锂离子二次电池用电极的制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂离子二次电池用电极的制造装置。更详细地，本发明涉及使用包含活性物质和粘合剂的造粒粒子，制造锂离子二次电池中所使用的电极的装置。
【背景技术】
[0002]锂离子二次电池中所使用的电极，典型地在集电体上具备包含活性物质的活性物质层。通过均质地形成该活性物质层，使用了该电极的电池的性能能够稳定。该活性物质层，一般通过将在液状介质中分散有活性物质的浆液状的电极材料向集电体供给并使其干燥后，进行压密而形成。另外，也已知一种不使用液状介质，省略干燥工序，节能且低成本地形成活性物质层的方法。例如专利文献I中公开了利用凹版辊对集电体的表面涂布粘合剂溶液，在其上通过送粉器供给将活性物质粒子和粘合剂造粒而得到的造粒粒子，一边加热一边用压延辊进行按压，由此制造电极。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献I:日本特开2014-078497号公报
【发明内容】
[0005]然而，由于造粒粒子与浆液状的电极材料相比流动性差，因而优选在将供给到集电体上的造粒粒子按压之前进行均匀化。因此，在压延辊之前配置刮扫辊，通过刮扫辊将造粒粒子摊平。但是，造粒粒子的流动性差，因此通过刮扫辊的造粒粒子的量会发生参差变化。这样的造粒粒子量的参差变化，在对集电体的表面涂布粘合剂溶液的情况下有表现得特别显著的倾向。其结果，无法实现期望的活性物质的每单位面积重量，所制造的电极的品质有可能降低。
[0006]本发明是鉴于上述的现有技术的课题而完成的，其目的是提供能够使用造粒粒子形成更均匀的活性物质层的锂离子二次电池用电极的制造装置。
[0007]为解决上述课题，在此公开的技术提供一种锂离子二次电池用电极的制造装置。该制造装置本质上具备传送机构、供给部、刮扫器、调整部和压延辊。传送机构传送集电体。供给部对传送中的上述集电体的表面供给包含活性物质粒子和粘合剂的造粒粒子。刮扫器将供给的上述造粒粒子摊平。调整部配置在上述刮扫器的上游侧。调整部控制在上述刮扫器的上游侧存留的上述造粒粒子的存留高度。压延辊对已被摊平的上述造粒粒子进行压延，形成活性物质层。
[0008]像这样，通过调整部的存在，能够使在刮扫器的上游侧存留的造粒粒子的存留状态稳定化。并且，能够使在刮扫器和集电体的间隙中通过的造粒粒子的量的均质化成为可能。进而，能够制作高品质的锂离子二次电池用电极。
[0009]另外，能够使由供给部供给的造粒粒子的量的管理精度放宽。因此，即使由供给部供给的造粒粒子量存在不均，也能够制造高品质的锂离子二次电池用电极。
[0010]在此公开的制造装置的一优选方式中，其特征在于，上述调整部具备与存留的上述造粒粒子相对的水平面。由此，能够使在刮扫器的上游侧存留的造粒粒子的存留状态更进一步稳定化。
[0011]在此公开的制造装置的一优选方式中，制造装置还具备高度传感器和控制部。高度传感器配置在上述调整部的上游侧，测定被供给来的上述造粒粒子的高度。控制部基于上述高度传感器的测定结果来控制由上述供给部供给的上述造粒粒子的供给量。根据这样的技术构成，即使由供给部供给的造粒粒子的量发生不均，也能够更适当地维持造粒粒子的存留状态。
[0012]在此公开的制造装置的一优选方式中，其特征在于，在比上述供给部靠上游侧还具备粘合剂溶液供给部，所述粘合剂溶液供给部向传送中的上述集电体的表面供给包含粘合剂的粘合剂溶液。根据这样的技术构成，能够制造造粒粒子和集电体的粘结力优异的电极。
[0013]在此公开的制造装置的一优选方式中，还具备导向部。另外，上述供给部具备将上述造粒粒子排出的排出口，并且供给位置设定在与上述刮扫器的下端最接近的所述集电体表面附近、且比上述最近接位置靠上游侧。而且，其特征在于，上述导向部从上述排出口的下方向上述供给位置延伸设置，将从上述排出口排出来的上述造粒粒子在上述供给位置的附近向上述集电体供给。该导向部优选由聚四氟乙烯构建。
[0014]根据这样的技术构成，能够使造粒粒子的供给状态更进一步稳定化。另外，即使是例如对集电体的表面供给粘合剂溶液的情况，也能够抑制由粘合剂溶液导致的增长的造粒粒子的结块的发生，使造粒粒子均质化。
[0015]在此公开的制造装置的一优选方式中，其特征在于，上述刮扫器是圆筒形状的刮扫辊，在将上述刮扫辊的半径设为r时，上述调整部配置在从上述刮扫辊的下端部起1/12Xr以上且5/12Xr以下的高度。刮扫辊一般在与集电体的传送方向相反的方向上旋转，可抑制过剩的造粒粒子的供给。根据上述的技术构成，能够很好地抑制由该刮扫辊的作用导致的造粒粒子的存留状态的混乱。
[0016]在另一侧面，在此公开的技术提供一种锂离子二次电池用电极的制造方法。该制造方法包括:准备包含活性物质粒子和粘合剂的造粒粒子;准备集电体；向上述集电体的表面供给上述造粒粒子;对被供给到上述集电体的表面的上述造粒粒子，在刮扫器的上游侧调整存留高度使其存留；一边利用刮扫辊将存留的上述造粒粒子摊平，一边调整上述造粒粒子的供给量;通过对已被摊平的上述造粒粒子进行压延，在上述集电体上形成活性物质层。
[0017]在该制造方法中，使造粒粒子在刮扫器的上游侧稳定存留。由此能够使在刮扫器和集电体的间隙中通过的造粒粒子的量均质化，能够制造每单位面积重量均质且高品质的电极。另外，能够尚广量地制造电极。
[0018]在此公开的制造方法的一优选方式中，在上述造粒粒子的供给之前，还包括向传送中的上述集电体的表面供给包含粘合剂的粘合剂溶液。由此，能够制造活性物质层和集电体的粘结力高的电极。
【附图说明】
[0019]图1是表示一实施方式涉及的锂离子二次电池用电极的制造装置的构造的概略示意图。
[0020]图2是表示另一实施方式涉及的锂离子二次电池用电极的制造装置的构造的概略示意图。
[0021]图3是表示图2的供给部和刮扫器周边的构成的主要部分示意图。
[0022]图4是表示造粒粒子的一构造例的示意图。
[0023]图5是对以往的锂离子二次电池用电极的制造装置中存留在刮扫器的上游侧的造粒粒子的高度、与制造出的电极的每单位面积重量的关系进行例示的图。
[0024]附图标记说明
[0025]I 电极制造装置
[0026]10传送机构
[0027]20供给部
[0028]30刮扫器
[0029]32 调整部
[0030]34高度传感器[0031 ]40压延辊
[0032]50导向部
[0033]60粘合剂溶液供给部
[0034]100 电极
[0035]HO集电体
[0036]120活性物质层
[0037]130造粒粒子
[0038]132活性物质粒子
[0039]134粘合剂
[0040]136导电材料
【具体实施方式】
[0041]以下，一边适当参照附图，一边基于一优选实施方式对在此公开的锂离子二次电池用电极的制造装置进行详细说明。再者，在本说明书中特别提及的事项以外的且本发明的实施所需的事项(例如锂离子二次电池的构造、工作方法等一般事项等)，可基于本说明书的指点和该领域的申请时的技术常识由本领域技术人员掌握。另外，各图是示意性地描述，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。另外，对发挥相同作用的构件、部位附带相同标记，将重复的说明省略或简化。
[0042]在本说明书中，“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电解质(电荷载体)离子，随着正负极间的锂离子(电荷)的移动实现充放电的、可反复充放电的二次电池。一般被称为“锂二次电池”的电池(例如锂离子聚合物二次电池)包含于锂离子二次电池，是本说明书的电极的用途的典型例。
[0043]图1是表示一实施方式涉及的锂离子二次电池用电极的制造装置的概略图。如该图1所示，在此公开的制造装置I是用于制造构成锂离子二次电池的电极100的装置。作为制造对象的锂离子二次电池用电极100，典型地在集电体110的一面或两面具备包含活性物质的活性物质层120。并且该制造装置I在构成活性物质层120时，在不使用浆液状的电极构成材料，而是使用包含活性物质粒子132和粘合剂134的造粒粒子130的情况下可优选使用。另夕卜，例如在制造需求大容量和/或采用高速率充放电的使用方式的用途等的长条的电极1