鋰離子二次電池用電極的制造裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子二次電池用電極的制造裝置。更詳細地，本發(fā)明涉及使用包含活性物質(zhì)和粘合劑的造粒粒子，制造鋰離子二次電池中所使用的電極的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池中所使用的電極，典型地在集電體上具備包含活性物質(zhì)的活性物質(zhì)層。通過均質(zhì)地形成該活性物質(zhì)層，使用了該電極的電池的性能能夠穩(wěn)定。該活性物質(zhì)層，一般通過將在液狀介質(zhì)中分散有活性物質(zhì)的漿液狀的電極材料向集電體供給并使其干燥后，進行壓密而形成。另外，也已知一種不使用液狀介質(zhì)，省略干燥工序，節(jié)能且低成本地形成活性物質(zhì)層的方法。例如專利文獻I中公開了利用凹版輥對集電體的表面涂布粘合劑溶液，在其上通過送粉器供給將活性物質(zhì)粒子和粘合劑造粒而得到的造粒粒子，一邊加熱一邊用壓延輥進行按壓，由此制造電極。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻I:日本特開2014-078497號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，由于造粒粒子與漿液狀的電極材料相比流動性差，因而優(yōu)選在將供給到集電體上的造粒粒子按壓之前進行均勻化。因此，在壓延輥之前配置刮掃輥，通過刮掃輥將造粒粒子攤平。但是，造粒粒子的流動性差，因此通過刮掃輥的造粒粒子的量會發(fā)生參差變化。這樣的造粒粒子量的參差變化，在對集電體的表面涂布粘合劑溶液的情況下有表現(xiàn)得特別顯著的傾向。其結(jié)果，無法實現(xiàn)期望的活性物質(zhì)的每單位面積重量，所制造的電極的品質(zhì)有可能降低。
[0006]本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)的課題而完成的，其目的是提供能夠使用造粒粒子形成更均勻的活性物質(zhì)層的鋰離子二次電池用電極的制造裝置。
[0007]為解決上述課題，在此公開的技術(shù)提供一種鋰離子二次電池用電極的制造裝置。該制造裝置本質(zhì)上具備傳送機構(gòu)、供給部、刮掃器、調(diào)整部和壓延輥。傳送機構(gòu)傳送集電體。供給部對傳送中的上述集電體的表面供給包含活性物質(zhì)粒子和粘合劑的造粒粒子。刮掃器將供給的上述造粒粒子攤平。調(diào)整部配置在上述刮掃器的上游側(cè)。調(diào)整部控制在上述刮掃器的上游側(cè)存留的上述造粒粒子的存留高度。壓延輥對已被攤平的上述造粒粒子進行壓延，形成活性物質(zhì)層。
[0008]像這樣，通過調(diào)整部的存在，能夠使在刮掃器的上游側(cè)存留的造粒粒子的存留狀態(tài)穩(wěn)定化。并且，能夠使在刮掃器和集電體的間隙中通過的造粒粒子的量的均質(zhì)化成為可能。進而，能夠制作高品質(zhì)的鋰離子二次電池用電極。
[0009]另外，能夠使由供給部供給的造粒粒子的量的管理精度放寬。因此，即使由供給部供給的造粒粒子量存在不均，也能夠制造高品質(zhì)的鋰離子二次電池用電極。
[0010]在此公開的制造裝置的一優(yōu)選方式中，其特征在于，上述調(diào)整部具備與存留的上述造粒粒子相對的水平面。由此，能夠使在刮掃器的上游側(cè)存留的造粒粒子的存留狀態(tài)更進一步穩(wěn)定化。
[0011]在此公開的制造裝置的一優(yōu)選方式中，制造裝置還具備高度傳感器和控制部。高度傳感器配置在上述調(diào)整部的上游側(cè)，測定被供給來的上述造粒粒子的高度?？刂撇炕谏鲜龈叨葌鞲衅鞯臏y定結(jié)果來控制由上述供給部供給的上述造粒粒子的供給量。根據(jù)這樣的技術(shù)構(gòu)成，即使由供給部供給的造粒粒子的量發(fā)生不均，也能夠更適當?shù)鼐S持造粒粒子的存留狀態(tài)。
[0012]在此公開的制造裝置的一優(yōu)選方式中，其特征在于，在比上述供給部靠上游側(cè)還具備粘合劑溶液供給部，所述粘合劑溶液供給部向傳送中的上述集電體的表面供給包含粘合劑的粘合劑溶液。根據(jù)這樣的技術(shù)構(gòu)成，能夠制造造粒粒子和集電體的粘結(jié)力優(yōu)異的電極。
[0013]在此公開的制造裝置的一優(yōu)選方式中，還具備導向部。另外，上述供給部具備將上述造粒粒子排出的排出口，并且供給位置設定在與上述刮掃器的下端最接近的所述集電體表面附近、且比上述最近接位置靠上游側(cè)。而且，其特征在于，上述導向部從上述排出口的下方向上述供給位置延伸設置，將從上述排出口排出來的上述造粒粒子在上述供給位置的附近向上述集電體供給。該導向部優(yōu)選由聚四氟乙烯構(gòu)建。
[0014]根據(jù)這樣的技術(shù)構(gòu)成，能夠使造粒粒子的供給狀態(tài)更進一步穩(wěn)定化。另外，即使是例如對集電體的表面供給粘合劑溶液的情況，也能夠抑制由粘合劑溶液導致的增長的造粒粒子的結(jié)塊的發(fā)生，使造粒粒子均質(zhì)化。
[0015]在此公開的制造裝置的一優(yōu)選方式中，其特征在于，上述刮掃器是圓筒形狀的刮掃輥，在將上述刮掃輥的半徑設為r時，上述調(diào)整部配置在從上述刮掃輥的下端部起1/12Xr以上且5/12Xr以下的高度。刮掃輥一般在與集電體的傳送方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)，可抑制過剩的造粒粒子的供給。根據(jù)上述的技術(shù)構(gòu)成，能夠很好地抑制由該刮掃輥的作用導致的造粒粒子的存留狀態(tài)的混亂。
[0016]在另一側(cè)面，在此公開的技術(shù)提供一種鋰離子二次電池用電極的制造方法。該制造方法包括:準備包含活性物質(zhì)粒子和粘合劑的造粒粒子;準備集電體；向上述集電體的表面供給上述造粒粒子;對被供給到上述集電體的表面的上述造粒粒子，在刮掃器的上游側(cè)調(diào)整存留高度使其存留；一邊利用刮掃輥將存留的上述造粒粒子攤平，一邊調(diào)整上述造粒粒子的供給量;通過對已被攤平的上述造粒粒子進行壓延，在上述集電體上形成活性物質(zhì)層。
[0017]在該制造方法中，使造粒粒子在刮掃器的上游側(cè)穩(wěn)定存留。由此能夠使在刮掃器和集電體的間隙中通過的造粒粒子的量均質(zhì)化，能夠制造每單位面積重量均質(zhì)且高品質(zhì)的電極。另外，能夠尚廣量地制造電極。
[0018]在此公開的制造方法的一優(yōu)選方式中，在上述造粒粒子的供給之前，還包括向傳送中的上述集電體的表面供給包含粘合劑的粘合劑溶液。由此，能夠制造活性物質(zhì)層和集電體的粘結(jié)力高的電極。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示一實施方式涉及的鋰離子二次電池用電極的制造裝置的構(gòu)造的概略示意圖。
[0020]圖2是表示另一實施方式涉及的鋰離子二次電池用電極的制造裝置的構(gòu)造的概略示意圖。
[0021]圖3是表示圖2的供給部和刮掃器周邊的構(gòu)成的主要部分示意圖。
[0022]圖4是表示造粒粒子的一構(gòu)造例的示意圖。
[0023]圖5是對以往的鋰離子二次電池用電極的制造裝置中存留在刮掃器的上游側(cè)的造粒粒子的高度、與制造出的電極的每單位面積重量的關系進行例示的圖。
[0024]附圖標記說明
[0025]I 電極制造裝置
[0026]10傳送機構(gòu)
[0027]20供給部
[0028]30刮掃器
[0029]32 調(diào)整部
[0030]34高度傳感器[0031 ]40壓延輥
[0032]50導向部
[0033]60粘合劑溶液供給部
[0034]100 電極
[0035]HO集電體
[0036]120活性物質(zhì)層
[0037]130造粒粒子
[0038]132活性物質(zhì)粒子
[0039]134粘合劑
[0040]136導電材料
【具體實施方式】
[0041]以下，一邊適當參照附圖，一邊基于一優(yōu)選實施方式對在此公開的鋰離子二次電池用電極的制造裝置進行詳細說明。再者，在本說明書中特別提及的事項以外的且本發(fā)明的實施所需的事項(例如鋰離子二次電池的構(gòu)造、工作方法等一般事項等)，可基于本說明書的指點和該領域的申請時的技術(shù)常識由本領域技術(shù)人員掌握。另外，各圖是示意性地描述，各圖中的尺寸關系(長度、寬度、厚度等)并不反映實際的尺寸關系。另外，對發(fā)揮相同作用的構(gòu)件、部位附帶相同標記，將重復的說明省略或簡化。
[0042]在本說明書中，“鋰離子二次電池”是指利用鋰離子作為電解質(zhì)(電荷載體)離子，隨著正負極間的鋰離子(電荷)的移動實現(xiàn)充放電的、可反復充放電的二次電池。一般被稱為“鋰二次電池”的電池(例如鋰離子聚合物二次電池)包含于鋰離子二次電池，是本說明書的電極的用途的典型例。
[0043]圖1是表示一實施方式涉及的鋰離子二次電池用電極的制造裝置的概略圖。如該圖1所示，在此公開的制造裝置I是用于制造構(gòu)成鋰離子二次電池的電極100的裝置。作為制造對象的鋰離子二次電池用電極100，典型地在集電體110的一面或兩面具備包含活性物質(zhì)的活性物質(zhì)層120。并且該制造裝置I在構(gòu)成活性物質(zhì)層120時，在不使用漿液狀的電極構(gòu)成材料，而是使用包含活性物質(zhì)粒子132和粘合劑134的造粒粒子130的情況下可優(yōu)選使用。另夕卜，例如在制造需求大容量和/或采用高速率充放電的使用方式的用途等的長條的電極1