延長部１１０ａとを有する所望の形状に切断される。これによって電極が得られる。この切断工程は、１回の加工で所望の形状が得られるように行ってもよいし、複数回の加工で所望の形状が得られるように行ってもよい。   Finally, the current collector 110 is a rectangular portion in which the active material layer 111 and the insulating layer 112 are formed on the entire surface of the current collector 110 by an appropriate method such as punching, as shown by a broken line in FIG. 6C. And a desired shape having an extension portion 110a formed of the current collector 110 and extending from this rectangular portion. This gives an electrode. This cutting step may be performed so that a desired shape can be obtained by one-time processing, or may be performed so that a desired shape can be obtained by a plurality of times of processing.

以上説明したように、集電体１１０上に間欠塗工された活物質層１１１の一部を露出させて絶縁層１１２を塗工することで、集電体１１０上に活物質層１１１および絶縁層１１２を連続的に塗工しつつ、活物質層の厚さおよび絶縁層の厚さを測定することができる。その結果、電極を効率良く製造しつつ、その製造工程中で活物質層の厚さおよび絶縁層の厚さを検査することができる。   As described above, by exposing a part of the active material layer 111 intermittently coated on the current collector 110 and applying the insulating layer 112, the active material layer 111 and the insulating material are coated on the current collector 110. The thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer can be measured while continuously applying the layer 112. As a result, the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer can be inspected during the manufacturing process while efficiently manufacturing the electrode.

以上、本発明を一形態により説明したが、本発明は上述した形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更することが可能である。   Although the present invention has been described above with reference to one mode, the present invention is not limited to the mode described above, and can be arbitrarily modified within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、上述した形態では、活物質層１１１および絶縁層１１２を塗工するのに、図６に示したような、それぞれ吐出口２１１ａ、２１２ａが開口した２つのダイヘッド２１１、２１２を備えたダイコーター２１０を用いた。しかし、図７に示すように、２つの吐出口２２１ａ、２２１ｂが開口した単一のダイヘッド２２１を備えたダイコーター２２０を用いて、集電体１１０上に活物質層１１１および絶縁層１１２を塗工することもできる。   For example, in the above-described embodiment, in order to apply the active material layer 111 and the insulating layer 112, as shown in FIG. 6, a die coater including two die heads 211 and 212 each having ejection openings 211a and 212a opened. 210 was used. However, as shown in FIG. 7, the active material layer 111 and the insulating layer 112 are coated on the current collector 110 using a die coater 220 including a single die head 221 having two ejection openings 221a and 221b. You can also work.

２つの吐出口２２１ａ、２２１ｂは、バックアップローラー２０１の回転方向、すなわち集電体１１０の送り方向に間隔をあけて配置されている。集電体１１０の送り方向について上流側に位置する吐出口２２１ａによっては活物質層スラリーが塗工され、下流側に位置する吐出口２２１ｂによって絶縁層スラリーが塗工される。したがって、２つの吐出口２２１ａ、２２１ｂからそれぞれ活物質層スラリーおよび絶縁層スラリーを吐出することで、集電体１１０の表面に活物質層１１１が間欠塗工され、かつ、活物質層１１１の表面に、活物質層１１１の一部を露出させて絶縁層１１２が塗工された構造を得ることができる。   The two discharge ports 221a and 221b are arranged at intervals in the rotation direction of the backup roller 201, that is, the feeding direction of the current collector 110. The active material layer slurry is applied by the discharge port 221a located on the upstream side in the feeding direction of the current collector 110, and the insulating layer slurry is applied by the discharge port 221b located on the downstream side. Therefore, by discharging the active material layer slurry and the insulating layer slurry from the two discharge ports 221a and 221b, respectively, the active material layer 111 is intermittently coated on the surface of the current collector 110, and the surface of the active material layer 111 is also coated. Further, a structure in which the insulating layer 112 is applied by exposing a part of the active material layer 111 can be obtained.

また、上述した形態では、活物質層１１１および絶縁層１１２が同じ塗工幅で塗工された例を示した。しかし、例えば図８に示すように、絶縁層１１２を活物質層１１１よりも狭い幅で塗工することによって、活物質層１１１の一部を露出させて絶縁層１１１を塗工することもできる。このような構造は、絶縁層１１２を塗工するための吐出口の幅を、活物質層１１１を塗工するための吐出口の幅よりも狭くすることによって達成することができる。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the active material layer 111 and the insulating layer 112 are applied with the same application width is shown. However, for example, as shown in FIG. 8, by coating the insulating layer 112 with a width narrower than that of the active material layer 111, a part of the active material layer 111 can be exposed to coat the insulating layer 111. . Such a structure can be achieved by making the width of the discharge port for coating the insulating layer 112 smaller than the width of the discharge port for coating the active material layer 111.

この場合、活物質層１１１を露出させる部位は、活物質層１１１の幅方向（集電体１１０の送り方向Ａと直交する方向）端部である必要はない。例えば、ダイヘッドの吐出口が開口する領域の形状を適宜変更することで、図８Ａに示すように活物質層１１１の幅方向中央部とするなど、幅方向中間部の任意の位置とすることができる。さらには、図８に示す形態と図８Ａに示す形態とを組み合わせた図８Ｂに示すように、活物質層１１１の幅方向端部および中央部で活物質層１１１を露出させるようにすることもできる。また、活物質層１１１が露出する領域の数は１つであってもよいし複数であってもよい。このことは、活物質層１１１の表面に塗工された絶縁層１１２の観点で見れば、絶縁層１１２は、活物質層１１１の幅方向に間隔をあけた複数の領域に塗工されていると言うこともできる。さらに、前述した形態と組み合わせ、集電体１１０の送り方向での絶縁層１１２の長さが活物質層１１１の長さよりも短くなるように絶縁層１１２を塗工してもよい。   In this case, the portion where the active material layer 111 is exposed does not have to be the end portion in the width direction of the active material layer 111 (direction orthogonal to the feed direction A of the current collector 110). For example, by appropriately changing the shape of the region in which the ejection port of the die head is opened, the active material layer 111 can be located at any position in the widthwise middle portion, such as the widthwise central portion as shown in FIG. 8A. it can. Further, as shown in FIG. 8B, which is a combination of the configuration shown in FIG. 8 and the configuration shown in FIG. 8A, the active material layer 111 may be exposed at the end portions and the central portion in the width direction of the active material layer 111. it can. The number of regions where the active material layer 111 is exposed may be one or more. This means that, from the viewpoint of the insulating layer 112 applied to the surface of the active material layer 111, the insulating layer 112 is applied to a plurality of regions spaced in the width direction of the active material layer 111. You can also say. Further, in combination with the above-described embodiment, the insulating layer 112 may be applied so that the length of the insulating layer 112 in the feeding direction of the current collector 110 is shorter than the length of the active material layer 111.

さらに、上述した形態では、集電体１１０の片面側に活物質層１１１および絶縁層１１２を塗工する場合を説明したが、同様にしてもう一方の面にも活物質層および絶縁層１１２を塗工し、集電体１１０の両面に活物質層１１１および絶縁層１１２を有する電極を製造することもできる。   Further, in the above-described embodiment, the case where the active material layer 111 and the insulating layer 112 are applied to one surface side of the current collector 110 has been described, but the active material layer and the insulating layer 112 are similarly applied to the other surface. An electrode having the active material layer 111 and the insulating layer 112 on both surfaces of the current collector 110 can be manufactured by coating.

また、本発明により得られた電池は、種々の使用形態で使用されることができる。以下に、そのいくつかの例を説明する。   Further, the battery obtained by the present invention can be used in various usage forms. Some examples will be described below.

［組電池］
複数の電池を組み合わせて組電池とすることができる。組電池は、例えば、本実施形態に係る２以上の電池を、直列および／または並列に接続した構成とすることができる。電池の直列数および並列数はそれぞれ、組電池の目的とする電圧および容量似応じて適宜選択することができる。 [Battery pack]
A plurality of batteries can be combined to form an assembled battery. The assembled battery can be configured, for example, by connecting two or more batteries according to the present embodiment in series and/or in parallel. The number of batteries in series and the number of batteries in parallel can be appropriately selected according to the intended voltage and capacity of the battery pack.

［車両］
上述した電池またはその組電池は、車両に用いることができる。電池または組電池を利用できる車両としては、ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車（いずれも四輪車（乗用車、トラック、バス等の商用車、軽自動車等）のほか、二輪車（バイク）や三輪車を含む）が挙げられる。なお、本実施形態に係る車両は自動車に限定されるわけではなく、他の車両、例えば電車等の移動体の各種電源として用いることもできる。このような車両の一例として、図９に電気自動車の模式図を示す。図９に示す電気自動車２００は、上述した電池を複数、直列および並列に接続し、必要とされる電圧および容量を満たすように構成された組電池２１０を有する。 [vehicle]
The above-mentioned battery or its assembled battery can be used in a vehicle. Vehicles that can use batteries or assembled batteries include hybrid vehicles, fuel cell vehicles, electric vehicles (all are four-wheel vehicles (commercial vehicles such as passenger cars, trucks, buses, and light vehicles), as well as two-wheel vehicles (motorcycles) and three-wheel vehicles. Are included). The vehicle according to the present embodiment is not limited to an automobile, and may be used as various power sources for other vehicles, for example, a moving body such as a train. As an example of such a vehicle, FIG. 9 shows a schematic diagram of an electric vehicle. The electric vehicle 200 shown in FIG. 9 has a battery pack 210 configured by connecting a plurality of the above-mentioned batteries in series and in parallel and satisfying the required voltage and capacity.

［蓄電装置］
上述した電池またはその組電池は、蓄電装置に用いることができる。二次電池または組電池を利用した蓄電装置としては、例えば、一般家庭に供給される商用電源と家電製品等の負荷との間に接続され、停電時等のバックアップ電源や補助電源として使用されるものや、太陽光発電等の、再生可能エネルギーによる時間変動の大きい電力出力を安定化するための、大規模電力貯蔵用としても使用されるものが挙げられる。このような蓄電装置の一例を、図１０に模式的に示す。図１０に示す蓄電装置３００は、上述した電池を複数、直列および並列に接続し、必要とされる電圧および容量を満たすように構成された組電池３１０を有する。 [Power storage device]
The battery or the assembled battery described above can be used for a power storage device. As a power storage device using a secondary battery or an assembled battery, for example, it is connected between a commercial power supply supplied to a general home and a load such as a home electric appliance, and used as a backup power supply or an auxiliary power supply at the time of power failure. There are also those used for large-scale electric power storage, such as solar power generation, for stabilizing electric power output that has large time fluctuation due to renewable energy. An example of such a power storage device is schematically shown in FIG. A power storage device 300 shown in FIG. 10 includes an assembled battery 310 configured to connect a plurality of the above-mentioned batteries in series and in parallel and to satisfy required voltage and capacity.

［その他］
さらに、上述した電池またはその組電池は、携帯電話、ノートパソコンなどのモバイル機器の電源などとしても利用できる。 [Other]
Further, the above-mentioned battery or its assembled battery can be used as a power source for mobile devices such as mobile phones and notebook computers.

以上、様々な実施形態により本発明について詳細に説明したが、本明細書は、以下の発明を開示する。   Although the present invention has been described in detail above with reference to various embodiments, the present specification discloses the following inventions.

［１］ 電池の正極および負極として用いられる電極の製造方法であって、
集電体（１１０）の表面に、前記集電体（１１０）の一部を露出させてスラリー状の活物質層（１１１）を塗工する工程と、
前記活物質層（１１１）の乾燥前に、前記活物質層（１１１）の表面に、前記活物質層（１１１）の一部を露出させてスラリー状の絶縁層（１１２）を塗工する工程と、
前記絶縁層（１１２）から露出した前記活物質層（１１１）の部分および前記絶縁層（１１２）の表面の部分を利用して、前記活物質層（１１１）の厚さおよび前記絶縁層（１１２）の厚さを測定する工程と、
前記活物質層（１１１）および前記絶縁層（１１２）を乾燥させる工程と、
を含む、電極の製造方法。 [1] A method of manufacturing electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
A step of exposing a part of the current collector (110) on the surface of the current collector (110) and applying a slurry-like active material layer (111);
Before drying the active material layer (111), a part of the active material layer (111) is exposed on the surface of the active material layer (111) to apply a slurry insulating layer (112). When,
The thickness of the active material layer (111) and the insulating layer (112) are utilized by utilizing the portion of the active material layer (111) exposed from the insulating layer (112) and the surface portion of the insulating layer (112). ) Measuring the thickness of
Drying the active material layer (111) and the insulating layer (112);
A method of manufacturing an electrode, comprising:

［２］ 前記活物質層（１１１）を塗工する工程は、予め定められた縦長さおよび横長さを有する矩形状に前記活物質層（１１１）を塗工することを含み、
前記絶縁層（１１２）を塗工する工程は、前記活物質層（１１１）が塗工された領域よりも短い縦長さおよび／または横長さを有する矩形状に前記絶縁層（１１２）を塗工することを含む［１］に記載の電極の製造方法。 [2] The step of applying the active material layer (111) includes applying the active material layer (111) in a rectangular shape having a predetermined vertical length and horizontal length,
In the step of applying the insulating layer (112), the insulating layer (112) is applied in a rectangular shape having a vertical length and/or a horizontal length shorter than a region in which the active material layer (111) is applied. The method for producing the electrode according to [1], which includes:

［３］ 前記絶縁層（１１２）を塗工する工程は、前記横長さ方向に間隔をあけた複数の領域に前記絶縁層（１１２）を塗工することを含む［２］に記載の電極の製造方法。   [3] The step of applying the insulating layer (112) includes applying the insulating layer (112) to a plurality of regions spaced apart in the lateral length direction. Production method.

［４］ 前記活物質層（１１１）の厚さおよび前記絶縁層（１１２）の厚さを測定する工程は、
前記活物質層（１１１）が露出した部分で厚さを測定し、前記活物質層（１１１）の厚さに相当する第１の測定値を得る工程と、
前記絶縁層（１１２）の表面で厚さを測定し、前記活物質層（１１１）および前記絶縁層（１１２）の合計の厚さに相当する第２の測定値を得る工程と、
前記第２の測定値から前記第１の測定値を減算して前記絶縁層（１１２）の厚さを得る工程と、
を含む、［１］から［３］のいずれか一項に記載の電極の製造方法。 [4] The step of measuring the thickness of the active material layer (111) and the thickness of the insulating layer (112) includes
Measuring the thickness of the exposed portion of the active material layer (111) to obtain a first measured value corresponding to the thickness of the active material layer (111);
Measuring a thickness on a surface of the insulating layer (112) to obtain a second measured value corresponding to a total thickness of the active material layer (111) and the insulating layer (112);
Subtracting the first measured value from the second measured value to obtain the thickness of the insulating layer (112);
The method for producing the electrode according to any one of [1] to [3], including:

［５］ 電池の正極および負極として用いられる電極の検査方法であって、
集電体（１１０）の表面に、前記集電体（１１０）の一部を露出させてスラリー状の活物質層（１１１）を塗工する工程と、
前記活物質層（１１１）の乾燥前に、前記活物質層（１１１）の表面に、前記活物質層（１１１）の一部を露出させてスラリー状の絶縁層（１１２）を塗工する工程と、
前記絶縁層（１１２）から露出した前記活物質層（１１１）の部分および前記絶縁層（１１２）の表面の部分を利用して、前記活物質層（１１１）の厚さおよび前記絶縁層（１１２）の厚さを測定する工程と、
を含む、電極の検査方法。 [5] A method for inspecting electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
A step of exposing a part of the current collector (110) on the surface of the current collector (110) and applying a slurry-like active material layer (111);
Before drying the active material layer (111), a part of the active material layer (111) is exposed on the surface of the active material layer (111) to apply a slurry insulating layer (112). When,
The thickness of the active material layer (111) and the insulating layer (112) are utilized by utilizing the portion of the active material layer (111) exposed from the insulating layer (112) and the surface portion of the insulating layer (112). ) Measuring the thickness of
A method for inspecting an electrode, including:

［６］ 前記活物質層（１１１）の厚さおよび前記絶縁層（１１２）の厚さを測定する工程は、
前記活物質層（１１１）が露出した部分で厚さを測定し、前記活物質層（１１１）の厚さに相当する第１の測定値を得る工程と、
前記絶縁層（１１２）の表面で厚さを測定し、前記活物質層（１１１）および前記絶縁層（１１２）の合計の厚さに相当する第２の測定値を得る工程と、
前記第２の測定値から前記第１の測定値を減算して前記絶縁層（１１２）の厚さを得る工程と、
を含む［５］に記載の電極の検査方法。 [6] The step of measuring the thickness of the active material layer (111) and the thickness of the insulating layer (112) includes
Measuring the thickness of the exposed portion of the active material layer (111) to obtain a first measured value corresponding to the thickness of the active material layer (111);
Measuring a thickness on a surface of the insulating layer (112) to obtain a second measured value corresponding to a total thickness of the active material layer (111) and the insulating layer (112);
Subtracting the first measured value from the second measured value to obtain the thickness of the insulating layer (112);
The method for inspecting an electrode according to [5], including:

［７］ 電池の正極および負極として用いられる電極の製造装置であって、
集電体（１１０）の表面に、前記集電体（１１０）の一部を露出させてスラリー状の活物質層（１１１）を塗工し、塗工された前記活物質層（１１１）の乾燥前に、前記活物質層（１１１）の表面に、前記活物質層（１１１）の一部を露出させてスラリー状の絶縁層（１１２）を塗工するように構成されたダイコーター（２１０、２２０）と、
前記絶縁層（１１２）から露出した前記活物質層（１１１）の部分および前記絶縁層（１１２）の表面の部分を利用して、前記活物質層（１１１）の厚さおよび前記絶縁層（１１２）の厚さを測定する厚さ計（２０２）と、
を有する電極の製造装置。 [7] A device for manufacturing electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
A part of the current collector (110) is exposed on the surface of the current collector (110), and a slurry-like active material layer (111) is applied to the surface of the current collector (110). A die coater (210) configured to apply a slurry insulating layer (112) to the surface of the active material layer (111) by exposing a part of the active material layer (111) before drying. , 220),
The thickness of the active material layer (111) and the insulating layer (112) are utilized by utilizing the portion of the active material layer (111) exposed from the insulating layer (112) and the surface portion of the insulating layer (112). ) For measuring the thickness of
For manufacturing an electrode having a.

［８］ 前記厚さ計（２０２）は、前記活物質層（１１１）が露出した部分での測定で得られた第１の測定値によって前記活物質層（１１１）の厚さを求め、前記絶縁層（１１２）の表面での測定で得られた第２の測定値から前記第１の測定値を減算して前記絶縁層（１１２）の厚さを求めるように構成されている［７］に記載の電極の製造装置。   [8] The thickness meter (202) obtains the thickness of the active material layer (111) by a first measurement value obtained by measurement in a portion where the active material layer (111) is exposed, and It is configured to subtract the first measured value from the second measured value obtained by measurement on the surface of the insulating layer (112) to obtain the thickness of the insulating layer (112) [7]. The manufacturing apparatus of the electrode according to 1.

［９］ 前記ダイコーター（２１０、２２０）は、前記活物質層（１１１）を塗工するための第１の吐出口（２１１ａ、２２１ａ）と、前記第１の吐出口（２１１ａ、２２１ａ）によって塗工された前記活物質層（１１１）の表面に前記絶縁層（１１２）を塗工する位置に配置された第２の吐出口（２１２ａ、２２１ｂ）と、を有する［７］または［８］に記載の電極の製造装置。   [9] The die coater (210, 220) includes a first ejection port (211a, 221a) for applying the active material layer (111) and the first ejection port (211a, 221a). [7] or [8] having a second ejection port (212a, 221b) arranged at a position where the insulating layer (112) is coated on the surface of the coated active material layer (111). The manufacturing apparatus of the electrode according to 1.

［１０］ 前記集電体（１１０）を支持しながら送るバックアップローラー（２０１）をさらに有し、
前記第１の吐出口（２１１ａ、２２１ａ）の幅および前記第２の吐出口（２１２ａ、２２１ｂ）の幅は互いに等しく、
前記第２の吐出口（２１２ａ、２２１ａ）からの前記絶縁層（１１２）の塗工時間が、前記第１の吐出口（２１１ａ、２２１ａ）からの前記活物質層（１１１）の塗工時間よりも短く設定されている［９］に記載の電極の製造装置。 [10] A backup roller (201) for sending the current collector (110) while supporting it is further provided,
The width of the first discharge ports (211a, 221a) and the width of the second discharge ports (212a, 221b) are equal to each other,
The coating time of the insulating layer (112) from the second outlets (212a, 221a) is longer than the coating time of the active material layer (111) from the first outlets (211a, 221a). The electrode manufacturing apparatus according to [9], wherein

［１１］ 前記集電体（１１０）を支持しながら送るバックアップローラー（２０１）をさらに有し、
前記第２の吐出口（２１２ａ、２２１ｂ）の幅は前記第１の吐出口（２１１ａ、２２１ａ）の幅よりも狭い［９］に記載の電極の製造装置。 [11] A backup roller (201) for feeding while feeding the current collector (110) is further provided,
The electrode manufacturing apparatus according to [9], wherein the width of the second ejection ports (212a, 221b) is narrower than the width of the first ejection ports (211a, 221a).

［１２］ 前記ダイコーター（２１０）は、前記第１の吐出口（２１１ａ）が開口した第１のダイヘッド（２１１）と、前記第２の吐出口（２１２ａ）が開口した第２のダイヘッド（２１２）と、を有する［９］から［１１］のいずれかに記載の電極の製造装置。   [12] The die coater (210) includes a first die head (211) having the first ejection port (211a) opened and a second die head (212) having the second ejection port (212a) opened. ) And the manufacturing apparatus of the electrode in any one of [9] to [11].

［１３］ 前記ダイコーター（２２０）は、前記第１の吐出口（２２１ａ）および前記第２の吐出口（２２１ｂ）が開口した単一のダイヘッド（２２１）を有する［９］から［１１］のいずれかに記載の電極の製造装置。   [13] The die coater (220) has a single die head (221) in which the first ejection port (221a) and the second ejection port (221b) are opened. [9] to [11] An electrode manufacturing apparatus according to any one of claims.

１ 電池
１０ 電極アセンブリ
１０ａ 正極タブ
１０ｂ 負極タブ
１１ 正極
１２ 負極
１３ セパレータ
２１、２２ 外装材
３１ 正極端子
３２ 負極端子
１１０ 集電体
１１０ａ 延長部
１１１ 活物質層
１１２ 絶縁層
２０１ バックアップローラー
２０２ 厚さ計
２１０、２２０ ダイコーター
２１１、２１２、２２１ ダイヘッド
２１１ａ、２１２ａ、２２１ａ 吐出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 10 Electrode assembly 10a Positive electrode tab 10b Negative electrode tab 11 Positive electrode 12 Negative electrode 13 Separator 21, 22 Exterior material 31 Positive electrode terminal 32 Negative electrode terminal 110 Current collector 110a Extension part 111 Active material layer 112 Insulating layer 201 Backup roller 202 Thickness gauge 210 , 220 Die coaters 211, 212, 221 Die heads 211a, 212a, 221a Discharge ports

Claims (12)

電池の正極および負極として用いられる電極の製造方法であって、
集電体の表面に、前記集電体の一部を露出させてスラリー状の活物質層を予め定められた縦長さおよび横長さを有する矩形状に塗工する工程と、
前記活物質層の乾燥前に、前記活物質層の表面に、前記活物質層の一部を露出させてスラリー状の絶縁層を、前記活物質層が塗工された領域よりも短い縦長さおよび／または横長さを有する矩形状に塗工する工程と、
前記絶縁層から露出した前記活物質層の部分および前記絶縁層の表面の部分を利用して、前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する工程と、
前記活物質層および前記絶縁層を乾燥させる工程と、
を含み、
前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する工程は、
前記活物質層が露出した部分で厚さを測定し、前記活物質層の厚さに相当する第１の測定値を得る工程と、
前記絶縁層の表面で厚さを測定し、前記活物質層および前記絶縁層の合計の厚さに相当する第２の測定値を得る工程と、
前記第２の測定値から前記第１の測定値を減算して前記絶縁層の厚さを得る工程と、
を含む、電極の製造方法。 A method for manufacturing electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
On the surface of the current collector, a step of exposing a part of the current collector to apply a slurry-like active material layer in a rectangular shape having a predetermined vertical length and horizontal length,
Before drying the active material layer, the surface of the active material layer is exposed to a part of the active material layer, a slurry-like insulating layer, a vertical length shorter than the region where the active material layer is applied. And/or a step of applying a rectangular shape having a horizontal length,
Using the portion of the active material layer and the portion of the surface of the insulating layer exposed from the insulating layer, measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
A step of drying the active material layer and the insulating layer,
Only including,
The step of measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
Measuring the thickness of the exposed portion of the active material layer to obtain a first measured value corresponding to the thickness of the active material layer;
Measuring the thickness on the surface of the insulating layer to obtain a second measured value corresponding to the total thickness of the active material layer and the insulating layer;
Subtracting the first measurement value from the second measurement value to obtain the thickness of the insulating layer;
Including, method of manufacturing electrode. 前記絶縁層を塗工する工程は、前記横長さ方向に間隔をあけた複数の領域に前記絶縁層を塗工することを含む請求項１に記載の電極の製造方法。 Wherein the step of applying the insulating layer, the manufacturing method of the electrode according to claim 1, comprising coating said insulating layer into a plurality of regions spaced in said horizontal direction. 前記活物質層および前記絶縁層を圧縮成形する工程をさらに有する請求項１または２に記載の電極の製造方法。The method for manufacturing an electrode according to claim 1, further comprising a step of compression-molding the active material layer and the insulating layer. 前記集電体を、前記集電体に前記活物質層および前記絶縁層が形成された矩形状の部分と、この矩形状の部分から延びた、前記集電体からなる延長部とを有する形状に切断する工程をさらに含む請求項１から３のいずれか一項に記載の電極の製造方法。A shape in which the current collector has a rectangular portion in which the active material layer and the insulating layer are formed on the current collector, and an extension portion formed of the current collector and extending from the rectangular portion. The method for producing an electrode according to claim 1, further comprising a step of cutting into electrodes. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電極の製造方法によって正極および負極を製造する工程と、A step of producing a positive electrode and a negative electrode by the method for producing an electrode according to any one of claims 1 to 4,
前記正極および前記負極を対向配置して電極アセンブリを作製する工程と、Manufacturing the electrode assembly by disposing the positive electrode and the negative electrode facing each other;
前記電極アセンブリを外装体で封止する工程と、Sealing the electrode assembly with an outer package,
を有する電池の製造方法。Of manufacturing a battery having a. 電池の正極および負極として用いられる電極の検査方法であって、
集電体の表面に、前記集電体の一部を露出させてスラリー状の活物質層を予め定められた縦長さおよび横長さを有する矩形状に塗工する工程と、
前記活物質層の乾燥前に、前記活物質層の表面に、前記活物質層の一部を露出させてスラリー状の絶縁層を、前記活物質層が塗工された領域よりも短い縦長さおよび／または横長さを有する矩形状に塗工する工程と、
前記絶縁層から露出した前記活物質層の部分および前記絶縁層の表面の部分を利用して、前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する工程と、
を含み、
前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する工程は、
前記活物質層が露出した部分で厚さを測定し、前記活物質層の厚さに相当する第１の測定値を得る工程と、
前記絶縁層の表面で厚さを測定し、前記活物質層および前記絶縁層の合計の厚さに相当する第２の測定値を得る工程と、
前記第２の測定値から前記第１の測定値を減算して前記絶縁層の厚さを得る工程と、
を含む、電極の検査方法。 A method for inspecting electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
On the surface of the current collector, a step of exposing a part of the current collector to apply a slurry-like active material layer in a rectangular shape having a predetermined vertical length and horizontal length,
Before drying the active material layer, the surface of the active material layer is exposed to a part of the active material layer, a slurry-like insulating layer, a vertical length shorter than the region where the active material layer is applied. And/or a step of applying a rectangular shape having a horizontal length,
Using the portion of the active material layer and the portion of the surface of the insulating layer exposed from the insulating layer, measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
Only including,
The step of measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
Measuring the thickness of the exposed portion of the active material layer to obtain a first measured value corresponding to the thickness of the active material layer;
Measuring the thickness on the surface of the insulating layer to obtain a second measured value corresponding to the total thickness of the active material layer and the insulating layer;
Subtracting the first measurement value from the second measurement value to obtain the thickness of the insulating layer;
Including inspection method of electrodes. 電池の正極および負極として用いられる電極の製造装置であって、
集電体の表面に、前記集電体の一部を露出させてスラリー状の活物質層を予め定められた縦長さおよび横長さを有する矩形状に塗工し、塗工された前記活物質層の乾燥前に、前記活物質層の表面に、前記活物質層の一部を露出させてスラリー状の絶縁層を、前記活物質層が塗工された領域よりも短い縦長さおよび／または横長さを有する矩形状に塗工するように構成されたダイコーターと、
前記絶縁層から露出した前記活物質層の部分および前記絶縁層の表面の部分を利用して、前記活物質層の厚さおよび前記絶縁層の厚さを測定する厚さ計と、
を有し、
前記厚さ計は、前記活物質層が露出した部分での測定で得られた第１の測定値によって前記活物質層の厚さを求め、前記絶縁層の表面での測定で得られた第２の測定値から前記第１の測定値を減算して前記絶縁層の厚さを求めるように構成されている電極の製造装置。 A manufacturing apparatus for electrodes used as a positive electrode and a negative electrode of a battery,
On the surface of the current collector, a part of the current collector is exposed to coat a slurry-like active material layer in a rectangular shape having a predetermined vertical length and horizontal length, and the coated active material. Before the layer is dried, a slurry-like insulating layer is formed by exposing a part of the active material layer on the surface of the active material layer, and a vertical length and/or a length shorter than a region where the active material layer is applied. A die coater configured to be applied in a rectangular shape having a horizontal length,
Using a portion of the active material layer exposed from the insulating layer and a portion of the surface of the insulating layer, a thickness meter for measuring the thickness of the active material layer and the thickness of the insulating layer,
Have a,
The thickness meter obtains the thickness of the active material layer by the first measurement value obtained by measurement at the exposed portion of the active material layer, and obtains the thickness at the surface of the insulating layer by the first measurement value. An electrode manufacturing apparatus configured to obtain the thickness of the insulating layer by subtracting the first measured value from the second measured value . 前記ダイコーターは、前記活物質層を塗工するための第１の吐出口と、前記第１の吐出口によって塗工された前記活物質層の表面に前記絶縁層を塗工する位置に配置された第２の吐出口と、を有する請求項７に記載の電極の製造装置。 The die coater is arranged at a position where a first discharge port for coating the active material layer and a surface of the active material layer coated by the first discharge port are coated with the insulating layer. The manufacturing apparatus of the electrode according to claim 7 , further comprising: 前記集電体を支持しながら送るバックアップローラーをさらに有し、
前記第１の吐出口の幅および前記第２の吐出口の幅は互いに等しく、
前記第２の吐出口からの前記絶縁層の塗工時間が、前記第１の吐出口からの前記活物質層の塗工時間よりも短く設定されている請求項８に記載の電極の製造装置。 Further having a backup roller for feeding while supporting the current collector,
The width of the first discharge port and the width of the second discharge port are equal to each other,
The electrode manufacturing apparatus according to claim 8 , wherein a coating time of the insulating layer from the second discharge port is set shorter than a coating time of the active material layer from the first discharge port. .. 前記集電体を支持しながら送るバックアップローラーをさらに有し、
前記第２の吐出口の幅は前記第１の吐出口の幅よりも狭い請求項８に記載の電極の製造装置。 Further having a backup roller for feeding while supporting the current collector,
The electrode manufacturing apparatus according to claim 8 , wherein a width of the second ejection port is narrower than a width of the first ejection port. 前記ダイコーターは、前記第１の吐出口が開口した第１のダイヘッドと、前記第２の吐出口が開口した第２のダイヘッドと、を有する請求項８から１０のいずれか一項に記載の電極の製造装置。 The die coater, a first die head in which the first discharge port is opened, according to any one of claims 8 to 10, said second outlet port having a second die head having an opening, the Electrode manufacturing equipment. 前記ダイコーターは、前記第１の吐出口および前記第２の吐出口が開口した単一のダイヘッドを有する請求項８から１０のいずれか一項に記載の電極の製造装置。 The said die coater is a manufacturing apparatus of the electrode as described in any one of Claim 8 to 10 which has the single die head with which the said 1st discharge port and the said 2nd discharge port were opened.
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