WO2012095975A1 - 電極材料塗布装置および濾過装置 - Google Patents

電極材料塗布装置および濾過装置 Download PDF

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WO2012095975A1
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filter
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negative electrode
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陽三 内田
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トヨタ自動車株式会社
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an electrode material application device and a filtration device.
  • Such an electrode material coating apparatus can be used for, for example, a secondary battery, and in particular, an apparatus for applying an electrode mixture to a current collector.
  • the filtration device can be used to filter the electrode mixture.
  • secondary battery in this specification refers to general power storage devices that can be repeatedly charged. Secondary batteries include, for example, lithium-ion secondary batteries.
  • lithium ion secondary battery refers to a secondary battery that uses lithium ions as electrolyte ions and is charged and discharged by the movement of electrons accompanying the lithium ions between the positive and negative electrodes.
  • Patent Document 1 discloses that a positive electrode slurry used for forming a positive electrode and a negative electrode slurry used for forming a negative electrode are filtered with respect to a method for producing a lithium secondary battery. Yes. Thus, it is disclosed that the mixed fine metal powder and the coarse powder in the raw material powder in the manufacturing process are removed.
  • the negative electrode slurry is a slurry in which graphite as an electrode active material is dispersed in a solvent.
  • a slurry is applied, for example, to a metal foil, then dried and further rolled.
  • Such a slurry may contain large particles in which an electrode active material, a binder, and a thickener are aggregated more than a predetermined amount in a solvent.
  • the slurry is continuously applied to the metal foil to be conveyed, for example. At this time, if the slurry contains large particles, the particles may be clogged in the coating path.
  • the slurry In the portion where the particles are clogged, the slurry is not applied, and a portion (coating streaks) where the slurry is not applied in a stripe shape to the metal foil may occur. For this reason, it is desirable to remove large particles from the slurry. In other words, it is desirable to make the particle sizes of the particles contained in the slurry substantially uniform. For this reason, the slurry may be filtered through a filter before application.
  • such a slurry is applied to the metal foil with a predetermined basis weight.
  • the slurry has a required viscosity to such an extent that it does not drip when applied to the metal foil or the thickness (weight per unit area) does not change greatly.
  • Such a slurry tends to exhibit dilatancy behavior, and the finer the filter, the higher the resistance.
  • it is necessary to increase the pressure applied to the slurry.
  • the higher the pressure applied to the slurry the more difficult the slurry will pass through the filter. The finer the filter is, the more likely clogging occurs.
  • the filter may be necessary to make the eyes of the filter rough to some extent. Further, when the slurry is filtered, if the filter has a coarse mesh, the particle diameter of the particles that can be removed becomes large. In this way, the slurry may not be filtered successfully even if it is simply passed through a fine filter.
  • An electrode material coating apparatus generates a flow path in which a slurry in which at least graphite particles are dispersed in a solvent can flow, a filter disposed in the flow path, and a magnetic field having magnetic force lines along the flow path. And a coating unit that applies the slurry that has passed through the filter to the current collector.
  • the direction of the graphite particles is adjusted along the flow path under the influence of the magnetic field when passing through the filter formed in the flow path. For this reason, the slurry in which at least graphite particles are dispersed in the solvent easily passes through the filter, and the filter is not easily clogged. For this reason, a finer filter can be employed, and aggregates and foreign matters in the slurry can be removed at a finer level.
  • the magnet may be composed of, for example, a pair of magnets that are arranged so as to sandwich the filter along the flow path, and the portions facing the filter are magnetic poles attracting each other.
  • the magnet may be comprised with the permanent magnet and may be comprised with the electromagnet.
  • the present invention supplies a slurry in which at least graphite particles are dispersed in a solvent to a filter disposed in the channel while a magnetic field line generates a magnetic field along the channel.
  • the slurry is filtered.
  • the filter is less likely to be clogged. For this reason, a finer filter can be employed, and aggregates and foreign matters in the slurry can be removed at a finer level.
  • Such a filtration method can remove agglomerates and foreign matters in the slurry at a finer level, which can contribute to improving the performance of the secondary battery. For this reason, it is suitable to employ
  • the manufacturing method of the secondary battery may include a step of filtering the slurry by the above-described slurry filtering method and a step of applying the slurry filtered in the filtering step to the current collector.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the structure of a lithium ion secondary battery.
  • FIG. 2 is a view showing a wound electrode body of a lithium ion secondary battery.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a III-III cross section in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the positive electrode mixture layer.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the negative electrode mixture layer.
  • FIG. 6 is a side view showing a welding location between an uncoated portion of the wound electrode body and the electrode terminal.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a state of the lithium ion secondary battery during charging.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a state of the lithium ion secondary battery during discharge.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a state of the lithium ion secondary battery during charging.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a state of the lithium ion secondary battery during
  • FIG. 9 is a diagram illustrating one process in manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a filtration device.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an image in which the filter filters the slurry when it is assumed that there is no magnet in the filtering device.
  • FIG. 12 is a diagram showing a typical example of the dilatancy behavior of the slurry.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an image in which a filter filters slurry in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of the filtration device.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a vehicle equipped with a secondary battery.
  • FIG. 1 shows a lithium ion secondary battery 100.
  • the lithium ion secondary battery 100 includes a wound electrode body 200 and a battery case 300.
  • FIG. 2 is a view showing a wound electrode body 200.
  • FIG. 3 shows a III-III cross section in FIG.
  • the wound electrode body 200 includes a positive electrode sheet 220, a negative electrode sheet 240, and separators 262 and 264, as shown in FIGS.
  • the positive electrode sheet 220, the negative electrode sheet 240, and the separators 262 and 264 are respectively strip-shaped sheet materials.
  • the positive electrode sheet 220 includes a strip-shaped positive electrode current collector 221 (positive electrode core material).
  • a metal foil suitable for the positive electrode can be suitably used.
  • a strip-shaped aluminum foil having a predetermined width is used.
  • the positive electrode sheet 220 includes an uncoated portion 222 and a positive electrode mixture layer 223.
  • the uncoated part 222 is set along the edge of one side in the width direction of the positive electrode current collector 221.
  • the positive electrode mixture layer 223 is a layer coated with a positive electrode mixture 224 containing a positive electrode active material.
  • the positive electrode mixture 224 is coated on both surfaces of the positive electrode current collector 221 except for the uncoated part 222 set on the positive electrode current collector 221.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the positive electrode sheet 220 of the lithium ion secondary battery 100.
  • the positive electrode active material 610, the conductive material 620, and the binder 630 in the positive electrode mixture layer 223 are each schematically schematically shown so that the structure of the positive electrode mixture layer 223 becomes clear.
  • the positive electrode mixture layer 223 includes a positive electrode active material 610, a conductive material 620, and a binder 630.
  • a material used as a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery can be used.
  • the positive electrode active material 610 include LiNiCoMnO 2 (lithium nickel cobalt manganese composite oxide), LiNiO 2 (lithium nickelate), LiCoO 2 (lithium cobaltate), LiMn 2 O 4 (lithium manganate), LiFePO 4.
  • lithium transition metal oxides such as (lithium iron phosphate).
  • LiMn 2 O 4 for example, has a spinel structure.
  • LiNiO 2 and LiCoO 2 have a layered rock salt structure.
  • LiFePO 4 has, for example, an olivine structure.
  • LiFePO 4 having an olivine structure includes, for example, nanometer order particles.
  • LiFePO 4 having an olivine structure can be further covered with a carbon film.
  • the conductive material 620 examples include carbon materials such as carbon powder and carbon fiber. One kind selected from such conductive materials may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the carbon powder various carbon blacks (for example, acetylene black, oil furnace black, graphitized carbon black, carbon black, graphite, ketjen black), graphite powder, and the like can be used.
  • the binder 630 binds the particles of the positive electrode active material 610 and the conductive material 620, or binds the particles and the positive electrode current collector 221.
  • a polymer that is soluble or dispersible in a solvent to be used can be used as the binder 630.
  • cellulose-based polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), and also, for example, polyvinyl alcohol (PVA) and polytetrafluoroethylene (PTFE) , Fluorine resins such as tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), rubbers such as vinyl acetate copolymer, styrene butadiene rubber (SBR), acrylic acid modified SBR resin (SBR latex); A water-soluble or water-dispersible polymer can be preferably employed.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • HPMC hydroxypropylmethyl cellulose
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FEP tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer
  • SBR styrene butadiene rubber
  • SBR latex acrylic acid modified SBR resin
  • polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene chloride (PVDC), and polyacrylonitrile (PAN) can be preferably used.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • PAN polyacrylonitrile
  • the polymer material exemplified above may be used for the purpose of exhibiting a function as a thickener or other additive of the composition in addition to the function as a binder.
  • the positive electrode mixture layer 223 is formed, for example, by forming a positive electrode mixture 224 in which the above-described positive electrode active material 610 and conductive material 620 are mixed in a paste (slurry) with a solvent, and applied to the positive electrode current collector 221 and dried. And is formed by rolling.
  • a solvent any of an aqueous solvent and a non-aqueous solvent can be used.
  • a preferred example of the non-aqueous solvent is N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
  • the mass ratio of the positive electrode active material in the total positive electrode mixture is preferably about 50 wt% or more (typically 50 to 95 wt%), and usually about 70 to 95 wt% (for example, 75 to 90 wt%). It is more preferable. Further, the ratio of the conductive material to the whole positive electrode mixture can be, for example, about 2 to 20 wt%, and is usually preferably about 2 to 15 wt%. In the composition using the binder, the ratio of the binder to the whole positive electrode mixture can be, for example, about 1 to 10 wt%, and usually about 2 to 5 wt%.
  • the negative electrode sheet 240 has a strip-shaped negative electrode current collector 241 (negative electrode core material).
  • a metal foil suitable for the negative electrode can be suitably used.
  • a strip-shaped copper foil having a predetermined width is used for the negative electrode current collector 241.
  • the negative electrode sheet 240 has an uncoated portion 242 and a negative electrode mixture layer 243.
  • the uncoated portion 242 is set along the edge on one side in the width direction of the negative electrode current collector 241.
  • the negative electrode mixture layer 243 is a layer coated with a negative electrode mixture 244 containing a negative electrode active material.
  • the negative electrode mixture 244 is coated on both surfaces of the negative electrode current collector 241 except for the uncoated portion 242 set on the negative electrode current collector 241.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the negative electrode sheet 240 of the lithium ion secondary battery 100. Further, in FIG. 5, the negative electrode active material 710 and the binder 730 in the negative electrode mixture layer 243 are each schematically schematically shown so that the structure of the negative electrode mixture layer 243 becomes clear. Here, the negative electrode active material 710 illustrates a case where so-called flake graphite is used. The negative electrode active material 710 is not limited to the example shown in FIG. As shown in FIG. 5, the negative electrode mixture layer 243 includes a negative electrode active material 710, a thickener (not shown), a binder 730, and the like.
  • Negative Electrode Active Material 710 Examples of the negative electrode active material include graphite (carbon-based material) such as natural graphite, artificial graphite, natural graphite, and amorphous carbon of artificial graphite. Note that the negative electrode active material itself has conductivity.
  • a heat-resistant layer 245 (HRL: heat-resistant layer) is further formed on the surface of the negative electrode mixture layer 243.
  • the heat-resistant layer 245 is mainly formed of a metal oxide (for example, alumina).
  • the heat resistant layer 245 is formed on the surface of the negative electrode mixture layer 243.
  • the heat-resistant layer may be formed on the surfaces of the separators 262 and 264, for example.
  • a negative electrode active material the material of 1 type, or 2 or more types conventionally used for a lithium ion secondary battery can be used without limitation.
  • the negative electrode active material include particulate carbon materials (carbon particles) including a graphite structure (layered structure) at least in part. More specifically, so-called graphitic (graphite), non-graphitizable carbon (hard carbon), graphitizable carbon (soft carbon), and a carbon material that combines these can be used.
  • graphite particles such as natural graphite can be used.
  • a material obtained by applying amorphous carbon coating to the surface of natural graphite can be used.
  • the ratio of the negative electrode active material to the whole negative electrode mixture can be about 80 wt% or more (for example, 80 to 99 wt%). Further, the ratio of the negative electrode active material to the whole negative electrode mixture is preferably about 90 wt% or more (for example, 90 to 99 wt%, more preferably 95 to 99 wt%).
  • the ratio of the binder 730 to the entire negative electrode mixture can be, for example, about 0.5 to 10 wt%, and is usually preferably about 0.5 to 5 wt%.
  • the separators 262 and 264 are members that separate the positive electrode sheet 220 and the negative electrode sheet 240.
  • the separators 262 and 264 are made of a strip-shaped sheet material having a predetermined width and having a plurality of minute holes.
  • Examples of the separators 262 and 264 include a single layer structure separator and a multilayer structure separator made of a porous polyolefin resin.
  • the width b ⁇ b> 1 of the negative electrode mixture layer 243 is slightly wider than the width a ⁇ b> 1 of the positive electrode mixture layer 223.
  • the widths c1 and c2 of the separators 262 and 264 are slightly wider than the width b1 of the negative electrode mixture layer 243 (c1, c2>b1> a1).
  • Winded electrode body 200 The positive electrode sheet 220 and the negative electrode sheet 240 of the wound electrode body 200 are overlapped and wound with the separators 262 and 264 interposed therebetween.
  • the positive electrode sheet 220, the negative electrode sheet 240, and the separators 262 and 264 are stacked in the order of the positive electrode sheet 220, the separator 262, the negative electrode sheet 240, and the separator 264 in the length direction as shown in FIG. ing.
  • separators 262 and 264 are stacked on the positive electrode mixture layer 223 and the negative electrode mixture layer 243.
  • the width of the negative electrode mixture layer 243 is slightly wider than that of the positive electrode mixture layer 223, and the negative electrode mixture layer 243 is stacked so as to cover the positive electrode mixture layer 223.
  • the uncoated part 222 of the positive electrode sheet 220 and the uncoated part 242 of the negative electrode sheet 240 are overlapped so as to protrude on opposite sides in the width direction of the separators 262 and 264.
  • the stacked sheet material (for example, the positive electrode sheet 220) is wound around a winding axis set in the width direction.
  • the wound electrode body 200 is wound while the positive electrode sheet 220, the negative electrode sheet 240, and the separators 262 and 264 are stacked in a predetermined order.
  • the sheets are stacked while the position of each sheet is controlled by a position adjusting mechanism such as EPC (edge position control).
  • EPC edge position control
  • the negative electrode mixture layer 243 is overlaid so as to cover the positive electrode mixture layer 223.
  • the battery case 300 is a so-called square battery case, and includes a container body 320 and a lid 340.
  • the container main body 320 has a bottomed rectangular tube shape and is a flat box-shaped container having one side surface (upper surface) opened.
  • the lid 340 is a member that is attached to the opening (opening on the upper surface) of the container body 320 and closes the opening.
  • weight energy efficiency battery capacity per unit weight
  • the container main body 320 and the lid 340 constituting the battery case 300 adopt a light metal (in this example, aluminum) such as aluminum or an aluminum alloy. Thereby, weight energy efficiency can be improved.
  • the battery case 300 has a flat rectangular internal space as a space for accommodating the wound electrode body 200.
  • the flat internal space of the battery case 300 is slightly wider than the wound electrode body 200.
  • the wound electrode body 200 is accommodated in the internal space of the battery case 300.
  • the wound electrode body 200 is accommodated in the battery case 300 in a state of being flatly deformed in one direction orthogonal to the winding axis.
  • the battery case 300 includes a bottomed rectangular tube-shaped container body 320 and a lid 340 that closes the opening of the container body 320.
  • the container main body 320 can be molded by, for example, deep drawing molding or impact molding.
  • Impact molding is a kind of cold forging, and is also referred to as impact extrusion or impact press.
  • the electrode terminals 420 and 440 are attached to the lid 340 of the battery case 300.
  • the electrode terminals 420 and 440 pass through the battery case 300 (lid 340) and come out of the battery case 300.
  • the lid 340 is provided with a safety valve 360.
  • the wound electrode body 200 is attached to electrode terminals 420 and 440 attached to the battery case 300 (in this example, the lid body 340).
  • the wound electrode body 200 is housed in the battery case 300 in a state of being flatly pushed and bent in one direction orthogonal to the winding axis.
  • the uncoated part 222 of the positive electrode sheet 220 and the uncoated part 242 of the negative electrode sheet 240 protrude on the opposite sides in the width direction of the separators 262 and 264.
  • one electrode terminal 420 is fixed to the uncoated part 222 of the positive electrode current collector 221, and the other electrode terminal 440 is fixed to the uncoated part 242 of the negative electrode current collector 241. .
  • the electrode terminals 420 and 440 of the lid 340 extend to the uncoated portion 222 of the wound electrode body 200 and the intermediate portions 222 a and 242 a of the uncoated portion 242. Yes.
  • the tip portions of the electrode terminals 420 and 440 are welded to intermediate portions of the uncoated portions 222 and 242, respectively.
  • FIG. 6 is a side view showing a welding location between the uncoated portions 222 and 242 of the wound electrode body 200 and the electrode terminals 420 and 440.
  • the uncoated portion 222 of the positive electrode current collector 221 and the uncoated portion 242 of the negative electrode current collector 241 are exposed in a spiral shape. As shown in FIG. 6, in this embodiment, these uncoated portions 222 and 242 are gathered together at their intermediate portions and welded to the tip portions of the electrode terminals 420 and 440, respectively. At this time, for example, ultrasonic welding is used for welding the electrode terminal 420 and the positive electrode current collector 221 due to the difference in materials. Further, for example, resistance welding is used for welding the electrode terminal 440 and the negative electrode current collector 241.
  • the wound electrode body 200 is attached to the electrode terminals 420 and 440 fixed to the lid body 340 in a state of being flatly pushed and bent.
  • the wound electrode body 200 is accommodated in the flat internal space of the container body 320.
  • the container body 320 is closed by the lid 340 after the wound electrode body 200 is accommodated.
  • the joint 322 (see FIG. 1) between the lid 340 and the container main body 320 is welded and sealed, for example, by laser welding.
  • the wound electrode body 200 is positioned in the battery case 300 by the electrode terminals 420 and 440 fixed to the lid 340 (battery case 300).
  • an electrolytic solution is injected into the battery case 300 from a liquid injection hole provided in the lid 340.
  • an electrolytic solution in which LiPF 6 is contained at a concentration of about 1 mol / liter in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate (for example, a mixed solvent having a volume ratio of about 1: 1) is used. Yes.
  • a metal sealing cap is attached to the injection hole (for example, by welding) to seal the battery case 300.
  • the nonaqueous electrolyte solution conventionally used for a lithium ion secondary battery can be used.
  • the flat internal space of the battery case 300 is slightly wider than the wound electrode body 200 deformed flat.
  • gaps 310 and 312 are provided between the wound electrode body 200 and the battery case 300.
  • the gaps 310 and 312 serve as a gas escape path.
  • the lithium ion secondary battery 100 having such a configuration has a high temperature when overcharge occurs.
  • the electrolyte solution is decomposed to generate gas.
  • the generated gas is smoothly discharged to the outside through the gaps 310 and 312 between the wound electrode body 200 and the battery case 300 on both sides of the wound electrode body 200 and the safety valve 360.
  • the positive electrode current collector 221 and the negative electrode current collector 241 are electrically connected to an external device through electrode terminals 420 and 440 that penetrate the battery case 300.
  • Positive electrode mixture layer 223, Negative electrode mixture layer 243 As shown in FIG. 4, in this embodiment, the positive electrode mixture 224 is applied to both surfaces of the positive electrode current collector 221.
  • the layer of positive electrode mixture 224 (positive electrode mixture layer 223) includes a positive electrode active material 610 and a conductive material 620.
  • the negative electrode mixture 244 is applied to both surfaces of the negative electrode current collector 241.
  • the layer of the negative electrode mixture 244 (negative electrode mixture layer 243) contains a negative electrode active material 710.
  • the positive electrode mixture layer 223 has a minute gap that should also be referred to as a cavity, for example, between particles of the positive electrode active material 610 and the conductive material 620.
  • An electrolyte solution (not shown) can permeate into the minute gaps of the positive electrode mixture layer 223.
  • the negative electrode mixture layer 243 has minute gaps that should be referred to as cavities, for example, between the particles of the negative electrode active material 710.
  • An electrolytic solution (not shown) can penetrate into the minute gaps of the negative electrode mixture layer 243.
  • a gap cavity
  • a hole is appropriately referred to as a “hole”.
  • FIG. 7 schematically shows the state of the lithium ion secondary battery 100 during charging.
  • the electrode terminals 420 and 440 (see FIG. 1) of the lithium ion secondary battery 100 are connected to the charger 290. Due to the action of the charger 290, lithium ions (Li) are released from the positive electrode active material 610 (see FIG. 4) in the positive electrode mixture layer 223 to the electrolytic solution 280 during charging. Electrons are emitted from the positive electrode active material 610 (see FIG. 4). As shown in FIG. 7, the emitted electrons are sent to the positive electrode current collector 221 through the conductive material 620 and further sent to the negative electrode through the charger 290. In the negative electrode, electrons are stored, and lithium ions (Li) in the electrolytic solution 280 are absorbed and stored in the negative electrode active material 710 (see FIG. 5) in the negative electrode mixture layer 243.
  • FIG. 8 schematically shows a state of the lithium ion secondary battery 100 during discharging.
  • electrons are sent from the negative electrode to the positive electrode, and lithium ions (Li ions) stored in the negative electrode mixture layer 243 are released into the electrolytic solution 280.
  • lithium ions (Li) in the electrolytic solution 280 are taken into the positive electrode active material 610 in the positive electrode mixture layer 223.
  • lithium ions (Li) travel between the positive electrode mixture layer 223 and the negative electrode mixture layer 243 through the electrolytic solution 280.
  • the electrolyte solution 280 is soaked, and required vacancies that allow lithium ions to diffuse smoothly are around the positive electrode active material 610 (see FIG. 4) and the negative electrode active material 710. It is desirable to be around (see FIG. 5). With this configuration, sufficient lithium ions can exist around the positive electrode active material 610 and the negative electrode active material 710. For this reason, the lithium ion (Li) travels smoothly between the electrolytic solution 280 and the positive electrode active material 610 and between the electrolytic solution 280 and the negative electrode active material 710.
  • the positive electrode active material 610 is made of a lithium transition metal oxide and has poor conductivity. For this reason, the movement of electrons between the positive electrode active material 610 and the positive electrode current collector 221 is mainly performed through the conductive material 620.
  • the above shows an example of a lithium ion secondary battery.
  • the lithium ion secondary battery is not limited to the above form.
  • an electrode sheet in which an electrode mixture is applied to a current collector is used in various other battery forms.
  • cylindrical batteries and laminated batteries are known as other battery types.
  • a cylindrical battery is a battery in which a wound electrode body is accommodated in a cylindrical battery case.
  • a laminate type battery is a battery in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are stacked with a separator interposed therebetween.
  • FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing apparatus that embodies the manufacturing method of the electrode material coating apparatus.
  • the secondary battery manufacturing method includes an application step (14) of applying the mixture 24 to the current collector 22 and a drying step of drying the mixture 24 applied to the current collector 22. (16).
  • the manufacturing process (10) for manufacturing an electrode sheet includes a travel path 12, an electrode material coating device 14, and a drying furnace 16.
  • a preferred embodiment of the current collector 22 is a metal foil such as copper (Cu) or aluminum (Al). Further, the current collector 22 is not necessarily limited to a metal foil.
  • the current collector 22 may be a resin having conductivity.
  • the resin having conductivity for example, a film material obtained by evaporating aluminum or copper on a polypropylene film can be used.
  • the mixture 24 is a slurry in which at least graphite particles are dispersed in a solvent.
  • the graphite particles include graphite (graphite), non-graphitizable carbon (hard carbon), graphitizable carbon (soft carbon), natural graphite, and a material obtained by applying amorphous carbon coating on the surface of natural graphite. included.
  • the solvent any of an aqueous solvent and a non-aqueous solvent can be used.
  • a preferred example of the non-aqueous solvent is N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • Such a mixture 24 includes, for example, a slurry in which at least graphite particles are dispersed in a solvent, for example, a negative electrode mixture used for manufacturing a lithium ion secondary battery.
  • the travel route 12 is a route on which the current collector 22 travels.
  • a plurality of guides are arranged on the travel route 12 along a predetermined route for causing the current collector 22 to travel.
  • a supply unit 32 that supplies the current collector 22 is provided at the start end of the travel route 12.
  • the current collector 22 wound around the winding core 32a in advance is disposed.
  • An appropriate amount of current collector 22 is appropriately supplied from the supply unit 32 to the travel route 12.
  • a collection unit 34 that collects the current collector 22 is provided at the end of the travel route 12. The collection unit 34 winds the current collector 22 that has been subjected to a predetermined process in the travel route 12 around the winding core 34a.
  • the collection unit 34 is provided with, for example, a control unit 34b and a motor 34c.
  • the control unit 34b is preset with a program for controlling the rotation of the winding core 34a of the collection unit 34.
  • the motor 34c is an actuator that rotationally drives the winding core 34a, and is driven according to a program set in the control unit 34b.
  • An electrode material coating device 14 and a drying furnace 16 are sequentially arranged on the traveling path 12.
  • the electrode material application device 14 includes a flow path 14a, a filter 14b, magnets 14c1 and 14c2, and an application part 14d.
  • the electrode material application device 14 is configured to apply the mixture 24 to the current collector 22 that travels on the back roll 41 disposed in the travel path 12.
  • the electrode material application device 14 further includes a tank 43 and a pump 44.
  • the tank 43 is a container in which the mixture 24 is stored.
  • the pump 44 is a device that sends the mixture 24 from the tank 43 to the flow path 14a.
  • the channel 14a is a channel through which a slurry in which at least graphite particles are dispersed in a solvent can flow.
  • the flow path 14a is formed so as to reach from the tank 43 to the application part 14d.
  • the filter 14b is disposed in the flow path 14a.
  • the magnets 14c1 and 14c2 are arranged so as to cause the filter 14b to generate a magnetic field having magnetic lines of force along the flow path 14a.
  • the filter 14b and the magnets 14c1 and 14c2 constitute a filtering device 50 that filters the slurry in the electrode material coating device 14.
  • the filter 14b can be a non-woven fabric filter entangled with resin or metal fibers, a mesh filter knitted with resin or metal fibers, or the like.
  • the coarseness of the filter 14b affects the size of particles that can be removed and the viscosity of the mixture 24 (slurry). For this reason, in a specific implementation, an appropriate filter corresponding to the mixture 24 (slurry) to be circulated through the flow path 14a may be selected.
  • the magnets 14c1 and 14c2 are members that cause the filter 14b to generate a magnetic field having lines of magnetic force along the flow path 14a.
  • the magnets 14c1 and 14c2 are arranged so as to sandwich the filter 14b along the flow path 14a, and each of the magnets 14c1 and 14c2 is composed of a pair of magnets that serve as magnetic poles attracting each other. That is, for example, as shown in FIG. 9, the magnets 14c1 and 14c2 are arranged so that one of the magnets 14c1 and 14c2 has an S pole with respect to the filter 14b and the other has an N pole with respect to the filter 14b.
  • the magnets 14c1 and 14c2 may be composed of permanent magnets or electromagnets.
  • FIG. 10 shows a specific configuration example of the flow path 14a, the filter 14b, and the magnets 14c1 and 14c2 with respect to the filtration device 50.
  • the flow path 14a has a wide inner diameter in a space 14a1 (filter arrangement space) in which the filter 14b is arranged.
  • the filter 14b has a shape corresponding to the space 14a1 of the flow path 14a, and is disposed in the center of the space 14a1 so as to partition the space 14a1.
  • the magnets 14c1 and 14c2 are configured on one side on both sides of a plate-shaped steel material bent in a U-shape.
  • holes 14e1 and 14e2 are formed in the center of the magnets 14c1 and 14c2.
  • permanent magnets are employed as the magnets 14c1 and 14c2.
  • one of the magnets 14c1 and 14c2 has an N pole, and the other magnet 14c2 has an S pole.
  • the filtering device 50 is arranged such that magnets 14c1 and 14c2 sandwich the filter 14b with respect to the filter 14b arranged in the flow path 14a.
  • magnets 14c1 and 14c2 sandwich the filter 14b with respect to the filter 14b arranged in the flow path 14a.
  • one magnet 14c1 becomes an N pole
  • the other magnet 14c2 becomes an S pole.
  • the magnets 14c1 and 14c2 generate a magnetic field having magnetic lines of force along the flow path 14a in the filter 14b.
  • a slurry in which at least graphite particles are dispersed in a solvent is circulated through the flow path 14a.
  • the graphite particles may have a layered structure in which, for example, hexagonal plate crystals are overlapped so as to form a plurality of layers. Examples thereof include natural graphite, artificial graphite, natural graphite, and amorphous carbon of artificial graphite.
  • Such graphite particles tend to be oriented in a solvent so that the plane of the hexagonal plate crystal of graphite (the plane between the layers of the graphite) is parallel to the magnetic field lines due to the action of a magnetic field.
  • FIG. 11 shows an image in which the filter 14b filters the slurry (mixture 24) when it is assumed that there are no magnets 14c1 and 14c2 (in other words, there is no magnetic field action by the magnets 14c1 and 14c2). Has been. In this case, there is no magnetic field action by the magnets 14c1 and 14c2. For this reason, it is considered that the graphite particles 60 in the mixture 24 are not controlled and are randomly oriented in an arbitrary direction. Thus, when there is no magnetic field action by the magnets 14c1 and 14c2, the graphite particles 60 are difficult to pass through the filter 14b and become clogged.
  • the mixture 24 may have a dilatancy behavior.
  • the shearing force acting on the slurry increases. For this reason, the resistance when passing through the filter 14b is increased. If the resistance when passing through the filter 14b becomes high, the slurry may not pass through the filter 14b. Therefore, it is necessary to make the eyes of the filter 14b rough enough to allow the slurry to pass through the filter 14b.
  • FIG. 12 shows a typical example of the dilatancy behavior of such a slurry.
  • a, b, and c indicate the relationship between the shear rate and the viscosity for different slurry samples.
  • slurry a, b, and c differ in solid content concentration, respectively. Slurries a and b tend to increase in viscosity when the shear rate increases. Moreover, even if the shear rate becomes high, the slurry c does not have a high viscosity and does not exhibit dilatancy behavior. Thus, the slurry-like material may exhibit a dilatancy behavior.
  • the negative electrode mixture of a lithium ion secondary battery is a slurry-like material in which graphite particles 60 are dispersed in a solvent as described above.
  • a negative electrode mixture may exhibit dilatancy behavior.
  • clogging is likely to occur in the filter 14b.
  • scaly graphite tends to cause dilatancy behavior.
  • the scale-like graphite has a generally flat shape. It is considered that such scaly graphite becomes turbulent in a high shear region due to its shape characteristics, and dilatancy behavior is likely to occur.
  • the scale-like graphite has a large projected area in the normal direction of the hexagonal plate crystal.
  • clogging is particularly likely to occur.
  • the slurry in which the graphite particles 60 are dispersed in the solvent, such as the negative electrode mixture tends to be clogged with the filter 14b.
  • FIG. 13 shows an image in which the filter 14b filters the slurry in the filtration device 50 described above.
  • the filter 14b is sandwiched between magnets 14c1 and 14c2.
  • the magnets 14c1 and 14c2 are an N pole and the other magnet 14c2 is an S pole with respect to the filter 14b.
  • a magnetic field having magnetic lines of force along the flow path 14a is generated in the filter 14b.
  • the magnets 14c1 and 14c2 form a magnetic field having lines of magnetic force along the direction in which the mixture 24 should pass through the filter 14b.
  • the graphite particles 60 are oriented so as to be parallel to the lines of magnetic force by the action of the magnetic field. For this reason, as shown in FIG. 13, the graphite particles 60 easily pass through the eyes of the filter 14b. Moreover, in the filtration apparatus 50 mentioned above, as shown in FIG. 13, the magnetic field in which the magnetic force line followed the flow path 14a has arisen in the filter 14b. For this reason, the orientation of the graphite particles 60 in the slurry is aligned along the flow path 14a. For example, such scaly graphite is oriented so that the layers of hexagonal plate crystals are in the direction along the lines of magnetic force.
  • the projected area of the graphite particles 60 is smaller than the scale-like graphite with respect to the eyes of the filter 14b. In this state, scaly graphite infiltrates into the filter 14b, so clogging hardly occurs.
  • the filtration device 50 since the orientation of the graphite particles 60 in the slurry is aligned along the flow path 14a, the resistance when the slurry passes through the filter 14b is reduced. In addition, since the resistance when the slurry passes through the filter 14b is reduced, the influence of the dilatancy behavior is reduced.
  • the eyes of the filter 14b of the filtration device 50 can be made fine enough to allow the slurry to pass through the filter 14b. In the filtering device 50, as described above, the resistance generated in the slurry when passing through the filter 14b is small, and the dilatancy behavior hardly occurs, so the eyes of the filter 14b can be made finer.
  • the graphite particles 60 in the slurry can easily pass through the filter 14b, and the filter 14b can be narrowed. As a result, aggregates and foreign matters in the slurry can be more reliably removed.
  • the degree of orientation of the graphite particles 60 in the filtering device 50 is influenced by, for example, the strength of the magnetic field acting between the magnets 14 c 1 and 14 c 2 and the viscosity of the mixture 24 (slurry) passing through the filtering device 50.
  • the viscosity of the slurry is affected by other factors. For example, if the viscosity of the slurry is too high, not only does it not pass through the filter 14b, but also there is an effect that the slurry is not discharged at the application portion 14d (for example, a die). On the other hand, when the viscosity of the slurry is too low, dripping occurs at the time of application, and a predetermined basis weight is not maintained. For this reason, the viscosity of the slurry is adjusted to such a degree that it can be appropriately applied. For this reason, it is preferable to adjust the strength of the magnets 14c1 and 14c2 so that the graphite particles 60 in the slurry can be properly oriented at such a viscosity that can be appropriately applied.
  • the negative electrode mixture has a slurry viscosity of, for example, 500 mPa ⁇ sec to 5000 mPa ⁇ sec (E-type viscometer at 25 ° C., 2 rpm), and a solid content concentration of 40 wt% to It can be adjusted to about 60 wt%.
  • the strength of the magnets 14c1 and 14c2 is, for example, 1.0T or more, more preferably 1.5T or more, and further 2.0T or more at the position where the filter 14b is disposed or in the vicinity thereof.
  • the strength of the magnetic field can be measured with a commercially available magnetometer. As such a magnetic measuring instrument, for example, as a commercially available magnetic measuring instrument, there is a Gauss meter 425 type manufactured by Lake Shore.
  • the magnets 14c1 and 14c2 exhibit a magnetic force that can orient the graphite particles 60 in the slurry along the magnetic field lines according to the state (for example, viscosity) of the slurry supplied to the flow path 14a. Good.
  • the application unit 14 d applies the mixture 24 (slurry) that has passed through the filter 14 b to the current collector 22.
  • a slit coater, a gravure coater, a die coater, a comma coater, or the like is used as the application unit 14d.
  • the mixture 24 that has passed through the filtration device 50 as shown in FIG. 10 is supplied to the coating portion 14 d of the electrode material coating device 14.
  • the finer filter 14b can be used, and aggregates and foreign matters in the slurry can be more appropriately removed.
  • the mixture 24 stored in the tank 43 is sucked up by the pump 44 and supplied to the flow path 14a.
  • the mixture 24 is filtered by the filtration device 50 disposed in the flow path 14 a and supplied to the surface of the current collector 22 supported by the back roll 41 through the die 42. Further, the current collector 22 coated with the mixture 24 is passed through the drying furnace 16, and the mixture 24 is dried and collected by the collection unit 34.
  • the electrode material coating device 14 which concerns on one Embodiment of this invention was demonstrated, the electrode material coating device 14 is not limited to embodiment mentioned above.
  • FIG. 14 shows a configuration example (filtering device 50A) of a filtering device in which the magnets 14c1 and 14c2 are configured by electromagnets.
  • coils C10 and C20 that are electromagnets are disposed in the flow path 14a on the upstream side and the downstream side of the filter 14b, respectively.
  • the coils C10 and C20 are connected to the power source P1 so that the magnetic poles are opposite to each other with respect to the filter 14b (for example, when one is an N pole with respect to the filter 14b, the other is an S pole). Yes.
  • the power source P1 may be a DC power source or an AC power source.
  • the magnets 14c1 and 14c2 can be constituted by electromagnets.
  • the magnetic force of the magnets 14c1 and 14c2 can be adjusted by adjusting the current flowing through the coils C10 and C20.
  • the magnets 14c1 and 14c2 are not limited to the above-described embodiment. Various modifications are possible.
  • the mixture 24 is continuously applied while the current collector 22 travels in a foil shape or a sheet shape (band shape).
  • the step of applying the mixture 24 to the current collector 22 is not limited to such a form.
  • the mixture 24 may be poured onto the current collector 22 and stretched, or may be printed, and various forms are employed.
  • this electrode material application device 14 is a filter device 50 that filters the mixture 24, and a filter 14b disposed in the flow path 14a and a magnetic field in which magnetic lines of force follow the flow path. Is provided with magnets 14c1 and 14c2 arranged to cause the filter 14b.
  • the filtration device 50 can reduce the size of the filter 14b. For this reason, the aggregate and foreign material contained in such a slurry can be removed at a finer level. Therefore, it is possible to apply a more homogeneous mixture 24 with less mixing of aggregates and foreign matters. In this case, a more stable electrode sheet can be provided regardless of the configuration of the application part 14d, and it contributes to improving the performance of the secondary battery.
  • a novel filtration method is proposed for a slurry (mixture 24 here) in which at least graphite particles are dispersed in a solvent. That is, a slurry (mixture 24 in this case) in which at least graphite particles are dispersed in a solvent is produced, for example, while a magnetic field line generates a magnetic field along the flow path in the filter 14b disposed in the flow path 14a. 24) may be supplied to the flow path 14a to filter the slurry.
  • a filtration method aggregates and foreign matters contained in the slurry can be removed at a finer level. Moreover, the particles contained in the slurry can be made more uniform.
  • the influence by the dilatancy behavior which arises in a slurry at the time of filtering can be made small. For this reason, if the coarseness of the filter 14b is approximately the same, the pressure applied to the slurry to allow the filter 14b to pass through can be reduced. For this reason, facilities, such as a pump which supplies a slurry, can be reduced in size and the energy required to drive a pump can also be reduced. For this reason, equipment cost and running cost can be suppressed small.
  • such a filtration method can be widely applied to a method for manufacturing a secondary battery including an application step of applying such a slurry to a current collector.
  • the filtration device 50 embodying such a filtration method includes a flow path 14a, a filter 14b disposed in the flow path 14a, and magnetic lines of force along the flow path 14a.
  • Magnets 14c1 and 14c2 arranged to generate a magnetic field in filter 14b may be provided.
  • the magnets 14c1 and 14c2 may be constituted by a pair of magnets sandwiching the filter 14b along the flow path 14a.
  • the magnets 14c1 and 14c2 are preferably magnetic poles that attract each other at portions facing the filter 14b.
  • the magnets 14c1 and 14c2 may be permanent magnets or electromagnets.
  • the filtration device 50 is not limited to such an application and can be used for a wider range of applications.
  • the negative electrode mixture of the lithium ion secondary battery has a high ratio of the graphite particles 60 in the mixture, and the effect obtained by the filtration device 50 is high.
  • the positive electrode mixture of a lithium ion secondary battery may contain graphite particles as a conductive material. For this reason, you may use when filtering this positive mix.
  • the electrode material coating device, the filtering device, the slurry filtering method, and the secondary battery manufacturing method according to an embodiment of the present invention have been described. Further, here, the embodiments applied to the method for manufacturing a lithium ion secondary battery are illustrated. Note that the present invention is not limited to any of the above-described embodiments unless otherwise specified.
  • the present invention can contribute to improving the output of a secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery).
  • a secondary battery for example, a lithium ion secondary battery
  • the present invention is suitable for a method of manufacturing a lithium ion secondary battery for a vehicle driving power source such as a hybrid vehicle or a battery for driving an electric vehicle, which requires particularly high levels of output characteristics and cycle characteristics at high rates.
  • the lithium ion secondary battery can be suitably used as a battery 1000 that drives a motor (electric motor) of a vehicle 1 such as an automobile as shown in FIG.
  • the vehicle driving battery 1000 may be an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are combined.
  • Electrode material application device 14a Flow path 14a1 Filter arrangement space 14b Filter 14c1, 14c2 Magnet 14d Application part 14e1, 14e2 Hole 16 through the flow path 14a Drying furnace 22 Current collector 24 Mixture 32 Supply part 32a Core 34 Recovery Part 34a core 34b control part 34c motor 41 back roll 42 die 43 tank 44 pump 50, 50A filtration device 60 graphite particles 100 lithium ion secondary battery 200 wound electrode body 220 positive electrode sheet 221 positive electrode current collector 222 uncoated part 222a Intermediate portion 223 Positive electrode mixture layer 224 Positive electrode mixture 240 Negative electrode sheet 241 Negative electrode current collector 242 Uncoated portion 243 Negative electrode mixture layer 244 Negative electrode mixture 245 Heat resistant layer 262 Separator 264 Separator 280 Electrolytic solution 290 Battery charger 300 Battery case 310 Gap 320 Container body 3 2 lid and the container body seam 340 lid 360 safety valve 420 electrode terminals (positive electrode) 440 Electrode terminal (negative electrode) 610 Positive electrode active material 620 Conductive material 630

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Abstract

　電極材料塗布装置１４は、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーが流通し得る流路１４ａと、流路１４ａ内に配置されたフィルタ１４ｂと、流路１４ａに沿った磁力線を有する磁場をフィルタ１４ｂに生じさせるように配置された磁石１４ｃ１，１４ｃ２と、フィルタ１４ｂを通ったスラリーを集電体に塗る塗布部１４ｄとを備えている。

Description

電極材料塗布装置および濾過装置
　本発明は電極材料塗布装置および濾過装置に関する。かかる電極材料塗布装置は、例えば、二次電池に関し、特に、集電体に電極合剤を塗工する装置に用いることができる。また濾過装置は電極合剤を濾過するのに用いることができる。
　ここで、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充電可能な蓄電デバイス一般をいう。二次電池には、例えば、リチウムイオン二次電池(lithium-ion secondary battery)が含まれる。また、本明細書において「リチウムイオン二次電池」は、電解質イオンとしてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンに伴う電子の移動により充放電が実現される二次電池をいう。
　リチウムイオン二次電池の製造方法として、例えば、特許文献１には、リチウム二次電池の製造方法に関して、正極の形成に用いる正極スラリーおよび負極の形成に用いる負極スラリーを濾過することが開示されている。これにより、製造工程での混入微小金属粉末および原材料粉末中の粗大粉末を除去することが開示されている。
日本国特許出願公開２００９－３０１９４２号公報
　例えば、負極スラリーは、電極活物質としての黒鉛が溶媒中に分散したスラリーである。かかるスラリーは、例えば、金属箔に塗布され、その後、乾燥され、さらに圧延される。かかるスラリーには、溶媒中で、電極活物質やバインダや増粘材が所定以上に凝集した大きな粒子が含まれることがある。金属箔が帯状のシート材である場合において、スラリーは、例えば、搬送される金属箔に連続的に塗布される。この際、スラリーに大きな粒子が含まれていると、当該粒子が塗布経路で詰まることがある。当該粒子が詰まった部分ではスラリーが塗布されず、金属箔にすじ状にスラリーが塗布されていない部分（塗工すじ）が生じることがある。このため、スラリーから大きな粒子を除去することが望ましい。換言すれば、スラリーに含まれる粒子の粒径を概ね揃えることが望ましい。このため、塗布前にスラリーをフィルタに通してスラリーを濾過する場合がある。
　また、かかるスラリーは、所定の目付量で金属箔に塗工される。このためスラリーは、金属箔に塗布した際に液垂れしたり、厚さ（目付量）が大きく変わったりすることがない程度に所要の粘度を有している。かかるスラリーは、ダイラタンシ挙動を示し易く、フィルタの目が細かくなればなるほど、抵抗が高くなる。このため、目が細かいフィルタにスラリーを通すためにはスラリーに与える圧力を高くする必要がある。さらに、ダイラタンシ挙動の影響によって、スラリーに与える圧力が高くなればなるほど、スラリーはフィルタを通り難くなる。このようにフィルタの目を細かくすればするほど、目詰まりが生じやすい。このため、フィルタの目をある程度粗くせざるを得ない場合もある。また、スラリーを濾過する際、フィルタの目が粗いと、除去できる粒子の粒径が大きくなってしまう。このように、スラリーは、単純に目の細かいフィルタを通過させようにも、上手く濾過できない場合がある。
　本発明に係る電極材料塗布装置は、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーが流通し得る流路と、流路内に配置されたフィルタと、流路に沿った磁力線を有する磁場をフィルタに生じさせるように配置された磁石と、フィルタを通ったスラリーを集電体に塗る塗布部とを備えている。
　かかる電極材料塗布装置によれば、流路に形成されたフィルタを通る際に、磁場の影響で、流路に沿って黒鉛粒子の向きが整えられる。このため、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーがフィルタを通り易くなり、フィルタの目詰まりが生じ難くなる。このため、より目の細かいフィルタを採用することができ、スラリー中の凝集物や異物をより微細なレベルで除去できる。
　この場合、磁石は、例えば、流路に沿ってフィルタを挟むように配置され、それぞれフィルタに対向した部位が互いに引き合う磁極になる一対の磁石で構成されていてもよい。また、磁石は、永久磁石で構成されていてもよいし、電磁石で構成されていてもよい。
　また、スラリーの濾過方法という観点において、本発明は、流路に配置したフィルタに磁力線が流路に沿った磁場を生じさせながら、溶媒に少なくとも黒鉛粒子を分散させたスラリーを流路に供給して、スラリーを濾過する方法である。かかるスラリーの濾過方法によれば、フィルタの目詰まりが生じ難くなる。このため、より目の細かいフィルタを採用することができ、スラリー中の凝集物や異物をより微細なレベルで除去できる。
　かかる濾過方法はスラリー中の凝集物や異物をより微細なレベルで除去できるので、二次電池の性能向上に寄与しうる。このため、かかる濾過方法は、二次電池の製造方法において、スラリーを集電体に塗布する塗布工程を含む場合に、スラリーを濾過する方法に採用するのが好適である。例えば、二次電池の製造方法は、上述したスラリーの濾過方法によってスラリーを濾過する工程と、当該濾過する工程で濾過されたスラリーを集電体に塗布する工程とを含んでいるとよい。
図１は、リチウムイオン二次電池の構造の一例を示す図である。 図２は、リチウムイオン二次電池の捲回電極体を示す図である。 図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示す断面図である。 図４は、正極合剤層の構造を示す断面図である。 図５は、負極合剤層の構造を示す断面図である。 図６は、捲回電極体の未塗工部と電極端子との溶接箇所を示す側面図である。 図７は、リチウムイオン二次電池の充電時の状態を模式的に示す図である。 図８は、リチウムイオン二次電池の放電時の状態を模式的に示す図である。 図９は、本発明の一実施形態に係る二次電池の製造における一工程を示す図である。 図１０は、濾過装置の一例を示す図である。 図１１は、濾過装置に磁石がないと仮定した場合において、フィルタがスラリーを濾過するイメージを示す図である。 図１２は、スラリーのダイラタンシ挙動の典型例を示す図である。 図１３は、本発明の一実施形態においてフィルタがスラリーを濾過するイメージを示す図である。 図１４は、濾過装置の他の例を示す図である。 図１５は、二次電池を搭載した車両を示す図である。
　ここではまず、本発明が適用され得る二次電池の例として、リチウムイオン二次電池の構造例を簡単に説明する。その後、本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法および電極材料塗布装置を図面に基づいて説明する。なお、同じ作用を奏する部材、部位には適宜に同じ符号を付している。また、各図面は、模式的に描いており、必ずしも実物を反映しない。
　図１は、リチウムイオン二次電池１００を示している。このリチウムイオン二次電池１００は、図１に示すように、捲回電極体２００と電池ケース３００とを備えている。また、図２は、捲回電極体２００を示す図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示している。
　捲回電極体２００は、図２及び図３に示すように、正極シート２２０、負極シート２４０およびセパレータ２６２、２６４を有している。正極シート２２０、負極シート２４０およびセパレータ２６２、２６４は、それぞれ帯状のシート材である。
≪正極シート２２０≫
　正極シート２２０は、図２及び図３に示すように、帯状の正極集電体２２１（正極芯材）を有している。正極集電体２２１には、正極に適する金属箔が好適に使用され得る。この正極集電体２２１には、所定の幅を有する帯状のアルミニウム箔が用いられている。また、正極シート２２０は、未塗工部２２２と正極合剤層２２３とを有している。未塗工部２２２は正極集電体２２１の幅方向片側の縁部に沿って設定されている。正極合剤層２２３は、正極活物質を含む正極合剤２２４が塗工された層である。正極合剤２２４は、正極集電体２２１に設定された未塗工部２２２を除いて、正極集電体２２１の両面に塗工されている。
≪正極合剤層２２３、正極活物質６１０≫
　ここで、図４は、リチウムイオン二次電池１００の正極シート２２０の断面図である。なお、図４において、正極合剤層２２３の構造が明確になるように、正極合剤層２２３中の正極活物質６１０と導電材６２０とバインダ６３０とをそれぞれ大きく模式的に表している。
　正極合剤層２２３には、図４に示すように、正極活物質６１０や導電材６２０やバインダ６３０が含まれている。正極活物質６１０には、リチウムイオン二次電池の正極活物質として用いられる物質を使用することができる。正極活物質６１０の例を挙げると、ＬｉＮｉＣｏＭｎＯ２（リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物）、ＬｉＮｉＯ２(ニッケル酸リチウム)、ＬｉＣｏＯ２(コバルト酸リチウム)、ＬｉＭｎ２Ｏ４(マンガン酸リチウム)、ＬｉＦｅＰＯ４(リン酸鉄リチウム)などのリチウム遷移金属酸化物が挙げられる。ここで、ＬｉＭｎ２Ｏ４は、例えば、スピネル構造を有している。また、ＬｉＮｉＯ２やＬｉＣｏＯ２は層状の岩塩構造を有している。また、ＬｉＦｅＰＯ４は、例えば、オリビン構造を有している。オリビン構造のＬｉＦｅＰＯ４には、例えば、ナノメートルオーダーの粒子がある。また、オリビン構造のＬｉＦｅＰＯ４は、さらにカーボン膜で被覆することができる。
≪導電材６２０≫
　導電材６２０としては、例えば、カーボン粉末やカーボンファイバーなどのカーボン材料が例示される。このような導電材から選択される一種を単独で用いてもよく二種以上を併用してもよい。カーボン粉末としては、種々のカーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、黒鉛化カーボンブラック、カーボンブラック、黒鉛、ケッチェンブラック）、グラファイト粉末などのカーボン粉末を用いることができる。
≪バインダ６３０≫
　また、バインダ６３０は、正極活物質６１０や導電材６２０の各粒子を結着させたり、これらの各粒子と正極集電体２２１とを結着させたりする。かかるバインダ６３０としては、使用する溶媒に溶解または分散可溶なポリマーを用いることができる。例えば、水性溶媒を用いた正極合剤組成物においては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）などのセルロース系ポリマー、また例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素系樹脂、酢酸ビニル共重合体やスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル酸変性ＳＢＲ樹脂（ＳＢＲ系ラテックス）などのゴム類；などの水溶性または水分散性ポリマーを好ましく採用することができる。また、非水溶媒を用いた正極合剤組成物においては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）などのポリマーを好ましく採用することができる。上記で例示したポリマー材料は、バインダとしての機能の他に、上記組成物の増粘剤その他の添加剤としての機能を発揮する目的で使用されることもあり得る。
≪増粘剤、溶媒≫
　正極合剤層２２３は、例えば、上述した正極活物質６１０や導電材６２０を溶媒にペースト状（スラリ状）に混ぜ合わせた正極合剤２２４を作成し、正極集電体２２１に塗布し、乾燥させ、圧延することによって形成されている。この際、溶媒としては、水性溶媒および非水溶媒の何れも使用可能である。非水溶媒の好適な例としてＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）が挙げられる。
　正極合剤全体に占める正極活物質の質量割合は、凡そ５０ｗｔ％以上（典型的には５０～９５ｗｔ％）であることが好ましく、通常は凡そ７０～９５ｗｔ％（例えば７５～９０ｗｔ％）であることがより好ましい。また、正極合剤全体に占める導電材の割合は、例えば凡そ２～２０ｗｔ％とすることができ、通常は凡そ２～１５ｗｔ％とすることが好ましい。バインダを使用する組成では、正極合剤全体に占めるバインダの割合を例えば凡そ１～１０ｗｔ％とすることができ、通常は凡そ２～５ｗｔ％とすることが好ましい。
≪負極シート２４０≫
　負極シート２４０は、図２に示すように、帯状の負極集電体２４１（負極芯材）を有している。負極集電体２４１には、負極に適する金属箔が好適に使用され得る。この実施形態では、負極集電体２４１には、所定の幅を有する帯状の銅箔が用いられている。また、負極シート２４０は、未塗工部２４２と、負極合剤層２４３とを有している。未塗工部２４２は負極集電体２４１の幅方向片側の縁部に沿って設定されている。負極合剤層２４３は、負極活物質を含む負極合剤２４４が塗工された層である。負極合剤２４４は、負極集電体２４１に設定された未塗工部２４２を除いて、負極集電体２４１の両面に塗工されている。
≪負極合剤２４４≫
　図５は、リチウムイオン二次電池１００の負極シート２４０の断面図である。また、図５において、負極合剤層２４３の構造が明確になるように、負極合剤層２４３中の負極活物質７１０とバインダ７３０とをそれぞれ大きく模式的に表している。ここでは、負極活物質７１０は、いわゆる鱗片状（Flake Graphite）黒鉛が用いられた場合を図示している。負極活物質７１０は、図５に示された例に限定されない。負極合剤層２４３には、図５に示すように、負極活物質７１０や増粘剤（図示省略）やバインダ７３０などが含まれている。
≪負極活物質７１０≫
　負極活物質には、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、天然黒鉛や人造黒鉛のアモルファスカーボンなどの黒鉛（炭素系材料）が挙げられる。なお、負極活物質は、それ自体に導電性を有している。また、この例では、図３に示すように、負極合剤層２４３の表面には、さらに耐熱層２４５（ＨＲＬ：heat-resistant layer）が形成されている。耐熱層２４５には、主として金属酸化物（例えば、アルミナ）で形成されている。なお、このリチウムイオン二次電池１００では、負極合剤層２４３の表面に耐熱層２４５が形成されている。図示は省略するが、耐熱層は、例えば、セパレータ２６２、２６４の表面に形成されていてもよい。
≪負極活物質≫
　また、負極活物質としては、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる材料の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。負極活物質には、例えば、少なくとも一部にグラファイト構造（層状構造）を含む粒子状の炭素材料（カーボン粒子）が挙げられる。より具体的には、いわゆる黒鉛質（グラファイト）、難黒鉛化炭素質（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素質（ソフトカーボン）、これらを組み合わせた炭素材料を用いることができる。例えば、天然黒鉛のような黒鉛粒子を使用することができる。また、負極活物質には、天然黒鉛表面に非晶質炭素コートを施した材料を用いることができる。
　特に限定するものではないが、負極合剤全体に占める負極活物質の割合は凡そ８０ｗｔ％以上（例えば８０～９９ｗｔ％）にすることができる。また、負極合剤全体に占める負極活物質の割合は、凡そ９０ｗｔ％以上（例えば９０～９９ｗｔ％、より好ましくは９５～９９ｗｔ％）であることが好ましい。負極合剤全体に占めるバインダ７３０の割合は、例えば、凡そ０．５～１０ｗｔ％にすることができ、通常は凡そ０．５～５ｗｔ％にすることが好ましい。
≪セパレータ２６２、２６４≫
　セパレータ２６２、２６４は、正極シート２２０と負極シート２４０とを隔てる部材である。この例では、セパレータ２６２、２６４は、微小な孔を複数有する所定幅の帯状のシート材で構成されている。セパレータ２６２、２６４には、例えば、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成された単層構造のセパレータや積層構造のセパレータがある。この例では、図２および図３に示すように、負極合剤層２４３の幅ｂ１は、正極合剤層２２３の幅ａ１よりも少し広い。さらにセパレータ２６２、２６４の幅ｃ１、ｃ２は、負極合剤層２４３の幅ｂ１よりも少し広い（ｃ１、ｃ２＞ｂ１＞ａ１）。
≪捲回電極体２００≫
　捲回電極体２００の正極シート２２０および負極シート２４０は、セパレータ２６２、２６４を介在させた状態で重ねられ、かつ、捲回されている。
　この例では、正極シート２２０と負極シート２４０とセパレータ２６２、２６４は、図２に示すように、長さ方向を揃えて、正極シート２２０、セパレータ２６２、負極シート２４０、セパレータ２６４の順で重ねられている。この際、正極合剤層２２３と負極合剤層２４３には、セパレータ２６２、２６４が重ねられる。また、負極合剤層２４３の幅は正極合剤層２２３よりも少し広く、負極合剤層２４３は正極合剤層２２３を覆うように重ねられている。これにより、充放電時に、正極合剤層２２３と負極合剤層２４３との間で、リチウムイオン（Ｌｉ）がより確実に行き来する。
　さらに、正極シート２２０の未塗工部２２２と負極シート２４０の未塗工部２４２とは、セパレータ２６２、２６４の幅方向において互いに反対側にはみ出るように重ねられている。重ねられたシート材（例えば、正極シート２２０）は、幅方向に設定された捲回軸周りに捲回されている。
　なお、かかる捲回電極体２００は、正極シート２２０と負極シート２４０とセパレータ２６２、２６４を所定の順に重ねつつ捲回する。この工程において、各シートの位置をＥＰＣ（edge position control）のような位置調整機構で制御しつつ各シートを重ねる。この際、セパレータ２６２、２６４が介在した状態ではあるが、負極合剤層２４３は正極合剤層２２３を覆うように重ねられる。
≪電池ケース３００≫
　また、この例では、電池ケース３００は、図１に示すように、いわゆる角型の電池ケースであり、容器本体３２０と、蓋体３４０とを備えている。容器本体３２０は、有底四角筒状を有しており、一側面（上面）が開口した扁平な箱型の容器である。蓋体３４０は、当該容器本体３２０の開口（上面の開口）に取り付けられて当該開口を塞ぐ部材である。
　車載用の二次電池では、燃費向上のため、重量エネルギ効率（単位重量当りの電池の容量）を向上させることが望まれる。このため、電池ケース３００を構成する容器本体３２０と蓋体３４０は、アルミニウムやアルミニウム合金などの軽量金属（この例では、アルミニウム）を採用することが望まれる。これにより重量エネルギ効率を向上させることができる。
　この電池ケース３００は、捲回電極体２００を収容する空間として、扁平な矩形の内部空間を有している。また、図１に示すように、当該電池ケース３００の扁平な内部空間は、捲回電極体２００よりも横幅が少し広い。この実施形態では、電池ケース３００の内部空間には、捲回電極体２００が収容されている。捲回電極体２００は、図１に示すように、捲回軸に直交する一の方向において扁平に変形させられた状態で電池ケース３００に収容されている。
　この実施形態では、電池ケース３００は、有底四角筒状の容器本体３２０と、容器本体３２０の開口を塞ぐ蓋体３４０とを備えている。ここで、容器本体３２０は、例えば、深絞り成形やインパクト成形によって成形することができる。なお、インパクト成形は、冷間での鍛造の一種であり、衝撃押出加工やインパクトプレスとも称される。
　また、電池ケース３００の蓋体３４０には、電極端子４２０、４４０が取り付けられている。電極端子４２０、４４０は、電池ケース３００（蓋体３４０）を貫通して電池ケース３００の外部に出ている。また、蓋体３４０には安全弁３６０が設けられている。
　この例では、捲回電極体２００は、電池ケース３００（この例では、蓋体３４０）に取り付けられた電極端子４２０、４４０に取り付けられている。捲回電極体２００は、捲回軸に直交する一の方向において扁平に押し曲げられた状態で電池ケース３００に収納されている。また、捲回電極体２００は、セパレータ２６２、２６４の幅方向において、正極シート２２０の未塗工部２２２と負極シート２４０の未塗工部２４２とが互いに反対側にはみ出ている。このうち、一方の電極端子４２０は、正極集電体２２１の未塗工部２２２に固定されており、他方の電極端子４４０は、負極集電体２４１の未塗工部２４２に固定されている。
　また、この例では、図１に示すように、蓋体３４０の電極端子４２０、４４０は、捲回電極体２００の未塗工部２２２、未塗工部２４２の中間部分２２２ａ、２４２ａに延びている。当該電極端子４２０、４４０の先端部は、未塗工部２２２、２４２のそれぞれの中間部分に溶接されている。図６は、捲回電極体２００の未塗工部２２２、２４２と電極端子４２０、４４０との溶接箇所を示す側面図である。
　セパレータ２６２、２６４の両側において、正極集電体２２１の未塗工部２２２、負極集電体２４１の未塗工部２４２はらせん状に露出している。図６に示すように、この実施形態では、これらの未塗工部２２２、２４２をその中間部分において、それぞれ寄せ集め、電極端子４２０、４４０の先端部に溶接している。この際、それぞれの材質の違いから、電極端子４２０と正極集電体２２１の溶接には、例えば、超音波溶接が用いられる。また、電極端子４４０と負極集電体２４１の溶接には、例えば、抵抗溶接が用いられる。
　このように、捲回電極体２００は、扁平に押し曲げられた状態で、蓋体３４０に固定された電極端子４２０、４４０に取り付けられている。かかる捲回電極体２００は、容器本体３２０の扁平な内部空間に収容される。容器本体３２０は、捲回電極体２００が収容された後、蓋体３４０によって塞がれる。蓋体３４０と容器本体３２０の合わせ目３２２（図１参照）は、例えば、レーザ溶接によって溶接されて封止されている。このように、この例では、捲回電極体２００は、蓋体３４０（電池ケース３００）に固定された電極端子４２０、４４０によって、電池ケース３００内に位置決めされている。
≪電解液≫
　その後、蓋体３４０に設けられた注液孔から電池ケース３００内に電解液が注入される。電解液は、この例では、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒（例えば、体積比１：１程度の混合溶媒）にＬｉＰＦ６を約１ｍｏｌ／リットルの濃度で含有させた電解液が用いられている。その後、注液孔に金属製の封止キャップを取り付けて（例えば溶接して）電池ケース３００を封止する。なお、電解液としては、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる非水電解液を使用することができる。
≪ガス抜け経路≫
　また、この例では、当該電池ケース３００の扁平な内部空間は、扁平に変形した捲回電極体２００よりも少し広い。捲回電極体２００の両側には、捲回電極体２００と電池ケース３００との間に隙間３１０、３１２が設けられている。当該隙間３１０、３１２は、ガス抜け経路になる。
　かかる構成のリチウムイオン二次電池１００は、過充電が生じた場合に温度が高くなる。リチウムイオン二次電池１００の温度が高くなると、電解液が分解されてガスが発生する。発生したガスは、捲回電極体２００の両側における捲回電極体２００と電池ケース３００との隙間３１０、３１２、および、安全弁３６０を通して、スムーズに外部に排気される。かかるリチウムイオン二次電池１００では、正極集電体２２１と負極集電体２４１は、電池ケース３００を貫通した電極端子４２０、４４０を通じて外部の装置に電気的に接続される。
≪正極合剤層２２３、負極合剤層２４３≫
　図４に示すように、この実施形態では、正極集電体２２１の両面にそれぞれ正極合剤２２４が塗工されている。かかる正極合剤２２４の層（正極合剤層２２３）には、正極活物質６１０と導電材６２０が含まれている。図５に示すように、負極集電体２４１の両面にそれぞれ負極合剤２４４が塗工されている。かかる負極合剤２４４の層（負極合剤層２４３）には、負極活物質７１０が含まれている。
≪空孔≫
　ここで、正極合剤層２２３は、例えば、正極活物質６１０と導電材６２０の粒子間などに、空洞とも称すべき微小な隙間を有している。かかる正極合剤層２２３の微小な隙間には電解液（図示省略）が浸み渡り得る。また、負極合剤層２４３は、例えば、負極活物質７１０の粒子間などに、空洞とも称すべき微小な隙間を有している。かかる負極合剤層２４３の微小な隙間には電解液（図示省略）が浸み渡り得る。ここでは、かかる隙間（空洞）を適宜に「空孔」と称する。
　以下、充電時と放電時のリチウムイオン二次電池１００の動作を説明する。
≪充電時の動作≫
　図７は、かかるリチウムイオン二次電池１００の充電時の状態を模式的に示している。充電時においては、図７に示すように、リチウムイオン二次電池１００の電極端子４２０、４４０（図１参照）は、充電器２９０に接続される。充電器２９０の作用によって、充電時には、正極合剤層２２３中の正極活物質６１０（図４参照）からリチウムイオン（Ｌｉ）が電解液２８０に放出される。また、正極活物質６１０（図４参照）からは電子が放出される。放出された電子は、図７に示すように、導電材６２０を通じて正極集電体２２１に送られ、さらに、充電器２９０を通じて負極へ送られる。また、負極では電子が蓄えられるとともに、電解液２８０中のリチウムイオン（Ｌｉ）が、負極合剤層２４３中の負極活物質７１０（図５参照）に吸収され、かつ、貯蔵される。
≪放電時の動作≫
　図８は、かかるリチウムイオン二次電池１００の放電時の状態を模式的に示している。放電時には、図８に示すように、負極から正極に電子が送られるとともに、負極合剤層２４３に貯蔵されたリチウムイオン（Ｌｉイオン）が、電解液２８０に放出される。また、正極では、正極合剤層２２３中の正極活物質６１０に電解液２８０中のリチウムイオン（Ｌｉ）が取り込まれる。
　このように、リチウムイオン二次電池１００の充放電において、電解液２８０を介して、正極合剤層２２３と負極合剤層２４３との間でリチウムイオン（Ｌｉ）が行き来する。このため、正極合剤層２２３では、電解液２８０が浸み渡り、リチウムイオンがスムーズに拡散することができる所要の空孔が、正極活物質６１０（図４参照）の周りや負極活物質７１０（図５参照）の周りにあることが望ましい。かかる構成によって正極活物質６１０や負極活物質７１０の周りに十分なリチウムイオンが存在し得る。このため、電解液２８０と正極活物質６１０との間、電解液２８０と負極活物質７１０との間でリチウムイオン（Ｌｉ）の行き来がスムーズになる。
　また、充電時においては、正極活物質６１０から導電材６２０を通じて正極集電体２２１に電子が送られる。これに対して、放電時においては、正極集電体２２１から導電材６２０を通じて正極活物質６１０に電子が戻される。正極活物質６１０はリチウム遷移金属酸化物からなり導電性に乏しい。このため、正極活物質６１０と正極集電体２２１との間の電子の移動は、主として導電材６２０を通じて行なわれる。
　このように、充電時においては、リチウムイオン（Ｌｉ）の移動および電子の移動がスムーズなほど、効率的で急速な充電が可能になると考えられる。また、放電時においては、リチウムイオン（Ｌｉ）の移動および電子の移動がスムーズなほど、電池の抵抗が低下し、放電量が増加するので、電池の出力が向上すると考えられる。
≪他の電池形態≫
　なお、上記はリチウムイオン二次電池の一例を示すものである。リチウムイオン二次電池は上記形態に限定されない。また、同様に集電体に電極合剤が塗工された電極シートは、他にも種々の電池形態に用いられる。例えば、他の電池形態として、円筒型電池やラミネート型電池などが知られている。円筒型電池は、円筒型の電池ケースに捲回電極体を収容した電池である。また、ラミネート型電池は、正極シートと負極シートとをセパレータを介在させて積層した電池である。
　以下、本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法、特に電極材料塗布装置を図面に基づいて説明する。図９は、かかる電極材料塗布装置の製造方法を具現化した製造装置を示す図である。
　この二次電池の製造方法は、図９に示すように、集電体２２に合剤２４を塗布する塗布工程（１４）と、集電体２２に塗布された合剤２４を乾燥させる乾燥工程（１６）とを含んでいる。この実施形態では、二次電池の製造方法の一工程として、電極シートを製造する製造工程（１０）においては、走行経路１２、電極材料塗布装置１４、乾燥炉１６を備えている。
≪集電体２２≫
　ここで、集電体２２の好ましい一形態は、例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属箔である。また、集電体２２は、必ずしも金属箔に限定されない。例えば、集電体２２は、導電性を持たせた樹脂でもよい。導電性を持たせた樹脂には、例えば、ポリプロピレンフィルムに、アルミや、銅を蒸着させたフィルム材を用いることができる。
≪合剤２４≫
　ここで、合剤２４は、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーである。黒鉛粒子には、例えば、黒鉛質（グラファイト）、難黒鉛化炭素質（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素質（ソフトカーボン）、天然黒鉛、天然黒鉛表面に非晶質炭素コートを施した材料が含まれる。溶媒には、水性溶媒および非水溶媒の何れも使用可能である。非水溶媒の好適な例としてＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）が挙げられる。かかる合剤２４には、例えば、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリー、例えば、リチウムイオン二次電池の製造に用いられる負極合剤が含まれる。
≪走行経路１２≫
　走行経路１２は、集電体２２を走行させる経路である。この実施形態では、走行経路１２には、集電体２２を走行させる所定の経路に沿って複数のガイドが配置されている。走行経路１２の始端には、集電体２２を供給する供給部３２が設けられている。供給部３２には、予め巻き芯３２ａに巻き取られた集電体２２が配置されている。供給部３２からは適宜に適当な量の集電体２２が走行経路１２に供給される。また、走行経路１２の終端には集電体２２を回収する回収部３４が設けられている。回収部３４は、走行経路１２で所定の処理が施された集電体２２を巻き芯３４ａに巻き取る。この実施形態では、回収部３４には、例えば、制御部３４ｂと、モータ３４ｃとが設けられている。制御部３４ｂは、回収部３４の巻き芯３４ａの回転を制御するためのプログラムが予め設定されている。モータ３４ｃは、巻き芯３４ａを回転駆動させるアクチュエータであり、制御部３４ｂに設定されたプログラムに従って駆動する。かかる走行経路１２には、電極材料塗布装置１４と、乾燥炉１６とが順に配置されている。
≪電極材料塗布装置１４（塗布工程）≫
　電極材料塗布装置１４は、図９に示すように、流路１４ａと、フィルタ１４ｂと、磁石１４ｃ１，１４ｃ２と、塗布部１４ｄとを備えている。この実施形態では、電極材料塗布装置１４は、走行経路１２に配設されたバックロール４１を走行する集電体２２に対して合剤２４を塗布するように構成されている。このため、この実施形態では、電極材料塗布装置１４は、さらにタンク４３と、ポンプ４４とを備えている。ここで、タンク４３は、合剤２４を貯留した容器である。ポンプ４４は、タンク４３から流路１４ａに合剤２４を送り出す装置である。
≪流路１４ａ≫
　流路１４ａは、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーが流通し得る流路である。この実施形態では、流路１４ａは、タンク４３から塗布部１４ｄへ至るように形成されている。フィルタ１４ｂは、流路１４ａ内に配置されている。また、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、流路１４ａに沿った磁力線を有する磁場をフィルタ１４ｂに生じさせるように配置されている。かかるフィルタ１４ｂと、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、電極材料塗布装置１４のうちスラリーを濾過する濾過装置５０を構成している。
≪フィルタ１４ｂ≫
　ここで、フィルタ１４ｂは、樹脂や金属の繊維を絡ませた不織布フィルタや、樹脂や金属の繊維を編んだメッシュフィルタなどを用いることができる。フィルタ１４ｂの目の粗さは、除去し得る粒子の大きさや、合剤２４（スラリー）の粘度にも影響する。このため、具体的な実施において、流路１４ａに流通させる合剤２４（スラリー）に応じた適当なフィルタを選択するとよい。
≪磁石１４ｃ１，１４ｃ２≫
　また磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、流路１４ａに沿った磁力線を有する磁場をフィルタ１４ｂに生じさせる部材である。この実施形態では、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、流路１４ａに沿ってフィルタ１４ｂを挟むように配置され、それぞれフィルタ１４ｂに対向した部位が互いに引き合う磁極になる一対の磁石で構成されている。すなわち、例えば、図９に示すように、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、磁石１４ｃ１，１４ｃ２のうち何れか一方がフィルタ１４ｂに対してＳ極となり、他方がフィルタ１４ｂに対してＮ極となるように配置されている。ここで、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、永久磁石で構成してもよいし、電磁石で構成してもよい。
≪濾過装置５０≫
　図１０は、濾過装置５０に関し、流路１４ａとフィルタ１４ｂと磁石１４ｃ１，１４ｃ２の具体的な構成例を示している。図１０に示す例では、流路１４ａは、フィルタ１４ｂが配置される空間１４ａ１（フィルタ配置空間）において内径が広く形成されている。フィルタ１４ｂは、流路１４ａの当該空間１４ａ１に応じた形状を有し、当該空間１４ａ１を仕切るように当該空間１４ａ１の中央に配置されている。ここで、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、Ｕ字型に屈曲した板状の鋼材のうち、対向する両側の片部に構成されている。この実施形態では、当該磁石１４ｃ１，１４ｃ２の中央には、流路１４ａとなるパイプを通す穴１４ｅ１、１４ｅ２が形成されている。ここでは、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、永久磁石が採用されている。当該磁石１４ｃ１，１４ｃ２の間に挟まれたフィルタ１４ｂに対して、磁石１４ｃ１，１４ｃ２のうち一方の磁石１４ｃ１がＮ極になり、他方の磁石１４ｃ２はＳ極になる。
　この濾過装置５０は、図１０に示すように、流路１４ａ内に配置したフィルタ１４ｂに対して、磁石１４ｃ１，１４ｃ２がフィルタ１４ｂを挟むように配置されている。そして、磁石１４ｃ１，１４ｃ２のうち一方の磁石１４ｃ１がＮ極になり、他方の磁石１４ｃ２がＳ極になる。このため、かかる磁石１４ｃ１，１４ｃ２によって、フィルタ１４ｂには、磁力線が流路１４ａに沿った磁場が生じる。
　この実施形態では、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーを流路１４ａに流通させる。ここで、黒鉛粒子は、例えば、六角板状結晶が複数の層を形成するように重なった層構造を有しているとよい。例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、天然黒鉛、人造黒鉛のアモルファスカーボンなどが挙げられる。かかる黒鉛粒子は、磁場の作用により、溶媒中で黒鉛の六角板状結晶の面（黒鉛の層間の面）が磁力線に平行になるように配向する傾向が見られる。例えば、六角板状結晶の黒鉛の層が重なった鱗片状黒鉛（Flake Graphite）では、黒鉛の層間の面が揃っているので、磁力線に平行になるように配向する傾向が顕著に現れる。かかる鱗片状黒鉛は、六角板状結晶が層間の結合力よりも強いため、概ね平べったい形状を有している。
　ところで、図１１は、磁石１４ｃ１，１４ｃ２がないと仮定した場合（換言すれば、磁石１４ｃ１，１４ｃ２による磁場の作用がない状態）において、フィルタ１４ｂがスラリー（合剤２４）を濾過するイメージが示されている。この場合、磁石１４ｃ１，１４ｃ２による磁場の作用がない。このため、合剤２４中の黒鉛粒子６０は、制御されておらず、ランダムに任意の方向に配向しているものと考えられる。このように、磁石１４ｃ１，１４ｃ２による磁場の作用がない場合には、黒鉛粒子６０はフィルタ１４ｂを通過し難く、目詰まりの要因になる。
　また、かかる合剤２４（スラリー）にはダイラタンシ挙動が生じうる。特に、目の細かいフィルタ１４ｂを選択すると、スラリーに作用するせん断力が高くなる。このため、フィルタ１４ｂを通過させる際の抵抗が高くなる。フィルタ１４ｂを通過させる際の抵抗が高くなると、スラリーがフィルタ１４ｂを通過できない場合もある。従って、スラリーがフィルタ１４ｂを通過できる程度には、フィルタ１４ｂの目を粗くする必要がある。
　図１２は、かかるスラリーのダイラタンシ挙動について、典型例を示している。図１２中のａ、ｂ、ｃは、それぞれ異なるスラリーのサンプルについて、せん断速度と、粘度との関係を示している。このうち、スラリーａ、ｂ、ｃは、それぞれ固形分濃度が異なっている。スラリーａ、ｂは、せん断速度が高くなった場合に、粘度が高くなる傾向を示している。また、スラリーｃは、せん断速度が高くなっても、粘度が高くならず、ダイラタンシ挙動を示していない。このようにスラリー状の材料は、ダイラタンシ挙動を示す場合がある。
　例えば、リチウムイオン二次電池の負極合剤は、上述したように溶媒に黒鉛粒子６０が分散したスラリー状の材料である。かかる負極合剤は、ダイラタンシ挙動を示す場合がある。かかる負極合剤は、ダイラタンシ挙動を示す場合には、フィルタ１４ｂで目詰まりが生じ易い。特に、鱗片状の黒鉛は、ダイラタンシ挙動を生じ易い。鱗片状の黒鉛は、上述したように、概ね平べったい形状を有している。かかる鱗片状の黒鉛は、その形状特性により、高せん断領域で乱流になり、ダイラタンシ挙動が生じやすくなると考えられる。また、かかる鱗片状の黒鉛は、六角板状結晶の法線方向において投影面積が大きくなる。かかる鱗片状の黒鉛が六角板状結晶の法線方向でフィルタ１４ｂに浸入すると、特に目詰まりが起きやすい。このため、負極合剤のように、溶媒に黒鉛粒子６０が分散したスラリーは、特に、フィルタ１４ｂで目詰まりが生じ易い傾向がある。
≪磁石１４ｃ１，１４ｃ２の作用≫
　これに対して、図１３は、上述した濾過装置５０においてフィルタ１４ｂがスラリーを濾過するイメージが示されている。上述した濾過装置５０では、図１３に示すように、フィルタ１４ｂは、磁石１４ｃ１，１４ｃ２の間に挟まれている。フィルタ１４ｂに対して磁石１４ｃ１，１４ｃ２のうち一方の磁石１４ｃ１がＮ極になり、他方の磁石１４ｃ２がＳ極になる。このため、磁力線が流路１４ａに沿った磁場がフィルタ１４ｂに生じている。換言すると、かかる磁石１４ｃ１，１４ｃ２によって、フィルタ１４ｂに対して合剤２４が通り抜けるべき方向に沿った磁力線を有する磁場が形成される。
　この際、黒鉛粒子６０は、磁場の作用によって磁力線に平行になるように配向する。このため、図１３に示すように、黒鉛粒子６０はフィルタ１４ｂの目を通り易くなる。また上述した濾過装置５０では、図１３に示すように、磁力線が流路１４ａに沿った磁場がフィルタ１４ｂに生じている。このため、スラリー中の黒鉛粒子６０の配向が流路１４ａに沿って揃う。例えば、かかる鱗片状の黒鉛は、六角板状結晶の層間が、当該磁力線に沿った方向になるように配向する。このため、フィルタ１４ｂの目に対して、鱗片状の黒鉛に対して黒鉛粒子６０の投影面積が小さくなる。この状態で鱗片状の黒鉛がフィルタ１４ｂに浸入するので、目詰まりが起き難い。
　また、磁場の作用により、鱗片状の黒鉛の向きが安定するので、せん断速度が高くなっても乱流が生じ難く、ダイラタンシ挙動が生じ難い。このように、この濾過装置５０によれば、スラリー中の黒鉛粒子６０の配向が流路１４ａに沿って揃うので、スラリーがフィルタ１４ｂを通過する際の抵抗が軽減される。また、スラリーがフィルタ１４ｂを通過する際の抵抗が軽減されるので、ダイラタンシ挙動による影響が小さくなる。かかる濾過装置５０のフィルタ１４ｂの目は、スラリーがフィルタ１４ｂを通過できる程度に細かくできる。この濾過装置５０では、上述したようにフィルタ１４ｂを通過する際にスラリーに生じる抵抗が小さく、かつ、ダイラタンシ挙動が生じ難いので、フィルタ１４ｂの目をより細かくできる。
　このように、この濾過装置５０によれば、スラリー中の黒鉛粒子６０が、フィルタ１４ｂの目を通り易く、フィルタ１４ｂの目を細かくできる。この結果、スラリー中の凝集物や異物を、より確実に除去することができる。ところで、濾過装置５０における、黒鉛粒子６０の配向の程度は、例えば、磁石１４ｃ１，１４ｃ２間に作用する磁場の強さや、濾過装置５０を通過する合剤２４（スラリー）の粘度が影響する。
　このうち、スラリーの粘度は、他の要因の影響を受ける。例えば、スラリーの粘度があまりに高いと、フィルタ１４ｂに通らないだけでなく、塗布部１４ｄ（例えば、ダイ）において、スラリーが吐出されないなどの影響がある。また、スラリーの粘度が低すぎると、塗布時に液だれが生じ、所定の目付量が維持されないなどの影響がある。このため、スラリーの粘度は、塗布が適切に可能な程度の粘度に調整される。このため、かかる塗布が適切に可能な程度の粘度において、スラリー中の黒鉛粒子６０が適切に配向し得るように、磁石１４ｃ１，１４ｃ２の強さを調整するとよい。
　リチウムイオン二次電池の製造において、負極合剤は、例えば、スラリーの粘度は、例えば、５００ｍＰａ・ｓｅｃ～５０００ｍＰａ・ｓｅｃ（Ｅ型粘度計、２５℃、２ｒｐｍ時）、固形分濃度が４０ｗｔ％～６０ｗｔ％程度に調整され得る。この場合、磁石１４ｃ１，１４ｃ２の強さは、例えば、フィルタ１４ｂが配置された位置或いはその近傍位置において、１．０Ｔ以上、より好ましくは１．５Ｔ以上、さらには２．０Ｔ以上であるとよい。磁場の強さは、市販の磁気測定器で測定することができる。かかる磁気測定器としては、例えば、市販の磁気測定器としては、ＬａｋｅＳｈｏｒｅ社製のガウスメータ４２５型が挙げられる。
　このように、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、流路１４ａに供給されるスラリーの状態（例えば、粘度）に応じて、スラリー中の黒鉛粒子６０を磁力線に沿って配向させることができる程度の磁力を奏するとよい。
≪塗布部１４ｄ≫
　塗布部１４ｄは、図９に示すように、フィルタ１４ｂを通った合剤２４（スラリー）を集電体２２に塗る。ここで、塗布部１４ｄは、例えば、スリットコーター、グラビアコーター、ダイコーター、コンマコーター等が用いられる。この電極材料塗布装置１４の塗布部１４ｄには、例えば、図１０に示すような濾過装置５０を通過した合剤２４が供給される。上述したように、濾過装置５０では、より目の細かいフィルタ１４ｂを用いることができ、スラリー中の凝集物や異物をより適切に除去できる。このように、この電極材料塗布装置１４によれば、スラリー中の凝集物や異物をより適切に除去できるので、塗布部１４ｄでスラリーが詰まり難い。このため、合剤２４が塗工される集電体２２に、いわゆる塗工すじが発生しにくく、二次電池の製造において不良が生じにくい。
　以上のように、この電極材料塗布装置１４では、図９に示すように、タンク４３に貯留された合剤２４は、ポンプ４４によって吸い上げられ、流路１４ａに供給される。合剤２４は、流路１４ａに配置された濾過装置５０によって濾過され、ダイ４２を通じてバックロール４１によって支持された集電体２２の表面に供給される。さらに、合剤２４が塗布された集電体２２は、乾燥炉１６を通され、合剤２４を乾燥させて回収部３４に回収される。
　以上、本発明の一実施形態に係る電極材料塗布装置１４を説明したが、電極材料塗布装置１４は、上述した実施形態に限定されない。
≪他の形態≫
　例えば、濾過装置５０の磁石１４ｃ１，１４ｃ２に、永久磁石を用いた例を例示した。磁石１４ｃ１，１４ｃ２が永久磁石である場合には、磁石を構成するために電力が必要でないので、ランニングコストを低く抑えることができる。ただし、濾過装置５０の磁石１４ｃ１，１４ｃ２は電磁石で構成してもよい。図１４は、磁石１４ｃ１，１４ｃ２を電磁石で構成した濾過装置の構成例（濾過装置５０Ａ）を示している。図１４に示す例では、フィルタ１４ｂの上流側および下流側の流路１４ａに、それぞれ電磁石になるコイルＣ１０，Ｃ２０が配置されている。コイルＣ１０，Ｃ２０は、フィルタ１４ｂに対して互いに反する磁極になるように（例えば、一方がフィルタ１４ｂに対してＮ極となる場合に、他方がＳ極となるように）電源Ｐ１に接続されている。ここで、電源Ｐ１は直流電源でもよいし、交流電源でもよい。
　このように、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は電磁石で構成することができる。磁石１４ｃ１，１４ｃ２を電磁石で構成した場合、各コイルＣ１０，Ｃ２０に流す電流を調整することによって、磁石１４ｃ１，１４ｃ２の磁力を調整することができる。このように磁石１４ｃ１，１４ｃ２だけでなく、例えば、電極材料塗布装置１４の上述した流路１４ａ、フィルタ１４ｂ、磁石１４ｃ１，１４ｃ２又は塗布部１４ｄの具体的構成は、上述した実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。
　また、上述した実施形態では、集電体２２が、箔状或いはシート状（帯状）を走行させつつ、連続的に合剤２４が塗工されている。集電体２２に合剤２４を塗布する工程は、かかる形態に限定されない。合剤２４は、例えば、集電体２２の上に流し込まれ、引き伸ばされるものでもよいし、印刷によってもよく、種々の形態が採用される。
　また、この電極材料塗布装置１４は、例えば、図１０に示すように、合剤２４を濾過する濾過装置５０として、流路１４ａ内に配置されたフィルタ１４ｂと、磁力線が流路に沿った磁場をフィルタ１４ｂに生じさせるように配置された磁石１４ｃ１，１４ｃ２とを備えている。かかる濾過装置５０は、例えば、溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーを濾過する場合に、フィルタ１４ｂの目を小さくできる。このため、このようなスラリーに含まれる凝集物や異物をより微細なレベルで除去できる。従って、凝集物や異物の混入が少なく、より均質な合剤２４を塗布することができる。この場合、塗布部１４ｄの構成を問わず、より安定した電極シートを提供でき、かつ、二次電池の性能向上に寄与する。
　ここでは、溶媒に少なくとも黒鉛粒子を分散させたスラリー（ここでは合剤２４）について、新規な濾過方法が提案されている。すなわち、溶媒に少なくとも黒鉛粒子を分散させたスラリー（ここでは合剤２４）は、例えば、流路１４ａに配置したフィルタ１４ｂに磁力線が流路に沿った磁場を生じさせながら、当該スラリー（合剤２４）を流路１４ａに供給して当該スラリーを濾過するとよい。かかる濾過方法により、スラリーに含まれる凝集物や異物をより微細なレベルで除去できる。また、スラリーに含まれる粒子をより均一にできる。また、この濾過方法によれば、濾過する際にスラリーに生じるダイラタンシ挙動による影響を小さくできる。このため、フィルタ１４ｂの目の粗さが同程度であれば、フィルタ１４ｂを通過させるのにスラリーに付与する圧力が小さくできる。このため、スラリーを供給するポンプなどの設備を小型化でき、また、ポンプを駆動させるのに必要なエネルギも低減できる。このため、設備コストやランニングコストを小さく抑えることができる。また、かかる濾過方法は、上述したように、かかるスラリーを集電体に塗布する塗布工程を含む、二次電池の製造方法に広く適用できる。
　また、かかる濾過方法を具現化する濾過装置５０は、例えば、図１０や図１４に示すように、流路１４ａと、流路１４ａ内に配置したフィルタ１４ｂと、磁力線が流路１４ａに沿った磁場をフィルタ１４ｂに生じさせるように配置された磁石１４ｃ１，１４ｃ２とを備えているとよい。この場合、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、流路１４ａに沿ってフィルタ１４ｂを挟んだ一対の磁石で構成するとよい。この場合、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、それぞれフィルタ１４ｂに対向した部位が互いに引き合う磁極になるとよい。また、磁石１４ｃ１，１４ｃ２は、永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。
　また、好ましい用途として、リチウムイオン二次電池の負極合剤を濾過する工程を挙げたが、例えば、濾過装置５０は、かかる用途に限定されず、より広範な用途に用いることができる。リチウムイオン二次電池の負極合剤は、合剤中の黒鉛粒子６０の割合が高く、かかる濾過装置５０によって得られる効果が高い。また、例えば、リチウムイオン二次電池の正極合剤は、導電材として黒鉛粒子が含まれる場合がある。このため、かかる正極合剤を濾過する際に用いても良い。
　以上、本発明の一実施形態に係る電極材料塗布装置、濾過装置、スラリーの濾過方法、さらには二次電池の製造方法を説明した。また、ここでは、それぞれリチウムイオン二次電池の製造方法に適用した実施形態を例示した。なお、本発明は、特に言及がない限りにおいて上述した何れの実施形態にも限定されない。
　上述したように、本発明は二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）の出力向上に寄与し得る。このため、本発明は、ハイレートでの出力特性やサイクル特性について要求されるレベルが特に高い、ハイブリッド車や、電気自動車の駆動用電池など車両駆動電源用のリチウムイオン二次電池の製造方法に好適である。すなわち、リチウムイオン二次電池は、例えば、図１５に示すように、自動車などの車両１のモータ（電動機）を駆動させる電池１０００として好適に利用され得る。車両駆動用電池１０００は、複数の二次電池を組み合わせた組電池としてもよい。
１２　走行経路
１４　電極材料塗布装置
１４ａ　流路
１４ａ１　フィルタ配置空間
１４ｂ　フィルタ
１４ｃ１，１４ｃ２　磁石
１４ｄ　塗布部
１４ｅ１、１４ｅ２　流路１４ａを通す穴
１６　乾燥炉
２２　集電体
２４　合剤
３２　供給部
３２ａ　芯
３４　回収部
３４ａ　芯
３４ｂ　制御部
３４ｃ　モータ
４１　バックロール
４２　ダイ
４３　タンク
４４　ポンプ
５０、５０Ａ　濾過装置
６０　黒鉛粒子
１００　リチウムイオン二次電池
２００　捲回電極体
２２０　正極シート
２２１　正極集電体
２２２　未塗工部
２２２ａ　中間部分
２２３　正極合剤層
２２４　正極合剤
２４０　負極シート
２４１　負極集電体
２４２　未塗工部
２４３　負極合剤層
２４４　負極合剤
２４５　耐熱層
２６２　セパレータ
２６４　セパレータ
２８０　電解液
２９０　充電器
３００　電池ケース
３１０　隙間
３２０　容器本体
３２２　蓋体と容器本体の合わせ目
３４０　蓋体
３６０　安全弁
４２０　電極端子（正極）
４４０　電極端子（負極）
６１０　正極活物質
６２０　導電材
６３０　バインダ
７１０　負極活物質
７３０　バインダ
１０００　車両駆動用電池
Ｃ１０、Ｃ２０　コイル

Claims (10)

  1. 　溶媒に少なくとも黒鉛粒子が分散したスラリーが流通し得る流路と、
    　前記流路内に配置されたフィルタと、
    　前記流路に沿った磁力線を有する磁場をフィルタに生じさせるように配置された磁石と、
    　前記フィルタを通った前記スラリーを集電体に塗る塗布部と
    を備えた電極材料塗布装置。
  2. 　前記磁石は、前記流路に沿って前記フィルタを挟むように配置され、それぞれ前記フィルタに対向した部位が互いに引き合う磁極になる一対の磁石で構成された、請求項１に記載された電極材料塗布装置。
  3. 　前記磁石は、永久磁石で構成された、請求項１又は２に記載された電極材料塗布装置。
  4. 　前記磁石は、電磁石で構成された、請求項１又は２に記載された電極材料塗布装置。
  5. 　流路に配置したフィルタに磁力線が流路に沿った磁場を生じさせながら、溶媒に少なくとも黒鉛粒子を分散させたスラリーを前記流路に供給して、前記スラリーを濾過する、スラリーの濾過方法。
  6. 　請求項５に記載されたスラリーの濾過方法によってスラリーを濾過する工程と、
    　当該濾過する工程で濾過された前記スラリーを集電体に塗布する工程と
    を含む、二次電池の製造方法。
  7. 　流路と、
    　前記流路内に配置したフィルタと、
    　磁力線が流路に沿った磁場を前記フィルタに生じさせるように配置された磁石と
    を備えた、濾過装置。
  8. 　前記磁石は、前記流路に沿って前記フィルタを挟むように配置され、それぞれ前記フィルタに対向した部位が互いに引き合う磁極になる一対の磁石で構成された、請求項７に記載された濾過装置。
  9. 　前記磁石は、永久磁石で構成された、請求項７又は８に記載された濾過装置。
  10. 　前記磁石は、電磁石で構成された、請求項７又は８に記載された濾過装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140045013A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2020074305A (ja) * 2012-09-14 2020-05-14 御国色素株式会社 アセチレンブラック分散スラリーの製造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6011569B2 (ja) * 2014-03-13 2016-10-19 カシオ計算機株式会社 撮像装置、被写体追尾方法及びプログラム
JP5945753B2 (ja) * 2014-05-08 2016-07-05 エス・イー・アイ株式会社 リチウム二次電池
JP6567835B2 (ja) * 2015-02-19 2019-08-28 トヨタ自動車株式会社 電極用ペーストの脱泡方法
CN113952787A (zh) * 2021-09-15 2022-01-21 中天储能科技有限公司 过滤装置及电池制造设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000005525A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Hitachi Ltd 超電導磁気分離装置
JP2003334564A (ja) * 2002-05-16 2003-11-25 Japan Science & Technology Corp 磁性体を用いた浄化装置
JP2009301942A (ja) 2008-06-16 2009-12-24 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウム二次電池およびその製造方法
JP2010049873A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Toyo Ink Mfg Co Ltd 電池用組成物
JP2010135238A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Hitachi Ltd リチウム二次電池の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3371790A (en) * 1965-01-13 1968-03-05 Marvel Eng Co Magnetic filter
US6555271B1 (en) * 2000-06-20 2003-04-29 Graftech Inc. Anode for lithium-ion battery
US7326497B2 (en) * 2001-12-21 2008-02-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Graphite-containing composition, negative electrode for a lithium secondary battery, and lithium secondary battery
US6852219B2 (en) * 2002-07-22 2005-02-08 John M. Hammond Fluid separation and delivery apparatus and method
CN201082373Y (zh) * 2007-04-10 2008-07-09 深圳市比克电池有限公司 一种流体过滤***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000005525A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Hitachi Ltd 超電導磁気分離装置
JP2003334564A (ja) * 2002-05-16 2003-11-25 Japan Science & Technology Corp 磁性体を用いた浄化装置
JP2009301942A (ja) 2008-06-16 2009-12-24 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウム二次電池およびその製造方法
JP2010049873A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Toyo Ink Mfg Co Ltd 電池用組成物
JP2010135238A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Hitachi Ltd リチウム二次電池の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2665112A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140045013A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2020074305A (ja) * 2012-09-14 2020-05-14 御国色素株式会社 アセチレンブラック分散スラリーの製造方法

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