JP2015011896A - Method for manufacturing secondary battery electrode - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池用電極の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery electrode.
従来、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池に用いられる電極は、活物質、導電材、バインダ(結着剤)等を含むペースト状の合剤を集電箔上に塗工し、乾燥することによって製造されている。 Conventionally, an electrode used for a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery is a paste-like mixture containing an active material, a conductive material, a binder (binder), and the like applied on a current collector foil. Manufactured by drying.
また、電池用電極の製造方法として、活物質とバインダを含む合剤層が集電体に保持された構成である電池用電極を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Further, as a method for manufacturing a battery electrode, a method for manufacturing a battery electrode having a structure in which a mixture layer containing an active material and a binder is held by a current collector is known (see, for example, Patent Document 1). .
特許文献1では、二次電池用電極におけるバインダの偏析を抑制するため、バインダを捕捉可能なバインダ捕捉用液体を集電体の表面に塗布して、当該バインダ捕捉用液体が塗布された集電体の表面に活物質及びバインダを含む合材ペーストを付与した後、これを乾燥させることにより集電体(集電箔)上に合材層(合剤層)が形成された電極を得る方法が開示されている。
In
しかしながら、特許文献1においても記載されているように、合剤ペーストを集電箔に塗布して電極を形成する場合、電極表面側(表層側)にバインダが偏析してしまい、集電箔近傍側のバインダ量が少なくなり、集電箔近傍にバインダを保持できないという課題がある。
However, as described in
具体的には、例えば、リチウムイオン二次電池を合剤ペーストの塗布にて製造するにあたり、合剤ペースト塗布後の乾燥の際に急速に乾燥すると、バインダのマイグレーション(塗工液中のバインダ粒子の偏在化)が起こるため、電極表面側(表層側)にバインダが偏析してしまうという課題がある。このように電極表面側(表層側)にバインダが偏析した場合、その結果として、集電箔と電極合剤層との間の密着力が弱まってしまい、電極合剤層の剥離強度が低下する要因となることがある。 Specifically, for example, in manufacturing a lithium ion secondary battery by applying a mixture paste, when the mixture paste is dried rapidly after application of the mixture paste, binder migration (binder particles in the coating liquid) Therefore, there is a problem that the binder is segregated on the electrode surface side (surface layer side). When the binder is segregated on the electrode surface side (surface layer side) as described above, as a result, the adhesion between the current collector foil and the electrode mixture layer is weakened, and the peel strength of the electrode mixture layer is reduced. May be a factor.
上記のようにバインダが偏析する原因としては、図6に示すように、集電箔に合剤ペーストが塗布された後(図6(a)(b))、塗膜の乾燥の際における合剤ペースト中の溶媒の蒸発に伴って、集電箔近傍のバインダが電極上層(表層部)に移動し(図6(c))、その状態で完全乾燥(図6(d))してしまうためであると考えられる。このようなバインダのマイグレーションを抑制するために、合剤ペースト塗布後の乾燥の際にマイルドな乾燥条件を設定して乾燥を行う方策があるが、その背反として乾燥時間が増加してしまう。 As shown in FIG. 6, the cause of the segregation of the binder as described above is that after the mixture paste is applied to the current collector foil (FIGS. 6A and 6B), the coating is dried. As the solvent in the agent paste evaporates, the binder in the vicinity of the current collector foil moves to the upper layer (surface layer) of the electrode (FIG. 6 (c)) and is completely dried in that state (FIG. 6 (d)). This is probably because of this. In order to suppress such binder migration, there is a measure of setting mild drying conditions when drying after applying the mixture paste, but drying is increased as a contradiction.
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、集電箔近傍のバインダの偏析を抑えることができる二次電池用電極の製造方法を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the manufacturing method of the electrode for secondary batteries which can suppress the segregation of the binder of current collection foil vicinity.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1の二次電池用電極の製造方法においては、
集電箔上に、電極活物質及びバインダを含む粉体状の電極合剤となる造粒粒子を供給して、粉体成型層を形成する粉体成型工程と、前記粉体成型層が形成された集電箔上に、電極活物質及びバインダを含む電極合剤ペーストを塗布する合剤ペースト塗布工程と、前記電極合剤ペーストが塗布された集電箔を乾燥して、合剤ペースト層を形成する乾燥工程とを備えるものである。
That is, in the manufacturing method of the electrode for secondary batteries of
A powder molding step for forming a powder molding layer by supplying granulated particles as a powder electrode mixture containing an electrode active material and a binder on the current collector foil, and the powder molding layer is formed A mixture paste application step of applying an electrode mixture paste containing an electrode active material and a binder on the collected current foil, and drying the current collector foil coated with the electrode mixture paste to obtain a mixture paste layer And a drying step for forming the film.
請求項2の二次電池用電極の製造方法においては、前記粉体成型層に含まれるバインダ量を、前記合剤ペースト層に含まれるバインダ量よりも多く構成するものである。
In the manufacturing method of the electrode for secondary batteries of
請求項3の二次電池用電極の製造方法においては、前記粉体成型工程の前に、前記集電箔上にバインダを塗布するバインダ塗布工程を備えるものである。
In the manufacturing method of the electrode for secondary batteries of
本発明によれば、電極製造時において集電箔近傍のバインダの偏析を抑えて、集電体近傍にバインダを保持させることができる。その結果として、集電体と電極合剤層との間における剥離強度が向上する。 According to the present invention, it is possible to suppress the segregation of the binder in the vicinity of the current collector foil during the manufacture of the electrode and to hold the binder in the vicinity of the current collector. As a result, the peel strength between the current collector and the electrode mixture layer is improved.
また、本発明の付随的な効果として、造粒粒子のみで電極合剤層を形成する場合、造粒粒子の低流動性により電極合剤層の目付けがバラつくが、本発明のように造粒粒子からなる層の上にペースト状の電極合剤を塗布乾燥してなる層を形成することで電極合剤層の目付け精度が向上する。 Further, as an incidental effect of the present invention, when the electrode mixture layer is formed only with the granulated particles, the basis weight of the electrode mixture layer varies due to the low fluidity of the granulated particles. The basis weight of the electrode mixture layer is improved by forming a layer formed by applying and drying a paste-like electrode mixture on the layer made of particle particles.
次に、発明の実施の形態を説明する。
本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法は、非水電解液二次電池(例えば、リチウムイオン二次電池)が有する電極(電極シート)を製造する際に適用可能である。
Next, embodiments of the invention will be described.
The manufacturing method of the electrode for secondary batteries which concerns on this embodiment is applicable when manufacturing the electrode (electrode sheet) which a nonaqueous electrolyte secondary battery (for example, lithium ion secondary battery) has.
先ず、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法を用いて製造される電極を備える非水電解液二次電池の一例として、リチウムイオン二次電池を挙げて説明する。 First, a lithium ion secondary battery will be described as an example of a non-aqueous electrolyte secondary battery including an electrode manufactured using the method for manufacturing a secondary battery electrode according to the present embodiment.
[非水電解液二次電池(リチウムイオン二次電池)]
リチウムイオン二次電池(図示せず)は、例えば、シート状の正極(正極シート)および負極(負極シート)を備えた電極体を重畳あるいは巻回した状態で電池収容体に収容することにより形成された円筒型電池や角型電池やラミネート型電池等として構成される。具体的には、リチウムイオン二次電池は、シート状に形成された正極及び負極をセパレータを介して重畳あるいは渦巻状に巻回するなどして、積層することにより電極体を形成し、当該電極体を電池収容体内に収容した状態で電解液を充填し、この電池収容体を密閉することで製造される。このように製造されるリチウムイオン二次電池は、正極、負極、及びセパレータなどを備えた電極体と、該電極体を保持する電池収容体とを具備しており、前記電解液としては非水電解液が用いられる。
[Nonaqueous electrolyte secondary battery (lithium ion secondary battery)]
A lithium ion secondary battery (not shown) is formed, for example, by accommodating an electrode body including a sheet-like positive electrode (positive electrode sheet) and a negative electrode (negative electrode sheet) in a superimposed or wound state in the battery container. It is configured as a cylindrical battery, a square battery, a laminated battery, or the like. Specifically, a lithium ion secondary battery forms an electrode body by laminating a positive electrode and a negative electrode formed in a sheet shape by overlapping or spirally winding them through a separator. It is manufactured by filling the electrolytic solution in a state where the body is accommodated in the battery housing, and sealing the battery housing. The lithium ion secondary battery manufactured in this manner includes an electrode body including a positive electrode, a negative electrode, a separator, and the like, and a battery container that holds the electrode body, and the electrolyte solution is non-aqueous. An electrolyte is used.
正極(正極シート)は、リチウムイオンを吸蔵・脱離できる正極活物質、導電材、バインダ(結着剤)、及び増粘剤などの電極材料を含む電極合剤層を集電箔上に形成したものである。正極(正極シート)は、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法により製造される正極を用いることができる。 The positive electrode (positive electrode sheet) forms on the current collector foil an electrode mixture layer containing an electrode material such as a positive electrode active material capable of inserting and extracting lithium ions, a conductive material, a binder (binder), and a thickener. It is a thing. As the positive electrode (positive electrode sheet), a positive electrode manufactured by the method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present embodiment can be used.
正極活物質としては、リチウム遷移金属複合酸化物等の正極活物質を用いることができる。正極活物質としては、例えば、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、及びそれらの一部を他の元素に置換したリチウム遷移金属複合酸化物等を用いることができる。 As the positive electrode active material, a positive electrode active material such as a lithium transition metal composite oxide can be used. As the positive electrode active material, for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , and a lithium transition metal composite oxide in which a part thereof is substituted with another element can be used.
導電材は、正極の電気伝導性を確保するためのものである。導電材としては、天然黒鉛、人造黒鉛、アセチレンブラック(AB)、及びカーボンブラック等の炭素物質粉状体を用いることができる。 The conductive material is for ensuring the electrical conductivity of the positive electrode. As the conductive material, carbon material powders such as natural graphite, artificial graphite, acetylene black (AB), and carbon black can be used.
負極(負極シート)は、リチウムイオンを充電時には吸蔵し、かつ放電時には放出できる負極活物質、バインダ(結着剤)、及び増粘剤などの電極材料を含む電極合剤層を集電箔上に形成したものである。負極(負極シート)は、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法により製造される負極を用いることができる。 The negative electrode (negative electrode sheet) has an electrode mixture layer including a negative electrode active material, a binder (binder), and an electrode material such as a thickener that can occlude lithium ions during charging and can be released during discharging. Is formed. As the negative electrode (negative electrode sheet), a negative electrode produced by the method for producing an electrode for a secondary battery according to the present embodiment can be used.
負極については、リチウムイオンを充電時には吸蔵し、かつ放電時には放出する特性を有する負極活物質を用いることができれば、特に限定されるものではない。このような特性を有する材料としては、例えば、リチウム金属や、グラファイト、非晶質炭素等の炭素材料などが挙げられる。その中でも、リチウムイオンの充放電に伴い電圧変化の比較的大きい炭素材料を使用することが好ましく、結晶性の高い天然黒鉛や人造黒鉛などからなる炭素材料を用いるのがより好ましい。 The negative electrode is not particularly limited as long as it can use a negative electrode active material having the characteristics of occluding lithium ions during charging and releasing lithium ions during discharging. Examples of the material having such characteristics include lithium metal, carbon materials such as graphite and amorphous carbon, and the like. Among them, it is preferable to use a carbon material having a relatively large voltage change with charging / discharging of lithium ions, and it is more preferable to use a carbon material made of natural graphite or artificial graphite having high crystallinity.
バインダ(結着剤)は、正極活物質や導電材の各粒子や負極活物質粒子同士などをそれぞれ結着して繋ぎとめる役割を果たすものである。また、バインダは、これらの各粒子と集電箔とを結着して繋ぎとめる役割を果たすものである。このようなバインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いることができる。 The binder (binder) plays a role of binding and bonding the positive electrode active material, the conductive material particles, the negative electrode active material particles, and the like. In addition, the binder plays a role of binding and holding these particles and the current collector foil. As such a binder, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), styrene-butadiene copolymer (SBR), a fluorine-containing resin such as fluorine rubber, or a thermoplastic resin such as polypropylene is used. it can.
増粘剤は、電極合剤ペースト(正極合剤ペーストや負極合剤ペースト)に粘性を持たせるためのものである。増粘剤としては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等が用いられる。
なお、増粘剤は、電極合剤ペーストに粘性を持たせたい場合に用いるものであり、必要に応じて適宜用いればよい。
The thickener is for imparting viscosity to the electrode mixture paste (positive electrode mixture paste or negative electrode mixture paste). As the thickener, for example, polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose (CMC) and the like are used.
In addition, a thickener is used when it is desired to give viscosity to the electrode mixture paste, and may be appropriately used as necessary.
セパレータは、正極、及び負極を電気的に絶縁し、非水電解液を保持するためのものである。セパレータを構成する材料としては、例えば、多孔性合成樹脂膜、特にポリオレフィン系高分子(ポリエチレン、ポリプロピレン)などの多孔膜が挙げられる。 The separator is for electrically insulating the positive electrode and the negative electrode and holding the non-aqueous electrolyte. Examples of the material constituting the separator include a porous synthetic resin film, particularly a porous film such as a polyolefin-based polymer (polyethylene, polypropylene).
また、上記電解液としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ビニレンカーボネート(VC)等の環状カーボネート類と、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)等の鎖状カーボネート類との混合有機溶媒中に、LiPF6、LiClO4、LiBF4等のリチウム塩を支持電解質として溶解させた溶液を使用することができる。 Examples of the electrolytic solution include cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and vinylene carbonate (VC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethyl methyl carbonate (EMC). A solution in which a lithium salt such as LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 or the like is dissolved as a supporting electrolyte in a mixed organic solvent such as a chain carbonate such as can be used.
上述した正極(正極シート)、及び負極(負極シート)を、セパレータを介して重畳、あるいは巻回等して電極体を形成し、この正極、及び負極から外部に通ずる、正極端子、及び負極端子までの間をそれぞれ電気的に接続し、この電極体を適当な電池収容体(金属または樹脂製の筐体、アルミ等の金属製ラミネートフィルムからなる袋体等)に収容し、これら正極、および負極の間に非水電解液を充填して、電池収容体を密閉することで、リチウムイオン二次電池が構成される。 The positive electrode (positive electrode sheet) and the negative electrode (negative electrode sheet) described above are overlapped or wound via a separator to form an electrode body, and the positive electrode and the negative electrode terminal communicated to the outside from the positive electrode and the negative electrode. Are electrically connected to each other, and this electrode body is housed in an appropriate battery housing (a metal or resin casing, a bag body made of a metal laminate film such as aluminum), these positive electrodes, and A lithium ion secondary battery is configured by filling a nonaqueous electrolyte between the negative electrodes and sealing the battery housing.
次に、本実施形態に係る二次電池用電極を製造するための製造装置1について図1を用いて説明する。
Next, the
本実施形態に係る二次電池用電極の製造装置1(以下、製造装置1という)は、集電箔2を搬送しながら、該集電箔2に対してバインダ20の塗布(バインダコート)、造粒粒子21からなる粉体の供給・成型、電極合剤ペースト23の塗布、及び電極合剤ペースト23の乾燥の4工程を連続的に行うことで集電箔2上に三層(バインダ層100、粉体成型層110及び合剤ペースト層120)からなる電極合剤層200(図3参照)を形成する装置である。製造装置1は、図1に示すように、搬送手段3と、バインダ塗布手段4と、粉体成型装置5と、合剤ペースト塗布手段6と、乾燥手段である乾燥炉15から主に構成されている。
The secondary battery electrode manufacturing apparatus 1 (hereinafter referred to as the manufacturing apparatus 1) according to the present embodiment applies a
集電箔2は、二次電池用電極を製造する際に用いられる薄い長尺シート状の電極基材である。集電箔2は、一側面もしくは両側面(本実施形態では、一側面)に製造装置1により所定の電極合剤層200が形成される金属箔(例えば、正極ではアルミ箔、負極では銅箔)である。
The
搬送手段3は、該搬送手段3の上流側に設けられた図示しない集電箔供給部である供給ローラから供給される集電箔2を複数のローラに係合して、所定の搬送速度(本実施形態では、2m/min)にてバインダ塗布手段4、粉体成型装置5、合剤ペースト塗布手段6、乾燥炉15へと順に搬送するための装置である。搬送手段3は、複数のガイドローラ3a、3b、3cと、合剤ペースト塗布手段6が有するバックアップローラ6aと、集電箔供給部である供給ローラ(図示せず)と、集電箔巻取部である巻取りローラ(図示せず)とから主に構成されている。巻取りローラは、乾燥炉15の下流側に設けられている。図1に示すように、搬送手段3に集電箔2をセットすることで、集電箔2の搬送経路が形成される。また、供給ローラには、集電箔2を予め所定長巻回しておき、当該供給ローラから引き出された集電箔2が複数のガイドローラ3a、3b、3cを介するとともにバックアップローラ6aの外周面に係合され、当該バックアップローラ6aから延出された集電箔2は乾燥炉15を介して巻取りローラに巻回される。こうして、図示しない駆動手段により巻取りローラを所定の速度にて回転駆動した場合、供給ローラに巻回した集電箔2が引き出され、先ず、バインダ塗布手段4へと搬送され、次にガイドローラ3a、3bを介して粉末成型装置5へと搬送され、次にガイドローラ3cを介して合剤ペースト塗布手段6へと搬送される。そして、集電箔2はその背面側をバックアップローラ6aの外周面にて支持されつつ搬送され、ダイコータ6bに対向するように搬送される。そして、合剤ペースト塗布手段6を通過した集電箔2は乾燥炉15内を通過して巻取りローラにより巻き取られる。つまり、搬送手段3は、巻取りローラを図示しない駆動手段により回転駆動することにより、集電箔2を搬送経路に沿って所定の搬送速度にてバインダ塗布手段4、粉末成型装置5、合剤ペースト塗布手段6、及び乾燥炉15へと順に搬送することが可能である。
The conveying means 3 engages the current collecting
[バインダ塗布手段(グラビアコーター)]
バインダ塗布手段4は、製造装置1における集電箔2の搬送経路の上流側に設けられており、スラリー状のバインダ20を予め定められた目付け量で集電箔2の一側面(表面)にバインダ20を塗布(塗工)することができるグラビアコーターである。バインダ塗布手段4は、回転可能な圧着ローラ7と、集電箔2を介して圧着ローラ7に圧着されるグラビアローラ8と、バインダ20を貯留する貯留トレイ9と、ブレード10を備える。バインダ塗布手段4は、圧着ローラ7及びグラビアローラ8により図示しない供給ローラから送り出された集電箔2の一側面(表面)にスラリー状のバインダ20を塗布することができる。
[Binder application method (gravure coater)]
The binder application unit 4 is provided on the upstream side of the conveying path of the
具体的には、搬送経路を搬送される集電箔2の下側に配置されたグラビアローラ8の一部(下部)が貯留トレイ9内のバインダ20に浸漬し、搬送経路を搬送される集電箔2の上側に配置された圧着ローラ7の一部(下部)が搬送経路に沿って搬送される集電箔2の他側面(背面)を押し付けられるように配置されている。グラビアローラ8は、その外周面にいわゆる所定型のグラビアパターンを有しており、そのグラビアパターンは所定型の彫刻により形成されている。グラビアローラ8は、図示しない駆動手段によって集電箔2の搬送方向に対して逆向きに回転する。グラビアローラ8が回転すると貯留トレイ9内のバインダ20がグラビアローラ8の外周面に付着し、グラビアローラ8に付着したバインダ20は、ブレード10によってバインダ20の付着量が所定量となるように掻き落とされる。そして、外周面に所定量のバインダ20が付着したグラビアローラ8が集電箔2の一側面(表面)を押し付けることによって、所定の目付け量及び所定型のパターニングでバインダ20が集電箔2の一側面(表面)に塗布(コート)される。こうして、バインダ塗布手段4により、集電箔2の一側面(表面)にバインダ層(バインダコート)100が形成される。詳細は後述するが、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法においては、バインダ塗布手段4により集電箔2の一側面(表面)にバインダ層100が電極合剤層200における最下層として最初に形成される。
Specifically, a part (lower part) of the
[粉体成型装置]
粉体成型装置5は、バインダ塗布手段4の下流側においてガイドローラ3bとガイドローラ3cによりガイドされる集電箔2の搬送経路に設けられており、当該搬送経路に沿って搬送される集電箔2に対して、粉体状の電極合剤である造粒粒子21を連続して供給して、当該造粒粒子21が供給された集電箔2をプレス成型(圧縮成形)することにより造粒粒子21からなる粉体成型層110を形成する装置である。粉体成型装置5は、図1に示すように、粉体供給装置11、平坦化手段(スキージ12)、成型手段13、から主に構成される。
なお、上記粉体状の電極合剤である造粒粒子21は、後述する噴霧乾燥装置(図示せず)により造粒される。
また、本実施形態の粉体成型装置5では、平坦化手段(スキージ4)を備える構成であるが、特に本実施形態の構成に限定するものではない。すなわち、粉体成型装置5における平坦化手段(スキージ12)は必須構成ではない。
[Powder molding equipment]
The
The
Moreover, although the
粉体供給装置11は、粉体状の電極合剤である造粒粒子21を集電箔2上に供給するともに、供給された造粒粒子21を堆積層として集電箔2上に形成する装置(粉体フィーダー)である。粉体供給装置11は、一定量の造粒粒子21粉末を連続的に集電箔2上に供給して、造粒粒子21を集電箔2上に堆積させることができる。
The
搬送手段3は、粉体成型装置5において粉体供給装置11、スキージ12、及び成型手段13へと順に、集電箔2を搬送するための手段となる。搬送手段3は、図示しない駆動手段を駆動することにより、粉体供給装置11から集電箔2上に供給された造粒粒子21を下流側へと搬送することができる。
The conveyance means 3 is a means for conveying the
スキージ12は、粉体供給装置11の下流側に設けられ、先端が鋭利な角度を有するブレード部材であり、当該先端を下方に向けて、当該先端と集電箔2表面との間を所定の間隔(Gap)となるように配置固定されている。スキージ12は、粉体供給装置11により集電箔2上に供給された造粒粒子21を平坦化して、前記所定の間隔と同じ厚さ寸法を有する粉体状の造粒粒子21の堆積層を形成するための平坦化手段である。
The squeegee 12 is a blade member that is provided on the downstream side of the
成型手段13は、スキージ12の下流側に設けられるロール式の加圧成型手段であり、回転可能な複数のプレスローラ(本実施形態では、上下二つの加圧ローラ)13a、13aを有する。成型手段13は、造粒粒子21の堆積層が形成された集電箔2を上下二つのプレスローラ13a、13a間に挿入することにより加熱及び集電箔厚み方向の加圧が可能な熱プレス手段であり、いわゆるロールプレス処理が可能である。具体的には、成型手段13は、造粒粒子21からなる粉体状の堆積層が形成された集電箔2をプレスローラ13a、13a間で挟持しつつ、前記各プレスローラ13a、13aを互いに反対回りに回転させながら、所定の熱プレス条件(加熱温度・プレス圧)でロールプレス処理を施すことによって、成型手段13下流側から排出される集電箔2上に、厚みや密度(電極密度)が適宜調整された粉体成型層110を形成することが可能である。詳細は後述するが、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法においては、粉体成型装置5によりバインダ層100が形成された集電箔2に粉体成型層110が電極合剤層200における下層として形成される。この粉体成型装置5では、バインダ塗布手段4によって集電箔2に塗られたスラリー状のバインダ20からなるバインダ層100の上に重ねて粉体状の造粒粒子21が供給され、ロールプレス処理されることで当該バインダ層100の上に粉体成型層110が形成される。
なお、本実施形態の粉体成型装置5では、成型手段13(熱プレス手段)を備える構成であるが、特に本実施形態の構成に限定するものではない。すなわち、粉体成型装置5における成型手段13(熱プレス手段)は必須構成ではない。
The molding means 13 is a roll-type pressure molding means provided on the downstream side of the squeegee 12, and has a plurality of rotatable press rollers (upper and lower pressure rollers in this embodiment) 13a and 13a. The molding means 13 is a hot press capable of heating and pressing in the thickness direction of the current collector foil by inserting the
In addition, in the
[合剤ペースト塗布手段]
合剤ペースト塗布手段6は、電極活物質及びバインダを含む粉体状の造粒粒子21からなる粉体成型層110(電極合剤層200における下層)の上に、電極活物質、バインダ及び溶媒等を含むペースト状の電極合剤である電極合剤ペースト23を塗布するための手段である。合剤ペースト塗布手段6は、図1に示すように、バックアップロール6aと、ダイコータ6bと、ポンプ6cと、タンク6dと、から主に構成される。
なお、本実施形態の合剤ペースト塗布手段6では、ダイコータ6bを備える構成であるが、特に本実施形態の構成に限定するものではない。すなわち、合剤ペースト塗布手段6におけるダイコータ6bは必須構成ではない。
[Mixture paste application means]
The mixture
In addition, although the mixture paste application | coating means 6 of this embodiment is a structure provided with the
バックアップロール6aは、ダイコータ6bに対向して配置されており、集電箔2の他面側(背面)を支持するローラである。ダイコータ6bは、集電箔2に電極合剤ペースト23を吐出する吐出口を有する。ポンプ6cは、タンク6dからダイコータ6bに電極合剤ペースト23を供給するポンプである。タンク6dは、電極合剤ペースト23を貯留する容器である。
The
合剤ペースト塗布手段6が稼働されると、先ずタンク6dに貯留された電極合剤ペースト23は、ポンプ6cによって吸い上げられる。そして、電極合剤ペースト23は、ポンプ6cからダイコータ6bに供給されて、ダイコータ6bの吐出口を介してバックアップロール6aによって支持された集電箔2の一側面(表面)に供給される。合剤ペースト塗布手段6では、粉体成型装置5によって集電箔2上に形成された粉体成型層110の上に重ねて電極合剤ペースト23が供給される。また、ダイコータ6bでは、バックアップロール6aの外周面に沿って移動する集電箔2に対して、連続して電極合剤ペースト23を塗布することができる。
When the mixture
合剤ペースト塗布手段6により電極合剤ペースト23が塗布された集電箔2は、図1中において矢印で示す合剤ペースト塗布手段6の下流方向に搬送され、乾燥炉15に導入される。電極合剤ペースト23が塗布された集電箔2は、乾燥炉15の入口から乾燥炉15の内部に進入する。乾燥炉15は、電極合剤ペースト23が塗布された集電箔2に対して熱風を吹き付けることにより、電極合剤ペースト23中の溶媒を蒸発させ、電極合剤ペースト23を乾燥させることができる。
The
[噴霧乾燥装置]
噴霧乾燥装置(図示せず)は、電極活物質、導電材、バインダ等を含む電極合剤成分及び当該成分の分散用溶媒を用いて作製された電極合剤ペーストを噴霧乾燥して造粒粒子を得るための装置である。このような噴霧乾燥装置としては、例えば、スプレードライ法により噴霧乾燥するスプレードライヤが挙げられる。スプレードライヤを用いれば、電極合剤ペーストを微粒子液滴状に噴霧し、これを熱風と接触させることにより瞬間的に乾燥して造粒粒子21を得ることができる。
[Spray dryer]
A spray drying apparatus (not shown) is a granulated particle by spray drying an electrode mixture paste prepared using an electrode mixture component containing an electrode active material, a conductive material, a binder, and the like and a solvent for dispersing the component. It is a device for obtaining. Examples of such a spray drying apparatus include a spray dryer that performs spray drying by a spray drying method. If a spray dryer is used, the electrode mixture paste is sprayed in the form of fine particle droplets, which are brought into contact with hot air to instantaneously dry to obtain
次に、上述した製造装置1を用いて、本発明の一実施形態に係る二次電池用電極の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the electrode for secondary batteries which concerns on one Embodiment of this invention using the
[二次電池用電極の製造方法]
本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法は、集電箔2上に、バインダ20からなるバインダ層100と、当該バインダ層100の上に形成される造粒粒子21からなる粉体成型層110と、当該粉体成型層110の上に電極活物質及びバインダを含むペースト状の電極合剤を塗布乾燥してなる合剤ペースト層120を有するシート状の電極を製造する製造方法である。この二次電池用電極の製造方法は、図2に示すように、バインダ塗布工程S10、粉体成型工程S20、合剤ペースト塗布工程S30、及び乾燥工程S40を主に有し、この順に行われる。本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法は、上記製造装置1を用いて行われるものであるが、上記製造装置1を用いて二次電池用電極を製造するに際し、製造装置1に供給される造粒粒子21及び電極合剤ペースト23を予め準備しておく必要がある。そこで、先ず、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法における準備工程として、造粒粒子準備工程と、電極合剤ペースト準備工程について説明する。以下に、前記各工程について具体的に説明する。
[Method for producing secondary battery electrode]
In the method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present embodiment, a powder molding comprising a
造粒粒子準備工程は、ペースト作製工程と、造粒工程とから構成される。 The granulated particle preparation step includes a paste preparation step and a granulation step.
ペースト作製工程は、電極活物質、導電材及びバインダ(結着剤)等を含む電極合剤成分及び当該成分の分散用溶媒を用いて所定の組成比及び固形分率で電極合剤ペーストを作製する工程である。 The paste production process produces an electrode mixture paste at a predetermined composition ratio and solid content ratio using an electrode mixture component containing an electrode active material, a conductive material, a binder (binder), and the like and a solvent for dispersing the component. It is a process to do.
前記分散用溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)等の有機溶剤や水(精製水等)を用いることができる。 As the solvent for dispersion, organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMA) and water (purified water, etc.) can be used.
造粒工程は、上記ペースト作製工程で得られた電極合剤ペーストを用いて造粒粒子21を造粒する工程である。具体的には、造粒工程は、スプレードライ法により噴霧及び加熱乾燥するスプレードライヤ等を用いて、電極合剤ペーストを噴霧及び加熱乾燥して造粒粒子を得るとともに、当該造粒粒子に対して解砕及び分級を行い、造粒粒子21として所定の粒子径や、嵩密度等の性質を有する粉粒体を作製する工程である。
なお、上述したペースト作製工程及び造粒工程は、粉体成型工程S20において粉体成型を開始するための前準備工程になる。
また、合剤ペースト塗布手段6で用いられる電極合剤ペースト23を準備する工程は、ペースト作製工程と同様の工程であり、その説明を省略する。
The granulation step is a step of granulating the
In addition, the paste preparation process and granulation process mentioned above become a preparatory process for starting powder molding in powder molding process S20.
Moreover, the process of preparing the
バインダ塗布工程S10は、バインダ塗布手段4により、スラリー状のバインダ20を、予め定められた目付量で集電箔2の一側面(表面)に塗布(塗工)する工程である。このバインダ塗布工程S10では、図3に示すように、集電箔2の一側面(表面)にバインダ層(バインダコート)100が形成される。バインダ塗布工程S10において、スラリー状のバインダ20が塗布されてバインダ層100が形成された集電箔2は、次に粉体成型装置5に搬送される。
なお、本実施形態では、バインダ層100を構成するバインダと、粉体成型層110で用いる造粒粒子21に含まれるバインダとを同じものとしているが、特に限定するものではなく、異なる種類のバインダを用いることもできる。
The binder application step S <b> 10 is a step of applying (coating) the slurry-
In the present embodiment, the binder constituting the
粉体成型工程S20は、粉体成型装置5により、搬送経路に沿って搬送される集電箔2に対して、粉体状の電極合剤となる造粒粒子21を連続して供給して、当該造粒粒子21が供給された集電箔2をプレス成型(圧縮成形)することにより、電極合剤層200における下層である粉体成型層110を形成する工程である。具体的には、粉体成型工程S20では、図3(b)に示すように、バインダ塗布工程S10において集電箔2に塗布されたバインダ20(バインダ層100)に重ねて、電極活物質及びバインダを含む粉体状の電極合剤である造粒粒子21を供給し、これをプレス成型することにより、造粒粒子21からなる粉体成型層110が形成される。粉体成型工程S20は、上記粉体成型装置5を用いて行われる工程であり、供給工程、平坦化工程、及び成型工程から構成される。
In the powder molding step S20, the
供給工程は、前記造粒工程で得られた粉体状の造粒粒子21を上記粉体成型装置5が有する粉体供給装置11により集電箔2上に供給するとともに、該造粒粒子21を堆積層として集電箔2上に形成する工程である。
In the supplying step, the powdered
平坦化工程は、スキージ12を用いて粉体供給装置11により集電箔2上に供給された粉体状の造粒粒子21を表面が均一になるように平坦化して、所定の間隔(Gap)を有するスキージ12先端と集電箔2表面との間と、同じ厚さ寸法を有する造粒粒子21の堆積層を形成する工程である。
In the flattening step, the powdered
成型工程は、造粒粒子21からなる粉体状の堆積層が表面に堆積した集電箔2に対して、成型手段13により所定の熱プレス条件(加熱温度・プレス圧)で熱プレスして、造粒粒子21の堆積層より薄い粉体成型層110を形成する工程である。成型工程終了後、電極合剤層200における下層として粉体成型層110が形成された集電箔2は、次に合剤ペースト塗布手段6に搬送される。
In the molding step, the
合剤ペースト塗布工程S30は、合剤ペースト塗布手段6により、粉体成型工程S20において集電箔2上にバインダ層100を介して形成された粉体成型層110上に重ねて電極合剤ペースト23を塗布する工程である。合剤ペースト塗布工程S30において、ペースト状の電極合剤ペースト23が塗布された集電箔2は、次に乾燥炉15に搬送される。
In the mixture paste application step S30, the electrode mixture paste is superposed on the
乾燥工程S40は、合剤ペースト塗布工程S30で電極合剤ペースト23が塗布された集電箔2を乾燥炉15により乾燥する工程である。この乾燥工程においては、電極合剤ペースト23に含まれる溶媒が揮発し、電極合剤ペースト23が乾燥することにより、合剤ペースト層120が形成される。
こうして、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法により、集電箔2上に電極合剤層200における、最下層となるバインダ層100と、下層となる粉体成型層110、上層となる合剤ペースト層120と、が順に積層された電極(電極シート)が作製される。
The drying step S40 is a step of drying the
Thus, by the method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to the present embodiment, the
バインダ層100は、集電箔2と電極合剤層200の下層に当たる粉体成型層110との間に設けられる層であり、バインダ20からなる層である。バインダ層100は、バインダ塗布工程S10においてバインダ塗布手段4であるグラビアコーターにより、バインダ20を所定型のパターンでコート(パターンニングコート)することで作製される層である。
The
粉体成型層110は、集電箔2上に、バインダ層100を介して設けられ、電極活物質及びバインダ20を含む粉体状の造粒粒子21からなる層であり、合剤ペースト層120よりもバインダリッチな造粒粒子21を用いて粉体成型にて作製した層である。すなわち、粉体成型層110のバインダ20の量は、その上層である合剤ペースト層120のバインダ20の量より多い構成としたものである。粉体成型層110に含まれるバインダ量としては、1.0〜5.0wt%程度が好ましい。
なお、上記のように粉体成型層110のバインダ量を、その上層である合剤ペースト層120のバインダ量より多い構成とすることで、電極の構成として、集電箔2近傍にバインダ20をより確実に保持させることができるため、集電箔2と電極合剤層200との間における剥離強度が向上する。
The
In addition, by setting the binder amount of the
合剤ペースト層120は、造粒粒子21からなる粉体成型層110の上に、電極活物質及びバインダ20を含むペースト状の電極合剤である電極合剤ペースト23を塗布乾燥してなる層であり、粉体成型層110よりもバインダ20の量を抑え、かつ電極合剤ペースト23の塗布にて作製した層である。また、合剤ペースト層120のバインダ20の量は、その下層である粉体成型層110のバインダ20の量より少ない構成としている。合剤ペースト層120に含まれるバインダ量としては、0.5〜4.0wt%程度が好ましい。
The
電極合剤層200における、下層である粉体成型層110と、上層である合剤ペースト層120の2層における電極合剤層200中の重量比(目付け量比)は、10:90〜90:10であることが好ましい。
In the
なお、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法においては、電極合剤層200の層構成として最下層に当たるバインダ層100を形成する構成としているが、特に限定するものではない。このバインダ層100は、集電箔2近傍にバインダ20をより多く保持させて剥離強度を確保したい場合に設けるとよい。そのため、バインダ層100は、電極合剤層200の層構成として省略して製造することも可能である。
In addition, in the manufacturing method of the electrode for secondary batteries which concerns on this embodiment, it is set as the structure which forms the
次に、上記二次電池用電極の製造方法に従うとともに、上述した製造装置1及び噴霧乾燥装置を用いて、二次電池用電極の製造方法の実施例として負極(負極シート)を製造し、この負極を用いて剥離強度及び目付け精度を評価した。以下に、実施例、及びその比較例を挙げて、本発明を説明する。
なお、以下では、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法により負極(負極シート)製造する例について説明するが、特に限定するものではなく、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法を正極(正極シート)にも適用して正極(正極シート)を作製することも可能である。
Next, while following the manufacturing method of the said secondary battery electrode, the negative electrode (negative electrode sheet) is manufactured as an Example of the manufacturing method of the secondary battery electrode using the
Hereinafter, an example in which a negative electrode (negative electrode sheet) is manufactured by the method for manufacturing a secondary battery electrode according to the present embodiment will be described, but the present invention is not particularly limited, and the secondary battery electrode according to the present embodiment is not limited. It is also possible to produce the positive electrode (positive electrode sheet) by applying the manufacturing method to the positive electrode (positive electrode sheet).
[実施例]
(ペースト作製工程)
先ず、負極活物質である黒鉛と、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)よりなるバインダ(結着剤)と、増粘剤であるカルボキシメチルセルロース(CMC)の3種の電極合剤成分を、所定の組成比(本実施例におけるバインダ量は、全電極合剤成分においてSBR5wt%)混合し、かつ固形分率が50wt%となるように分散溶媒である水に分散させ、これらを混練装置(プラネタリミキサー)を用いて混練して造粒工程用の電極合剤ペーストを作製した。
なお、合剤ペースト塗布手段6で用いられる電極合剤ペースト23については、上記ペースト作製工程で作製する合剤ペーストと同じ種類の電極合剤成分及び分散溶媒を用いるが、電極合剤ペースト23に含まれるバインダとなるSBRの量は、1wt%で作製される。
[Example]
(Paste preparation process)
First, three types of electrode mixture components of graphite as a negative electrode active material, a binder (binder) made of styrene-butadiene copolymer (SBR), and carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickener are predetermined. Composition ratio (the binder amount in this example is 5 wt% SBR in all electrode mixture components) and is dispersed in water as a dispersion solvent so that the solid content is 50 wt%. The mixture was kneaded using a mixer to prepare an electrode mixture paste for the granulation process.
In addition, about the
(造粒工程)
次に、ペースト作製工程で得られた電極合剤ペーストを、スプレードライヤを用いてスプレードライ法により、所定の炉内温度の条件で炉内に噴霧しながら熱風乾燥して造粒粒子を得た。そして、当該造粒粒子を所定の適当な手段で解砕及び分級の処理を行うことにより、所望する平均粒径や粒径分布を有する造粒粒子21を得た。
なお、造粒粒子を解砕する方法としては、ボールミル等の公知の方法が適用できる。
(Granulation process)
Next, the electrode mixture paste obtained in the paste preparation step was dried by hot air while spraying into the furnace under a predetermined furnace temperature condition by a spray drying method using a spray dryer to obtain granulated particles. . And the
In addition, as a method of crushing the granulated particles, a known method such as a ball mill can be applied.
(バインダ塗布工程S10)
次に、バインダ塗布手段4により、スラリー状のバインダ20(本実施例では、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR))を、予め定められた目付量で集電箔2の一側面(表面)に塗布(塗工)することにより、電極合剤層200における最下層であるバインダ層100を形成した(図3参照)。
(Binder application process S10)
Next, the binder application means 4 causes the slurry-like binder 20 (in this embodiment, styrene-butadiene copolymer (SBR)) to be applied to one side surface (surface) of the
次に、粉体成型装置5により、搬送経路に沿って搬送される集電箔2に対して、粉体状の電極合剤となる造粒粒子21を連続して供給して、当該造粒粒子21が供給された集電箔2をプレス成型(圧縮成形)することにより、電極合剤層200における下層である粉体成型層110を形成した(図3(b)参照)。
Next, the
(合剤ペースト塗布工程S30)
次に、合剤ペースト塗布手段6により、集電箔2上にバインダ層100を介して形成された粉体成型層110に重ねて電極合剤ペースト23を塗布した。
(Mixture paste application process S30)
Next, the
(乾燥工程S40)
次に、電極合剤ペースト23が塗布された集電箔2を乾燥炉15内に通して乾燥することにより、電極合剤層200における上層である合剤ペースト層120を形成した(図3(c)(d)参照)。
こうして、本実施形態に係る二次電池用電極の製造方法により、集電箔2上に電極合剤層200における、最下層であるバインダ層100と、下層である粉体成型層110と、上層である合剤ペースト層120と、が順に積層された実施例に係る評価用負極(負極シート)を作製した。また、粉体成型層110と合剤ペースト層120の重量比(目付け量比)は、50:50となるように作製した。
(Drying step S40)
Next, the
Thus, by the method for manufacturing an electrode for a secondary battery according to this embodiment, the
[比較例1(合剤ペースト塗布のみからなる電極合剤層を有する電極)]
実施例1と同様の電極合剤成分を、所定の組成比で混合し、かつ固形分率が50wt%となるように分散溶媒である水に分散させ、これらを混練装置(プラネタリミキサー)を用いて混練して電極合剤ペーストを作製した。この電極合剤ペーストを集電箔2上にペースト塗布して乾燥し、比較例1に係る評価用負極(負極シート)を作製した。比較例1に係る評価用負極は、集電箔2上の電極合剤層が電極合剤ペーストの塗布乾燥によりなる単層のものである。また、比較例1に係る評価用負極は、バインダとして実施例1に係る評価用負極と同種かつ同じ量含むものである。
[Comparative Example 1 (electrode having an electrode mixture layer consisting only of coating paste)]
The same electrode mixture component as in Example 1 is mixed at a predetermined composition ratio and dispersed in water as a dispersion solvent so that the solid content is 50 wt%, and these are mixed using a kneading apparatus (planetary mixer). And kneaded to prepare an electrode mixture paste. This electrode mixture paste was applied onto the
[比較例2(造粒粒子の粉体成型のみからなる電極合剤層を有する電極)]
実施例1と同様の電極合剤成分を、所定の組成比で混合し、かつ固形分率が50wt%となるように分散溶媒である水に分散させ、これらを混練装置(プラネタリミキサー)を用いて混練して電極合剤ペーストを作製した。これを用いて、スプレードライ法により造粒粒子を作製した。この造粒粒子を集電箔2上に供給して粉体成型により集電箔2上に電極合剤層を形成し、比較例2に係る負極(負極シート)を作製した。比較例2に係る評価用負極は、集電箔2上の電極合剤層が造粒粒子の粉体成型によりなる単層のものである。
上記の如く、作製した実施例及び比較例1、2に係る評価用電極(負極)を用いて、電極合剤層の剥離強度及び目付け精度を評価する。また、比較例1に係る評価用負極は、バインダとして実施例1に係る評価用負極と同種かつ同じ量含むものである。
[Comparative Example 2 (electrode having an electrode mixture layer consisting only of powder molding of granulated particles)]
The same electrode mixture component as in Example 1 is mixed at a predetermined composition ratio and dispersed in water as a dispersion solvent so that the solid content is 50 wt%, and these are mixed using a kneading apparatus (planetary mixer). And kneaded to prepare an electrode mixture paste. Using this, granulated particles were produced by spray drying. The granulated particles were supplied onto the
As described above, the peel strength and the basis weight accuracy of the electrode mixture layer are evaluated by using the evaluation electrode (negative electrode) according to the manufactured example and comparative examples 1 and 2. Moreover, the negative electrode for evaluation according to Comparative Example 1 includes the same kind and the same amount as the negative electrode for evaluation according to Example 1 as a binder.
<剥離強度試験>
市販の引張試験機を用いて、実施例及び比較例1に係る各負極(負極シート)における電極合剤層の剥離強度について評価した。この評価結果について図4に示す。図4から明らかなように、実施例の評価用電極は、合剤ペースト塗布のみで作製された比較例1に対して格段に剥離強度が向上していることが確認できた。これは、実施例の評価用電極において、電極合剤層200の下層部分(集電箔2近傍部分)を、先ず集電箔2上にバインダ層100を形成し、その上にバインダリッチな造粒粒子を用いて粉体成型にて粉体成型層110を形成するとともに、電極合剤層200の上層部分(電極合剤層200の表面近傍部分)においては、電極合剤層200の下層部分よりもバインダ量を抑えるとともに従来から用いられる塗布法であるペースト塗布により合剤ペースト層120を形成することで、十分な剥離強度を有する負極を得ることができたものである。つまり、本実施例では、集電箔2近傍にバインダ20を保持するように構成したため、集電箔2と電極合剤層200の間の密着力が増し、集電箔2と電極合剤層200の間において十分な剥離強度を確保することができたのである。
<Peel strength test>
Using a commercially available tensile tester, the peel strength of the electrode mixture layer in each negative electrode (negative electrode sheet) according to Example and Comparative Example 1 was evaluated. The evaluation results are shown in FIG. As is clear from FIG. 4, it was confirmed that the peel strength of the evaluation electrode of the example was remarkably improved as compared with Comparative Example 1 produced by only applying the mixture paste. This is because, in the electrode for evaluation of the example, the lower layer portion (portion in the vicinity of the current collector foil 2) of the
<目付け精度評価>
実施例及び比較例2に係る各評価用電極(負極シート)において、箔幅方向(TD方向)一端から他端の間における5点の位置で目付け量を実測した(図5参照)。図5からわかるように、比較例2に係る評価用電極は3点が規格範囲外にあり、バラツキが認められたが、実施例に係る評価用電極は5点すべてが規格範囲内にあり、バラツキがほとんどなく、良好な目付け精度を有することが確認された。これは、比較例2のように粉体成型のみで電極合剤層を形成した場合、定量的かつ高精度に造粒粒子を供給して表面が均一な電極合剤層を形成することが困難であるため、電極合剤層の目付け精度のバラツキが発生したと考えられる。一方、本実施例では、粉体成型層110の表面を合剤ペースト層120で覆ってしまうため、電極合剤層の目付けが高精度に揃った電極を得ることができたのである。
<Evaluation of basis weight accuracy>
In each evaluation electrode (negative electrode sheet) according to the example and the comparative example 2, the basis weight was measured at five positions between one end and the other end in the foil width direction (TD direction) (see FIG. 5). As can be seen from FIG. 5, the evaluation electrode according to Comparative Example 2 has three points outside the standard range and variation was recognized, but the evaluation electrode according to the example had all five points within the standard range. It was confirmed that there was almost no variation and good basis weight accuracy was obtained. This is because, when the electrode mixture layer is formed only by powder molding as in Comparative Example 2, it is difficult to form the electrode mixture layer with a uniform surface by supplying granulated particles quantitatively and with high accuracy. Therefore, it is considered that variation in the basis weight accuracy of the electrode mixture layer occurred. On the other hand, in this example, since the surface of the
以上の如く、本発明によれば、電極製造時において集電箔近傍のバインダの偏析を抑えて、集電体近傍にバインダを保持させることができる。その結果として、集電体と電極合剤層との間における剥離強度が向上する。また、本発明の付随的な効果として、造粒粒子のみで電極合剤層を形成する場合、造粒粒子の低流動性により電極合剤層の目付けがバラつくが、本発明のように造粒粒子からなる層の上にペースト状の電極合剤を塗布乾燥してなる層を形成することで電極合剤層の目付け精度が向上する。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the segregation of the binder in the vicinity of the current collector foil at the time of manufacturing the electrode and hold the binder in the vicinity of the current collector. As a result, the peel strength between the current collector and the electrode mixture layer is improved. Further, as an incidental effect of the present invention, when the electrode mixture layer is formed only with the granulated particles, the basis weight of the electrode mixture layer varies due to the low fluidity of the granulated particles. The basis weight of the electrode mixture layer is improved by forming a layer formed by applying and drying a paste-like electrode mixture on the layer made of particle particles.
2 集電箔
20 バインダ
21 造粒粒子
100 バインダ層(最下層)
110 粉体成型層(下層)
120 合剤ペースト層(上層)
2
110 Powder molding layer (lower layer)
120 Mixture paste layer (upper layer)
Claims (3)
前記粉体成型層が形成された集電箔上に、電極活物質及びバインダを含む電極合剤ペーストを塗布する合剤ペースト塗布工程と、
前記電極合剤ペーストが塗布された集電箔を乾燥して、合剤ペースト層を形成する乾燥工程とを備える、
二次電池用電極の製造方法。 A powder molding step of forming a powder molding layer by supplying granulated particles to be a powdered electrode mixture containing an electrode active material and a binder on the current collector foil,
A mixture paste application step of applying an electrode mixture paste containing an electrode active material and a binder on the current collector foil on which the powder molding layer is formed,
Drying the current collector foil coated with the electrode mixture paste to form a mixture paste layer; and
A method for producing an electrode for a secondary battery.
請求項1に記載の二次電池用電極の製造方法。 Configuring the amount of binder contained in the powder molding layer to be greater than the amount of binder contained in the mixture paste layer;
The manufacturing method of the electrode for secondary batteries of Claim 1.
前記集電箔上にバインダを塗布するバインダ塗布工程を備える、
請求項2または請求項3に記載の二次電池用電極の製造方法。
Before the powder molding process,
A binder coating step of coating a binder on the current collector foil;
The manufacturing method of the electrode for secondary batteries of Claim 2 or Claim 3.
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- 2013-06-28 JP JP2013137288A patent/JP2015011896A/en active Pending
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