(57)【要約】【課題】集電体を高速で搬送した場合でも、集電体の表面上に粉状の電極合材を良好に塗工可能な技術を提供する。【解決手段】搬送される集電体Ｃの表面上に粉状の電極合材Ｅを塗工するリチウムイオン二次電池用電極の製造方法であって、集電体Ｃの表面上に電極合材Ｅを供給する工程と、集電体Ｃの表面上に供給された電極合材Ｅに対して、集電体Ｃの搬送方向に沿って配置された、第一プレスローラ１０、第二プレスローラ２０および第三プレスローラ３０によって段階的にプレス加工を行う工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される長尺の集電体の表面上に粉状の電極合材を塗工するリチウムイオン二次電池用電極の製造方法であって、
前記集電体の表面上に前記電極合材を供給する第一の工程と、
前記集電体の表面上に供給された前記電極合材に対して、前記集電体の搬送方向に沿って配置された複数のプレスローラによって段階的にプレス加工を行う第二の工程と、を含む、
ことを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【請求項２】
前記第一の工程を行う前に、前記電極合材から粒径が所定値以下の微粒子を取り除く工程を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池用電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長尺の金属箔である集電体を搬送しつつ、当該集電体の表面上に粉状の電極合材を塗工する技術が広く知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の技術においては、集電体の表面上に供給された電極合材をスキージによって均した後、ローラによって電極合材をプレスしている（特許文献１における段落［００４７］参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、集電体を高速で搬送した場合、ローラによって電極合材がプレスされる際、電極合材の一部がプレスされずに、搬送方向上流側に戻されるため、集電体の表面上に電極合材を良好に塗工できないという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１６５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、集電体を高速で搬送した場合でも、集電体の表面上に粉状の電極合材を良好に塗工可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るリチウムイオン二次電池用電極の製造方法は、搬送される長尺の集電体の表面上に粉状の電極合材を塗工するリチウムイオン二次電池用電極の製造方法であって、前記集電体の表面上に前記電極合材を供給する第一の工程と、前記集電体の表面上に供給された前記電極合材に対して、前記集電体の搬送方向に沿って配置された複数のプレスローラによって段階的にプレス加工を行う第二の工程と、を含む。
【０００８】
本発明に係るリチウムイオン二次電池用電極の製造方法において、前記第一の工程を行う前に、前記電極合材から粒径が所定値以下の微粒子を取り除く工程を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、集電体を高速で搬送した場合でも、集電体の表面上に粉状の電極合材を良好に塗工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る粉体塗工装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、図１を参照して、本発明に係るリチウムイオン二次電池用電極の製造方法の一実施形態である、電極の製造工程について説明する。
電極の製造工程は、粉体塗工装置１を用いて、集電体Ｃの表面上に電極合材Ｅを塗工することによって、電極を製造する工程である。
粉体塗工装置１は、所定の搬送装置（不図示）によって集電体Ｃを搬送しつつ、集電体Ｃの表面上に電極合材Ｅを塗工する装置である。
集電体Ｃは、長尺のシート状に形成された金属箔である。
電極合材Ｅは、活物質を含む粉状の物質である。
なお、説明の便宜上、図１における上下方向を、粉体塗工装置１の上下方向と定義する。
また、図１における白塗り矢印は、集電体Ｃの搬送方向を示している。
【００１２】
図１に示すように、粉体塗工装置１は、第一プレスローラ１０と、第一支持ローラ１１と、第二プレスローラ２０と、第二支持ローラ２１と、第三プレスローラ３０と、第三支持ローラ３１とを具備する。粉体塗工装置１は、集電体Ｃの上面に供給された電極合材Ｅに対して、プレスローラ１０・２０・３０によって段階的にプレス加工を行う。
【００１３】
第一プレスローラ１０は、円柱状に形成され、その軸心が集電体Ｃの表面に沿って、集電体Ｃの搬送方向と直交するように配置されている。第一プレスローラ１０は、その外周面における集電体Ｃに対向する部分が、集電体Ｃの搬送方向に沿って移動するように、所定の駆動装置（不図示）によって回転駆動されている（図１における第一プレスローラ１０上の矢印参照）。第一プレスローラ１０は、集電体Ｃの上面に供給された電極合材Ｅを、最終的な厚み（図１における上下寸法）よりも大きい厚みでプレスするように、集電体Ｃの上面から所定の距離を空けて配置されている。
第一プレスローラ１０の下方には、第一プレスローラ１０と共に集電体Ｃを挟むように配置された第一支持ローラ１１が設けられている。
【００１４】
第一支持ローラ１１は、第一プレスローラ１０と略同様の外径を有する円柱状に形成され、その軸心が第一プレスローラ１０の軸心と平行となるように配置されている。第一支持ローラ１１は、その外周面が集電体Ｃの下面に接触するように、第一プレスローラ１０の下方に配置されている。つまり、第一支持ローラ１１は、集電体Ｃの上面に供給された電極合材Ｅが第一プレスローラ１０によってプレスされる際、集電体Ｃを下方から支持するように配置されている。第一支持ローラ１１は、第一プレスローラ１０とは反対方向に、前記駆動装置によって回転駆動されている（図１における第一支持ローラ１１上の矢印参照）。
【００１５】
第二プレスローラ２０は、第一プレスローラ１０と略同様に構成され、第一プレスローラ１０よりも集電体Ｃの搬送方向下流側に配置されている。第二プレスローラ２０は、第一プレスローラ１０によってプレスされた電極合材Ｅを、最終的な厚みよりも大きい厚みでプレスするように、集電体Ｃの上面から所定の距離を空けて配置されている。つまり、第二プレスローラ２０の外周面から集電体Ｃの上面までの距離は、第一プレスローラ１０の外周面から集電体Ｃの上面までの距離よりも小さい。
第二プレスローラ２０の下方には、第二プレスローラ２０と共に集電体Ｃを挟むように配置された第二支持ローラ２１が設けられている。
【００１６】
第二支持ローラ２１は、第一支持ローラ１１と略同様に構成され、第一支持ローラ１１よりも集電体Ｃの搬送方向下流側に配置されている。第二支持ローラ２１は、その外周面が集電体Ｃの下面に接触するように、第二プレスローラ２０の下方に配置されている。つまり、第二支持ローラ２１は、第一プレスローラ１０によってプレスされた電極合材Ｅが第二プレスローラ２０によってプレスされる際、集電体Ｃを下方から支持するように配置されている。
【００１７】
第三プレスローラ３０は、第一プレスローラ１０および第二プレスローラ２０よりも大きい外径を有する円柱状に形成され、その軸心が第一プレスローラ１０および第二プレスローラ２０の軸心と平行となるように配置されている。第三プレスローラ３０は、第二プレスローラ２０よりも集電体Ｃの搬送方向下流側に配置されている。第三プレスローラ３０は、第一プレスローラ１０および第二プレスローラ２０の回転方向と同一の方向に、前記駆動装置によって回転駆動されている（図１における第三プレスローラ３０上の矢印参照）。第三プレスローラ３０は、第二プレスローラ２０によってプレスされた電極合材Ｅを、最終的な厚みでプレスするように、集電体Ｃの上面から所定の距離を空けて配置されている。つまり、第三プレスローラ３０の外周面から集電体Ｃの上面までの距離は、第二プレスローラ２０の外周面から集電体Ｃの上面までの距離よりも小さい。
第三プレスローラ３０の下方には、第三プレスローラ３０と共に集電体Ｃを挟むように配置された第三支持ローラ３１が設けられている。
【００１８】
第三支持ローラ３１は、第三プレスローラ３０と略同様の外径を有する円柱状に形成され、その軸心が第三プレスローラ３０の軸心と平行となるように配置されている。第三支持ローラ３１は、その外周面が集電体Ｃの下面に接触するように、第三プレスローラ３０の下方に配置されている。つまり、第三支持ローラ３１は、第二プレスローラ２０によってプレスされた電極合材Ｅが第三プレスローラ３０によってプレスされる際、集電体Ｃを下方から支持するように配置されている。第三支持ローラ３１は、第三プレスローラ３０とは反対方向に、前記駆動装置によって回転駆動されている（図１における第三支持ローラ３１上の矢印参照）。
【００１９】
以上のように構成された粉体塗工装置１においては、まず、集電体Ｃが第一プレスローラ１０および第一支持ローラ１１の間を通過することにより、集電体Ｃの上面に供給された電極合材Ｅに対して、第一プレスローラ１０によって予備的なプレス加工が施される。次に、集電体Ｃが第二プレスローラ２０および第二支持ローラ２１の間を通過することにより、第一プレスローラ１０によってプレスされた電極合材Ｅに対して、第二プレスローラ２０によってさらに予備的なプレス加工が施される。最後に、集電体Ｃが第三プレスローラ３０および第三支持ローラ３１の間を通過することにより、第二プレスローラ２０によってプレスされた電極合材Ｅに対して、第三プレスローラ２０によって、最終的なプレス加工が施される。こうして、集電体Ｃの表面上に、圧縮された電極合材Ｅの層が形成された電極が製造される。
【００２０】
このように、粉体塗工装置１は、集電体Ｃ上の電極合材Ｅに対して、プレスローラ１０・２０・３０によって段階的にプレス加工を行う。
こうして、電極合材Ｅにおける粒子間から徐々に空気が逃がされることとなる。
これにより、電極合材Ｅがプレスローラによってプレスされる際に、電極合材Ｅにおいて粒子間の空気が急激に移動することを抑制できる。
したがって、集電体Ｃを高速で搬送した場合でも、電極合材Ｅがプレスローラによってプレスされる際に、電極合材Ｅの一部がプレスされずに、搬送方向上流側に戻されることを抑制できる。
なお、最終的なプレス加工を行うプレスローラ（第三プレスローラ３０）よりも先に、予備的なプレス加工を行うプレスローラ（第一プレスローラ１０および第二プレスローラ２０）は、少なくとも一つ設けられていればよい。つまり、本発明に係る粉体塗工装置においては、複数のプレスローラが設けられていればよい。
【００２１】
なお、電極合材Ｅを集電体Ｃの上面に供給する前に、電極合材Ｅから微粒子が取り除かれるように分級を行うことが好ましい。
本発明において、「微粒子」とは、粒径が４５μｍ未満の粒子を意味する。
例えば、電極合材Ｅにおける粒子の粒径を４５〜１５０μｍとする。
粒径が比較的小さい微粒子が電極合材Ｅに多く含まれていると、電極合材Ｅがプレスローラによってプレスされる際に、電極合材Ｅにおける粒子間の空気が逃げ難いため、電極合材Ｅの一部がプレスされずに、搬送方向上流側に戻されるおそれがある。しかしながら、電極合材Ｅから微粒子が取り除かれるように分級を行うことによって、粒径が比較的大きい粒子が電極合材Ｅに多く含まれることとなる。
これにより、電極合材Ｅがプレスローラによってプレスされる際に、電極合材Ｅにおける粒子間の空気を逃げ易くすることができる。
したがって、電極合材Ｅの一部がプレスされずに、搬送方向上流側に戻されることなく、集電体Ｃの表面上に電極合材Ｅを良好に塗工できる。
【００２２】
また、電極合材Ｅを集電体Ｃの上面に供給した後は、各プレスローラ１０・２０・３０によるプレス加工を行う前に、所定の形状（例えば、ブレード状または円柱状）のスキージによって、集電体Ｃ上の電極合材Ｅを均してもよい。
【００２３】
なお、上記の電極の製造工程においては、集電体Ｃおよび電極合材Ｅの素材を適宜選択することにより、一対の電極としての正極および負極が製造される。
正極および負極は、リチウムイオン二次電池に用いられる。
【符号の説明】
【００２４】
１    粉体塗工装置
１０  第一プレスローラ
１１  第一支持ローラ
２０  第二プレスローラ
２１  第二支持ローラ
３０  第三プレスローラ
３１  第三支持ローラ
Ｃ    集電体
Ｅ    電極合材
【図１】
2015176772.tif 000003