制造锂离子二次电池电极板片的方法与流程

本发明涉及制造锂离子二次电池电极板片的方法。如本文中所使用，用语“二次电池”一般指可重复充电的电池。用语“锂离子二次电池”指利用锂离子作为电解质离子并且通过由锂离子在正极和负极之间的移动引起的电荷移动来实现充放电的二次电池。锂离子二次电池是一种“非水电解质二次电池”，其使用包含电解质盐溶解在其中的非水溶剂的非水电解质。本申请要求在2014年7月8日于日本提交的专利申请No.2014-140939的优先权，该专利申请通过引用并入于此。

背景技术：

例如，根据JP 2005-340188 A，准备用于阳极的粒化颗粒和用于阴极的粒化颗粒。通过将含有活性物质的颗粒与含有导电助剂颗粒的粘合剂结合来提供用于阳极的粒化颗粒。也通过将含有活性物质的颗粒与含有导电助剂颗粒的粘合剂结合来提供用于阴极的粒化颗粒。将粒化颗粒层叠在阳极和阴极集电体上，并且热轧层叠在集电体上的粒化颗粒，从而在阳极和阴极集电体上提供活性物质层。更具体地，根据JP 2005-340188 A，将粒化颗粒(粉末)供给到集电体上，并且通过加热集电体上的各层粒化颗粒并使集电体和各层粒化颗粒从旋转的辊之间通过来热轧各层粒化颗粒。

例如，JP 2010-225291 A公开了一种实施方式，其中将正极和负极板片设置为带状的电极板片，并且沿各电极板片的纵向设置活性物质层。在该实施方式中，集电体露出的露出部沿各电极板片的宽度方向一端延伸。活性物质层在除露出部以外的各电极板片上设置成使得活性物质层沿电极板片的宽度方向相对两端在各电极板片的纵向上延伸。露出部是未设置活性物质层的部位，并且因此可称作“活性物质层未形成部”。集电箔的未设置活性物质层的区域(即，集电箔的被限定为露出部的区域)可称作“活性物质层未形成区域”。

引用清单

专利文献

PTL 1：JP 2005-340188 A

PTL 2：JP 2010-225291 A

技术实现要素：

技术问题

在上述电极板片制造方法中通过粉末成形来设置活性物质层提供了各种优点。然而，对于锂离子二次电池而言，通过粉末成形在薄集电箔上设置活性物质层，这例如可能导致粉末丧失其形状。因此，本发明的实施方式提供一种制造锂离子二次电池电极板片的适当的方法，其包括通过粉末成形来设置活性物质层的步骤。

问题的解决方案

根据本发明的实施方式的制造锂离子二次电池电极板片的方法包括：a)准备带状的集电箔；b)准备粒化颗粒的粉末；c)传送所述集电箔；d)堆积所述粉末；e)调节所述粉末的厚度；以及f)挤压所述粉末。在步骤b)中，准备包含活性物质颗粒和粘合剂的粒化颗粒的粉末。在步骤d)中，将所述粉末堆积在所述集电箔上。在步骤e)中，从所述集电箔的宽度方向中央区域除去所述粉末，并且使刮扫器与残留在所述集电箔的中央区域的相对两侧的所述粉末接触，由此调节所述粉末的厚度。在步骤f)中，挤压残留在所述集电箔的中央区域的相对两侧的所述粉末。因此，提供了高品质的活性物质层。

步骤e)可包括将堆积在所述集电箔上的粉末从所述集电箔的宽度方向中央区域引导到所述集电箔的宽度方向相对两端，由此从所述集电箔的宽度方向中央区域除去所述粉末。步骤f)可包括在第一引导装置与残留在所述集电箔的中央区域的相对两侧的所述粉末的内侧边缘接触的状态下挤压所述粉末。步骤f)可包括在第二引导装置与残留在所述集电箔的中央区域的相对两侧的所述粉末的外侧边缘接触的状态下挤压所述粉末。

附图说明

[图1]图1是锂离子二次电池的剖视图。

[图2]图2是示出要配置在锂离子二次电池中的电极组件的图。

[图3]图3是用以实施锂离子二次电池电极板片制造方法的制造设备100的侧视图。

[图4]图4是制造设备100的俯视图。

[图5]图5是沿图4的线V-V截取的用于集电箔201的传送路径的剖视图。

[图6]图6是示出“双条带”电极板片的中间产品的图。

[图7]图7是示出切断之前的双条带电极板片的图。

[图8]图8是示出已被切断的双条带电极板片的图。

[图9]图9是配置在集电箔201上方的压延辊101的透视图。

[图10]图10是压延辊101的变型的透视图。

[图11]图11是示意性地示出粒化颗粒240的图。

具体实施方式

在下文中，将说明根据本发明的实施方式的制造锂离子二次电池电极板片的方法。文中说明的实施方式当然并非旨在以任何方式限制本发明。注意，各图是示意性的表示。例如，各图中的尺寸(例如，长度、宽度和厚度)并不反映实际尺寸。类似的构件和部位用相同的附图标记表示，并且在认为多余的情况下将省略或简化其说明。

将大体说明本发明适用的锂离子二次电池10的示例性结构，并且然后将具体说明我们已设计的锂离子二次电池10的构件。

<锂离子二次电池10>

图1是锂离子二次电池10的剖视图。图2是示出要配置在锂离子二次电池10中的电极组件40的图。注意，图1所示的锂离子二次电池10仅仅是本发明适用的锂离子二次电池的一个例子。这意味着本发明适用的锂离子二次电池不限于任何特定的锂离子二次电池。

如图1所示，锂离子二次电池10包括电池外壳20和电极组件40(其在图1中被图示为卷绕电极组件)。

<电池外壳20>

电池外壳20包括外壳本体21和密封板22。外壳本体21呈在其一端带开口的箱形。具体地，外壳本体21呈长方体形状，具有在锂离子二次电池10的通常使用期间用作上表面的开口面。在该实施方式中，外壳本体21设置有矩形开口。密封板22封闭外壳本体21的开口。密封板22是大致矩形的板。密封板22焊接在外壳本体21的开口的周缘上，从而提供呈大致六面体形状的电池外壳20。

电池外壳20优选主要由轻质的、导热性好的金属材料构成。这种金属材料的例子包括铝、不锈钢和镀镍钢。根据本实施方式的电池外壳20(包括外壳本体21和密封板22)由铝或主要包含铝的合金构成。

在图1所示的例子中，用于外部连接的正极端子(外部端子)23和负极端子(外部端子)24安装在密封板22上。密封板22设置有安全阀30和注液口32。安全阀30构造成在电池外壳20的内部压力上升至预定水平以上(例如，在约0.3MPa至约1.0MPa的范围内的设定喷射阀打开压力)时释放内部压力。图1示出在电解质80经注液口32注入之后使用密封材料33密封的注液口32。电极组件40收纳在电池外壳20中。

<电极组件(卷绕电极组件)40>

如图2所示，电极组件40包括：带状的正极(或正极板片50)；带状的负极(或负极板片60)；和带状的隔板(或隔板72和74)。

<正极板片50>

正极板片50包括带状的正极集电箔51和正极活性物质层53。优选使用适于正极的金属箔作为正极集电箔51。例如，可使用具有预定宽度和约15mm的厚度的带状的铝箔作为正极集电箔51。露出部52沿正极集电箔51的宽度方向一个边缘延伸。在图示的例子中，正极活性物质层53设置在正极集电箔51的除正极集电箔51的露出部52以外的两面上。正极活性物质层53至少包含正极活性物质，并且被保持在正极集电箔51上。

可使用通常用于锂离子二次电池的任意一种或多种材料作为正极活性物质。此类材料的优选例子包括：包含锂和过渡金属元素作为构成金属元素的锂过渡金属氧化物，例如锂镍氧化物(LiNiO₂)、锂钴氧化物(LiCoO₂)或锂锰氧化物(LiMn₂O₄)；以及包含锂和过渡金属元素作为构成金属元素的锂过渡金属磷酸盐，例如锂锰磷酸盐(LiMnPO₄)或锂铁磷酸盐(LiFePO₄)。正极活性物质以颗粒形式使用，并且因此可视情况被称作“正极活性物质颗粒”。

<负极板片60>

如图2所示，负极板片60包括带状的负极集电箔61和负极活性物质层63。优选使用适于负极的金属箔作为负极集电箔61。例如，可使用具有预定宽度和约10mm的厚度的带状的铜箔作为负极集电箔61。露出部62沿负极集电箔61的宽度方向一个边缘延伸。负极活性物质层63设置在负极集电箔61的除负极集电箔61的露出部62以外的两面上。负极活性物质层63至少包含负极活性物质，并且被保持在负极集电箔61上。

可使用通常用于锂离子二次电池的任意一种或多种材料作为负极活性物质。此类材料的优选例子包括：碳材料，例如石墨碳或无定形碳；锂过渡金属氧化物；和锂过渡金属氮化物。负极活性物质以颗粒形式使用，并且因此可视情况被称作“负极活性物质颗粒”。正极活性物质颗粒和负极活性物质颗粒可视情况被称作“活性物质颗粒”。正极活性物质颗粒和负极活性物质颗粒在适当的情况下可呈粉末形式使用。在该实施方式中，正极活性物质层53和负极活性物质层63均可包含导电材料、粘合剂和/或增粘剂。

<导电材料>

导电材料的例子包括碳材料，例如碳粉和碳纤维。可单独使用一种此类导电材料，或可组合地使用两种以上此类导电材料。要使用的碳粉末的例子包括乙炔黑、油炉黑、石墨化碳黑、碳黑、石墨和科琴黑。

<粘合剂、增粘剂>

粘合剂用于将正极活性物质层53中包含的正极活性物质和导电材料的颗粒结合，并且将这些颗粒与正极集电箔51结合，或者用于将负极活性物质层63中包含的负极活性物质和导电材料的颗粒结合，并且将这些颗粒与负极集电箔61结合。可利用可溶解或可分散在要使用的溶剂中的聚合物作为粘合剂。对于水性溶剂，要使用的聚合物的优选例子包括水性的或可分散于水的聚合物，例如：氟碳聚合物(例如，聚四氟乙烯[PTFE]，和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物[FEP]；橡胶(例如，苯乙烯-丁二烯共聚物[SBR]，和丙烯酸改性SBR树脂[例如SBR胶乳]；聚乙烯醇(PVA)；醋酸乙烯酯共聚物；和丙烯酸盐聚合物。对于非水溶剂，要使用的聚合物的优选例子包括诸如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏二氯乙烯(PVDC)和聚丙烯腈(PAN)的聚合物。要使用的增粘剂的优选例子包括纤维素聚合物，例如羧甲基纤维素(CMC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)。

<隔板72、74>

如图2所示，隔板72和74将正极板片50和负极板片60彼此分隔。在本例中，隔板72和74各自都由具有预定宽度的带状的微多孔板材构成。例如，可使用诸如由多孔聚烯烃树脂构成的单层或多层结构隔板的多孔树脂膜作为隔板72和74。在本例中，如图2所示，负极活性物质层63的宽度b1稍大于正极活性物质53的宽度a1。隔板72和74的宽度c1和c2稍大于负极活性物质层63的宽度b1(c1、c2＞b1＞a1)。

隔板72和74使正极活性物质层53和负极活性物质层63彼此绝缘，但允许电解质穿过其移动。尽管未图示，但隔板72和74均可在由多孔塑料膜构成的基底的表面处设置有耐热层。耐热层包括填料和粘合剂。耐热层可被称作“HRL”。

<电极组件40的结构>

如图2所示，在该实施方式中，电极组件40沿包含卷绕轴线WL的一个平面呈扁平形状。在图2所示的例子中，正极集电箔51的露出部52和负极集电箔61的露出部62在隔板72和74的相对两侧螺旋状地露出。如图1所示，从隔板72和74突出的露出部52和62分别焊接在正极端子23和负极端子24的配置于电池外壳20内部的末端部23a和24a上。

在图1所示的例子中，沿包含卷绕轴线WL的一个平面扁平的卷绕电极组件40收纳在电池外壳20中。电解液80注入电池外壳20中。电解液80沿卷绕轴线WL(参照图2)从电极组件40的两侧浸入电极组件40中。

<电解液(液态电解质)80>

可使用与通常用于锂离子二次电池的非水电解液相似的任何非水电解液作为电解液80。这种非水电解液典型地通过将支持电解质溶解在适当的非水溶剂中而制得。例如，要使用的非水溶剂可包括从由以下物质构成的组中选出的一种或多种化合物：碳酸乙烯酯(在下文中在适当的情况下被称作“EC”)；碳酸丙烯酯；碳酸二甲酯(在下文中在适当的情况下被称作“DMC”)；碳酸二乙酯；碳酸甲乙酯(在下文中在适当的情况下被称作“EMC”)；1,2-二甲氧基乙烷；1,2-二乙氧基乙烷；四氢呋喃；和1,3-二氧戊烷。要使用的支持电解质的例子包括锂盐，例如LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂和LiC(CF₃SO₂)₃。非水电解液的一个例子是通过将浓度为约1mol/L的LiPF₆溶解于碳酸乙烯酯与碳酸二乙酯的溶剂混合物(例如，其以1:1的体积比混合)中而制得的。

注意，图1示意性地示出了注入电池外壳20内的电解液80，并且因此未精确地说明注入电池外壳20内的电解液80的量。注入电池外壳20内的电解液80经例如正极活性物质层53和负极活性物质层63中的空隙充分浸入到卷绕电极组件40的内部。

锂离子二次电池10的正极集电箔51和负极集电箔61经穿过电池外壳20延伸的电极端子23和24与外部装置电连接。以下将说明锂离子二次电池10如何充放电。

<锂离子二次电池10的充电>

在锂离子二次电池10充电期间，电压施加在正极板片50和负极板片60之间，从而将锂离子(Li)从正极活性物质层53中的活性物质释放到电解液中，并且从正极活性物质层53释放电荷。电荷在负极板片60中蓄积，并且电解液中的锂离子(Li)被吸收到并储存在负极活性物质层63中的活性物质中。这导致正极板片50和负极板片60之间的电势差。

<锂离子二次电池10的放电>

在锂离子二次电池10放电期间，正极板片50和负极板片60之间的电势差使得电荷从负极板片60移动到正极板片50，并且使储存在负极活性物质层63中的锂离子释放到电解液中。释放到电解液中的锂离子被正极活性物质层53中的活性物质捕获。

因此，锂离子在锂离子二次电池10充电期间从正极活性物质层53中的活性物质释放并储存在负极活性物质层63中的活性物质中，并且锂离子在锂离子二次电池10放电期间从负极活性物质层63中的活性物质释放并储存在正极活性物质层53中的活性物质中。锂离子经电解液在正极活性物质层53和负极活性物质层63之间移动。

本发明人已研究了用于通过使包含活性物质颗粒和粘合剂的粒化颗粒的粉末成形来提供锂离子二次电池10的正极板片50和负极板片60的正极活性物质层53和负极活性物质层63的技术。例如，在实验室层面上，通过在集电箔上堆积粉末并挤压粉末来执行这种粉末成形。然而，用于锂离子二次电池的电极板片的制造需要在很薄的、长的、带状的集电箔上设置活性物质层。遗憾的是，仅在集电箔上堆积粉末和挤压粉末不太可能在维持高品质的同时确保高生产率。

鉴于此，显然用于通过使包含活性物质颗粒和粘合剂的粒化颗粒的粉末成形来提供正极活性物质层53和负极活性物质层63的技术尚未完全确立。因此，本发明人提供了一种使得可以提供始终高品质的活性物质层的新颖的锂离子二次电池电极板片制造方法。

图3是用以实施锂离子二次电池电极板片制造方法的制造设备100的侧视图。图4是制造设备100的俯视图。

制造设备100包括：传送集电箔201的传送装置310；压延辊101和102；定量给料器(粉末供给装置)103、外侧引导装置104和105；刮扫器106；粉末除去器108；和内侧引导装置109。

<传送装置310>

传送装置310包括传送集电箔201的多个辊。更具体地，传送装置310包括：设置有驱动机构312的传送辊301；与传送辊301的旋转一致地旋转的从动辊302；和在支承集电箔201的同时旋转的多个滑轮303。在该实施方式中准备的带状的集电箔201是具有用于要用在电池中的两个带状的电极板片的宽度的“双条带”集电箔。双条带集电箔201由传送装置310的各辊传送。

<定量给料器103>

定量给料器103配置在由传送装置310传送的带状的集电箔201上方。定量给料器103将粒化颗粒的粉末220供给到由传送装置310传送的集电箔201上。以下将说明准备粒化颗粒的粉末220的步骤。

<外侧引导装置104、105>

图5是沿图4的线V-V截取的用于集电箔201的传送路径320的剖视图。如图5所示，外侧引导装置104和105沿传送装置310的传送路径320配置在集电箔201的宽度方向相对两侧。在该实施方式中，外侧引导装置104和105包括沿集电箔201的宽度方向相对边缘延伸的壁。外侧引导装置104和105各自都沿传送装置310的传送路径320从配置有定量给料器103的区域连续延伸到配置有压延辊101和102的区域。应注意，不必一定要设置位于集电箔201的宽度方向相对两侧的外侧引导装置104和105。在没有外侧引导装置104和105的情况下，粉末220的过剩部分从集电箔201的两侧掉落，但粉末220的外侧边缘220b以一定精度成形。如果粉末220的从集电箔201的两侧掉落的过剩部分例如由托盘接收和收集，则不会浪费粉末220。注意，位于集电箔201的宽度方向相对两侧的外侧引导装置104和105使得粉末220的外侧边缘220b能够以更高的精度成形。因此，优选外侧引导装置104和105如图4所示设置在集电箔201的宽度方向相对两侧。

<刮扫器106>

刮扫器106调节供给到集电箔201上的粉末220的厚度。在该实施方式中，刮扫器106位于传送装置310的传送路径320中以及配置有定量给料器103的区域和配置有压延辊101、102的区域之间。刮扫器106由一对辊——即，刮扫辊106a和衬辊106b——构成。刮扫辊106a配置在离集电箔201的上表面的预定距离处。衬辊106b配置在集电箔201下方并且与刮扫辊106a相对。衬辊106b在刮扫辊106a与集电箔201上的粉末220接触的区域中支承集电箔201的下表面。通过衬辊106b以此方式支承集电箔201的下表面允许集电箔201和刮扫辊106a之间的距离保持恒定。在供给到集电箔201上的粉末220从刮扫器106通过的同时，粉末220的厚度被调节至与集电箔201的上表面和刮扫辊106a之间的距离对应的厚度。尽管在图3和4所示的例子中刮扫器106由辊构成，但刮扫器106不限于辊。可替代地，刮扫器106可由例如叶片(或平板叶片)构成。

<粉末除去器108>

粉末除去器108部分地除去堆积在集电箔201上的粉末220。在该实施方式中，粉末除去器108在刮扫辊106a的前方配置成使得粉末除去器108位于集电箔201的宽度方向中央部分(宽度方向中央区域)202和203上并沿集电箔201的纵向延伸。图6是示出“双条带”电极板片200的中间产品的图。图7是示出切断之前的双条带电极板片200的图。图8是示出已被切割成电极板片207和208的双条带电极板片200的图。通过粉末除去器108从其除去了粉末220的集电箔201的宽度方向中央部分202和203的宽度之和(参照图6)等于或大致等于“单条带”电极板片207和208的露出部202和203的宽度之和(参照图8)。注意，电极板片207和208的露出部对应于电极板片200的集电箔201的宽度方向中央部分202和203，并且因此也用附图标记202和203表示。在该实施方式中，当集电箔201被传送至粉末除去器108时，粉末除去器108从集电箔201的中央部分202和203除去粉末220。例如，粉末除去器108优选配置成使得其在集电箔201上滑动。粉末除去器108优选由例如定量给料器103、外侧引导装置104和105或刮扫器106支承。

在该实施方式中，粉末除去器108在传送路径320的上游部分(从这里集电箔201将被传送)包括朝宽度方向的中心逐渐变细的前端108a。粉末除去器108从集电箔201的中央部分202和203上的粉末220中穿行以便将粉末220分隔成左右部分。本发明人的发现表明，当粉末除去器108从宽度方向中央部分202和203除去粉末220以便将粉末220分隔成左右部分时，粉末220被平顺地推向左右两旁。在该实施方式中，粉末除去器108的前端108a与集电箔201的宽度方向中央部分202和203上的粉末220接触，并且粉末除去器108将粉末220推向左右两旁。这从集电箔201的宽度方向中央部分202和203平顺地除去了粉末220。因此，粉末220的左右部分的内侧边缘220a(即，粉末220的与集电箔201的宽度方向中央部分202和203邻接的左右部分的边缘)以高精度成形。

<内侧引导装置109>

内侧引导装置109具有与粉末除去器108的后端相等的宽度。内侧引导装置109从粉末除去器108的后端沿传送路径320向后延伸。如图4所示，内侧引导装置109支承已由粉末除去器108从集电箔201的中央部分202和203推到旁边的粉末220的左右部分的内侧边缘220a。例如，内侧引导装置109优选配置成使得其在集电箔201上滑动。压延辊101和102在传送路径320的传送方向上设置在内侧引导装置109的下游。

<压延辊101、102>

压延辊101和102将粉末220压靠在集电箔201上以在集电箔201上提供粉末220的堆积层204和205。注意，堆积层204和205也可被称为“活性物质层204和205”。要被供给到压延辊101和102的集电箔201上的粉末220由粉末除去器108从宽度方向中央部分202和203被除去。

压延辊101配置在离集电箔201的上表面的预定距离处。压延辊102用作用于压延辊101的衬辊。压延辊102配置在集电箔201下方并与压延辊101相对。压延辊102在压延辊101压靠在集电箔201上的粉末220上的区域中支承集电箔201的下表面。通过压延辊102以此方式支承集电箔201的下表面允许集电箔201和压延辊101之间的距离保持恒定。在供给到集电箔201上的粉末220从压延辊101和102之间通过的同时，粉末220被压靠在集电箔201的上表面上，并且粉末220的厚度被调节至与集电箔201和压延辊101之间的距离对应的厚度。

粉末220在从压延辊101和102之间通过的同时在压延辊101和102之间被压缩并且压靠在集电箔201上。粉末220包含粘合剂成分。由于粉末220被压缩并压靠在集电箔201上，所以粘合剂粘附于粉末220中的颗粒和集电箔201的区域扩宽。这提高了粉末220和集电箔201之间以及粉末220的颗粒之间的附着力，从而提高了粉末220的结合强度。

刮扫辊106a和集电箔201之间的间隙决定要供给到压延辊101和102的粉末220的厚度。压延辊101和集电箔201之间的间隙决定已从压延辊101和102之间通过的粉末220(即，堆积层204和205)的厚度。刮扫辊106a和集电箔201之间的间隙不同于压延辊101和集电箔201之间的间隙。因此，这种差异决定了已从压延辊101和102之间通过的活性物质层204和205的密度。

在集电箔201从压延辊101和102之间通过期间，已堆积了粉末220的集电箔201的宽度方向相对部分(即，集电箔201的已形成了堆积层204和205的部分)承受来自压延辊101和102的压力。相比之下，集电箔201的活性物质层未形成区域202和203(即，宽度方向中央部分202和203)不承受来自压延辊101和102的压力。注意，集电箔201的活性物质层未形成区域对应于宽度方向中央部分202和203，并且因此也用附图标记202和203表示。由于粉末220堆积在集电箔201的宽度方向相对部分上，所以在集电箔201从压延辊101和102之间通过期间，集电箔201的宽度方向相对部分被拉伸，并且集电箔201的中央部分也相应地被拉伸。这减小了在集电箔201从压延辊101和102之间通过期间集电箔201中可能产生的应变。

图9是配置在集电箔201上方的压延辊101的透视图。在图9中，未示出内侧引导装置109。如图9所示，压延辊101在该实施方式中包括壁121、122和123。壁121、122和123用于在粉末220被挤压的同时适当地将粉末220保持在集电箔201上。壁121和122配置在从其间通过的集电箔201的相对两侧，以便支承粉末220的外侧边缘220b。壁123在内侧引导装置109的后方配置成使得壁123位于已从其除去了粉末220的集电箔201的活性物质层未形成区域202和203上，以便支承粉末220的内侧边缘220a。

在从压延辊101和102之间通过之前，粉末除去器108从集电箔201的宽度方向中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220。因此，要从压延辊101和102之间通过的粉末220的左右部分的形状均匀。残留在集电箔201的中央部分202和203的相对两侧的粉末220然后由压延辊101和102挤压。因此，如图8所示地获得高品质的电极板片207和208。在该实施方式中，粉末220被挤压，其中内侧边缘220a由壁123支承并且外侧边缘220b由壁121和122支承。结果，堆积层204和205具有以高精度成形的内侧边缘204a和205a以及外侧边缘204b和205b。

接下来将说明压延辊101的一个变型。图10是压延辊101的变型的透视图。如图10所示，该变型中的压延辊101包括：位于壁121和中央壁123之间的左辊101a；以及位于壁122和中央壁123之间的右辊101b。因此，左辊101a和右辊101b彼此独立。

在通过制造设备100制造的电极板片200中，双条带集电箔201的宽度方向中央部分202和203用作活性物质层未形成区域202和203，并且作为粉末220的堆积层204和205的活性物质层204和205形成在活性物质层未形成区域202和203的相对两侧。如图7所示，作为粉末220的堆积层204和205的活性物质层204和205优选也形成在集电箔201的相对侧的面上，使得活性物质层204和205位于宽度方向中央部分202和203的相对两侧。如图8所示，集电箔201沿其宽度方向中央被纵向地切断，从而提供两个单条带电极板片，即电极板片207和208。这种情况下，作为粉末220的堆积层204和205的活性物质层204和205未被切割。因此，不太可能产生由作为粉末220的堆积层204和205的活性物质层204和205的切割所引起的异物。如上所述，粉末220在活性物质层204和205由压延辊101和102挤压时以高精度成形，从而形成具有高品质的活性物质层204和205的电极板片207和208。

<锂离子二次电池电极板片制造方法>

上面已通过示例的方式说明了用以实施本文中公开的锂离子二次电池电极板片制造方法的制造设备100的构型。本文中公开的锂离子二次电池电极板片制造方法可通过除上述制造设备100以外的任何制造设备来实施。本文中公开的锂离子二次电池电极板片制造方法优选包括下述步骤。注意，除非另有规定，以下步骤不限于说明它们的次序。本文中公开的电极板片制造方法包括以下步骤：

1准备带状的集电箔201；

2准备粒化颗粒的粉末220(包含活性物质颗粒和粘合剂)；

3传送带状的集电箔201；

4堆积粒化颗粒的粉末220；

5调节粉末220的厚度；以及

6挤压粉末220。

在步骤1中，准备例如双条带集电箔201。

在步骤2中，优选地准备通过例如喷雾干燥提供的粒化颗粒的粉末。图11是示意性地示出在该步骤中提供的粒化颗粒240的图。

如图11所示，在该步骤中准备的粒化颗粒240优选至少包含活性物质颗粒241和粘合剂242。由粒化颗粒240构成的粉末220通过对例如其中活性物质颗粒241和粘合剂242混合到溶剂中的混合物(悬浮液)进行喷雾干燥而提供。在该喷雾干燥中，将混合物喷洒到干燥气氛中。这种情况下，要被喷洒的每个液滴中包含的颗粒总体形成一块粒化颗粒。因此，粒化颗粒240的固体含量根据液滴的大小而改变，这导致例如粒化颗粒240的大小和质量的变化。要被喷洒的液滴优选至少包含活性物质颗粒241和粘合剂242。可替代地，要被喷洒的液滴可包含除活性物质颗粒241和粘合剂242以外的材料。例如，要被喷洒的液滴可包含导电材料和/或增粘剂。在该步骤中准备的粒化颗粒240优选具有在例如从约60mm至约100mm的范围内的平均粒径。如本文中所使用，除非另有规定，用语“平均粒径”指在通过使用激光散射和衍射法的粒径分布测量装置测得的粒径分布中的50％积分值的粒径，即在50％体积的平均粒径。

<活性物质颗粒241>

本文中公开的电极板片制造方法可用于制造各种电极板片。例如，本文中公开的电极板片制造方法可用于制造用于锂离子二次电池的正极板片和负极板片两者。粒化颗粒240中包含的活性物质颗粒241因要制造的电极板片的类型而异。例如，当制造用于锂离子二次电池的正极板片时，使用用于正极板片的活性物质颗粒241。当制造用于锂离子二次电池的负极板片时，使用用于负极板片的活性物质颗粒241。

在步骤3中，优选地通过例如如图3和4所示的传送装置310来传送带状的集电箔201。以下将说明的步骤4、5和6优选地在带状的集电箔201沿纵向被传送的同时执行。

在步骤4中，例如，将粒化颗粒的粉末220堆积在带状的集电箔201上，如图3和4所示。粒化颗粒的粉末220优选地从定量给料器103供给到集电箔201上。在该步骤中，粉末220供给到由传送装置310传送的集电箔201上。

在步骤5中，从集电箔201的宽度方向中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220，并且使刮扫器106与残留在集电箔201的中央部分202和203的相对两侧的粒化颗粒的粉末220接触，由此调节粒化颗粒的粉末220的厚度。在图3和4所示的例子中，粉末除去器108从集电箔201的宽度方向中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220。然后，刮扫器106与堆积在带状的集电箔201的宽度方向中央部分202和203的相对两侧的粒化颗粒的粉末220接触，由此调节粒化颗粒的粉末220的厚度。

在该步骤中，将堆积在集电箔201上的粉末220从集电箔201的中央部分202和203推向左右两旁，从而从集电箔201的中央部分202和203除去粉末220。有可能的是，使图3和4所示的粉末除去器108在集电箔201的宽度方向中央部分202和203上与堆积在其上的进入的粉末220接触会将粉末220平顺地分隔成左右部分，并且会从集电箔201的宽度方向中央部分202和203平顺地除去粉末220。相应地，当粉末220跨集电箔201的宽度堆积并且然后从集电箔201的中央部分202和203被推向左右两旁时，粉末220的位于集电箔201的中央部分202和203的相对两侧的左右部分的内侧边缘以高精度成形。

当制造带状的电极板片时，在被用作基板的双条带集电箔201的宽度方向相对两端不形成活性物质层的情况下，即，在集电箔201的宽度方向相对两端设置露出部的情况下，可执行替代方法。例如，尽管未示出，但粉末220可跨集电箔201的宽度堆积，并且然后可除去集电箔201的宽度方向相对两端上的粉末220以便形成用作露出部的活性物质层未形成区域202和203。在这种方法中，在传送集电箔201时，粉末220跨集电箔201的宽度堆积，并且然后刮扫器与集电箔201的相对两端接触，从而除去堆积在集电箔201的相对两端上的粉末220。然而，在这种方法中，堆积在集电箔201的相对两端上的粉末220残留在刮扫器与粉末220接触的区域中。堆积在集电箔201上的粉末220从这些区域开始变得形状不规则。因此，残留的粉末220倾向于在集电箔201的内侧区域上(即，在集电箔201的宽度方向中间区域上)不均匀。

鉴于这些发现，本发明人考虑优选如图3和4所示从集电箔201的宽度方向中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220。更具体地，本发明考虑优选从集电箔201的宽度方向中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220，并且然后使刮扫器106与残留在集电箔201的中央部分202和203的相对两侧的粒化颗粒的粉末220接触，以便调节粒化颗粒的粉末220的厚度。

在步骤6中，挤压残留在集电箔201的中央部分202和203的相对两侧的粒化颗粒的粉末220。在图3和4所示的例子中，已在步骤5中调节了其在集电箔201的中央部分202和203的相对两侧的厚度的粉末220处于良好状态。因此，活性物质层204和205以高精度成形。

例如，步骤5可包括将堆积在带状的集电箔201上的粒化颗粒的粉末220从集电箔201的宽度方向中央部分202和203引导到集电箔201的宽度方向相对两端，从而如图4所示从带状的集电箔201的宽度方向中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220。在前述实施方式中，粉末除去器108的前端108a被压靠在带状的集电箔201的宽度方向中央部分202和203上的粉末220上，从而将堆积在集电箔201上的粒化颗粒的粉末220引导到集电箔201的宽度方向相对两端。这使得可以从带状的集电箔201的宽度方向中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220，同时保持堆积在集电箔201上的粒化颗粒的粉末220处于良好状态。因此，活性物质层204和205以高精度成形。

步骤6可包括在第一引导装置(例如，图4的例子中的壁123)与粒化颗粒的粉末220的内侧边缘220a接触的状态下挤压粒化颗粒的粉末220。这种情况下，活性物质层204和205的内侧边缘204a和205a(即，活性物质层204和205的与活性物质层未形成区域202和203邻接的边缘)以高精度成形。

步骤6还可包括在第二引导装置(例如，图4的例子中的壁121和122)与粒化颗粒的粉末220的外侧边缘220b接触的状态下挤压粒化颗粒的粉末220。这种情况下，活性物质层204和205的外侧边缘204b和205b以高精度成形。

在根据本实施方式的锂离子二次电池电极板片制造方法中，粒化颗粒的粉末220堆积在正被传送的集电箔201上。随后，从集电箔201的中央部分202和203除去粒化颗粒的粉末220，使刮扫器与粉末220接触以调节其厚度，并且然后挤压粒化颗粒的粉末220。因此，通过使集电箔201上的粉末220成形而形成的活性物质层204和205具有高品质，这意味着稳定地制造出高品质的电极板片207和208。因此，根据本实施方式的电极板片制造方法提高了包括由粒化颗粒的粉末220构成的活性物质层204和205的电极板片207和208的产量，从而使得生产率提高。

尽管至此已说明了根据本发明的实施方式的锂离子二次电池电极板片制造方法，但本文中公开的锂离子二次电池电极板片制造方法不限于上述实施方式。特别地，针对用以实施所述锂离子二次电池电极板片制造方法的制造设备的说明和图示并非旨在限制电极板片制造方法，除非另有规定。

通过本文中公开的方法制造的电极板片包括高品质的活性物质层，并且因此包括所述电极板片的锂离子二次电池具备低电阻并且提供高电池性能。因此，包括通过本文中公开的方法制造的电极板片的锂离子二次电池有利地用于需要高能量密度和输出密度的应用中。此类应用包括用于装设在例如车辆中的电机的动力源(驱动用电源)。车辆不限于任何特定类型。车辆的例子包括插电式混合动力车辆(PHV)、混合动力车辆(HV)、电动车辆(EV)、电动卡车、机动式自行车、电机辅助式自行车、电动轮椅和电气化铁路。注意，多个所述锂离子二次电池可串联和/或并联连接以便被用作电池组。

附图标记列表

10 锂离子二次电池

20 电池外壳

21 外壳本体

22 密封板

23 正极端子

24 负极端子

30 安全阀

32 注液口

33 密封材料

40 卷绕电极组件

50 正极板片

51 正极集电箔

52 露出部

53 正极活性物质层

60 负极板片

61 负极集电箔

62 露出部

63 负极活性物质层

72、74 隔板

80 电解液

100 制造设备

101、102 压延辊

103 定量给料器

104 外侧引导装置

106 刮扫器

106a 刮扫辊

106b 衬辊

108 粉末除去器

108a 前端

109 内侧引导装置

121、122、123 壁(引导装置)

200 电极板片

201 集电箔

202、203 活性物质层未形成区域(中央部分、露出部)

204、205 活性物质层(堆积层)

204a、205a 内侧边缘

204b、205b 外侧边缘

207、208 电极板片

220 粉末

220a 内侧边缘

220b 外侧边缘

240 粒化颗粒

241 活性物质颗粒

242 粘合剂

301 传送辊

302 从动辊

303 滑轮

310 传送装置

312 驱动机构

320 传送路径

WL 卷绕轴线