[發明專利]電池用電極的制造方法以及電池用電極制造裝置

無效

• 申請號: 200780047983.2
• 申請日: 2007-12-25
• 公開（公告）號: CN101569033A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 林徹也;本井明;竹內靖彥
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 楊 暄

技術領域

本發明涉及電池用電極的制造方法以及電池用電極制造裝置。更詳細地是本發明主要 涉及設置在電極表面的多孔質耐熱層形成用涂料的涂布方法的改良。

背景技術

隨著電子機器的便攜化、無繩化的發展，希望使用量輕且具有高能量密度的非水電解 質二次電池作為電子機器的電源。實際上，電源為非水電解質二次電池的電子機器的種類 正顯著增加。將非水電解質二次電池用于民生用電子機器時，作為應解決的課題之一，舉 例有由于非水電解質二次電池的活性物質中使用反應性高的鋰，所以其短路所引起的發熱 量比市場上銷售的其他電池的多。也就是，在非水電解質二次電池中，由于短路，正極和 負極直接接觸而產生發熱，隔開正極和負極的隔膜即樹脂制多孔質膜以短路部位為中心熔 融，正極和負極的接觸面積增加。結果，短路部位擴大，有可能達到過熱狀態。因此，一 般使用這樣的技術：使用隔膜以及主要成分為耐熱性樹脂以及無機氧化物的多孔質耐熱 層，即使萬一發生短路也可防止由短路部位擴大而引起的過熱。

多孔質耐熱層被設置在正極或負極電極表面，為了不損害電池的設計容量，厚度被調 整為2～10μm左右。形成這樣的厚度極小的層的方法優選凹版(グラビア)法。凹版法是 向在形成有若干條槽的凹版輥的圓周面供應多孔質耐熱層的前軀體即涂料，將該涂料從凹 版輥圓周面復制到電極表面的方法。供應給凹版輥圓周面的涂料沿著槽向凹版輥的圓周面 擴散。這里，通過將電極的移動方向和凹版輥的轉動方向設置成相反的方向，可精密地控 制涂布在電極表面上的涂膜的厚度，可以形成厚度薄的涂膜。

又，提出將刮板(blade)設置成與凹版輥圓周面接觸的技術方案(例如參見專利文獻 1～3)。由于通過設置這樣的刮板，可以除去擴散在凹版輥圓周面的涂料的過剩部分，所以 可以正確地調整凹版輥圓周面上的涂料的量。因此，可更加精密地控制涂布在電極表面的 涂膜的厚度。

然而，在專利文獻2以及專利文獻3中，使用金屬制刮板。金屬制刮板長期與凹版輥 接觸的話，由于金屬制刮板的磨損而產生金屬粉，有可能會附著在凹版輥圓周面。該金屬 粉有時混入凹版輥圓周面上所載持的涂料中，而復制到電極表面，最終附著在多孔質耐熱 層的表面等。然而，形成有多孔質耐熱層的電極介由由樹脂構成的隔膜，與具有不同極性 的其他電極重疊，構成作為發電要素的電極組。在這樣的電極組中，在多孔質耐熱層附著 金屬粉的話，導致電極組內部混入具有導電性的異物。這很可能成為產生短路的原因，即 成為產生部分地破壞隔膜而使電極相互之間在電極組內部電導通的現象的原因。因此，對 于在制作電池用電極時在電極表面形成多孔質耐熱層，不能采用專利文獻2以及專利文獻 3的技術。

根據上述觀點，利用凹版法制造電池用電極時，需要考慮，將刮板的材質作成樹脂等 的絕緣性材料，即使刮板磨損，該破片混入電極組內部，也不發生短路。

而在專利文獻1中，沒有關于刮板的材質的記載，因此也可以解釋為沒有給出使用樹 脂制刮板的啟示?？墒?，僅是使用樹脂制刮板的話，隨著樹脂制刮板的磨損，難以精度良 好地除去載持在凹版輥圓周面上的涂料的過剩部分。

一般，樹脂制刮板的整體稍微撓曲，使其前端與凹版輥圓周面接觸。由此，樹脂制前 端與凹版輥圓周面的接觸面積變小，可以精度良好且連續地除去涂料的過剩部分?？墒牵? 隨著樹脂制刮板前端的磨損，樹脂制刮板的撓曲變少，樹脂制刮板前端與凹版輥圓周面的 接觸面積變大。結果，除去了比過剩部分多的涂料，電極表面的涂布量相較于設定量逐漸 減少，最終形成的多孔質耐熱層的厚度變薄。由于多孔質耐熱層形成于電極間，其成為決 定電極間的距離的一因素，電極間距離對最終所得到的電池的電池性能有較大的影響。因 此，多孔質耐熱層的厚度減少的話，不能避免地電池的電池性能產生波動。

專利文獻1：日本專利特開2001-179151號公報

專利文獻2：日本專利特開2000-202350號公報

專利文獻3：日本專利特開2003-276156號公報

發明內容

本發明的目的在于提供一種電池用電極的制造方法以及電池用電極制造裝置，該方法 及裝置，利用具備刮板的凹版輥在電極表面形成多孔質耐熱層時，即使刮板產生磨損，也 可以精度良好地除去載持在凹版輥圓周面的多孔質耐熱層形成用涂料的過剩部分。

本發明涉及一種電池用電極的制造方法，其包含：