[發明專利]涂敷方法和涂敷裝置

無效

• 申請號: 201080069940.6
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN103190017A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 鈴木繁
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及涂敷方法和涂敷裝置。詳細地說，涉及將電極材料糊涂敷在長條狀的集電體上在該集電體的長度方向上形成規定寬度的涂膜的涂敷方法和涂敷裝置。

背景技術

鋰二次電池等的二次電池作為車輛搭載用電源或個人電腦、便攜式終端等的電源其重要性在提高。尤其是輕量且可得到高能量密度的鋰二次電池，被期待作為優選用作為車輛搭載用高輸出功率電源的電池。在鋰二次電池的一個典型的構成中，具備在導電性構件（電極集電體）上形成有能夠可逆地吸藏和釋放鋰離子的材料（電極活性物質）的構成的電極。例如，作為正極中所使用的正極活性物質，可列舉包含鋰和一種或兩種以上的過渡金屬元素作為構成金屬元素的氧化物。另外，作為正極中所使用的電極集電體（以下也稱為“正極集電體”。），可列舉將鋁或鋁合金作為主體的長條片狀的構件。這樣的電池用電極，例如通過調制使活性物質在適當的溶劑（例如水）中分散并混煉而成的活性物質糊，在集電體上涂敷該活性物質糊并使其干燥而制造。

作為將這樣的活性物質糊涂敷在長條狀的集電體上的涂敷裝置，例如可使用模具（die）型涂敷裝置。模具型涂敷裝置，如圖1所示，具有排出噴嘴1，在該排出噴嘴1內設置有用于使從外部供給的糊沿寬度方向擴展的歧管（貯液）、和從該歧管擠出糊的唇開口部2。從外部供給的糊通過排出噴嘴1的歧管沿寬度方向擴展、并從唇開口部2擠出，由此涂敷在集電體3上。此時，通過使排出噴嘴1和集電體3保持規定的間隔地相對移動，在集電體3的表面在該集電體的長度方向形成規定寬度W的涂膜4。作為與該種糊的粘度測定相關的技術文獻，可列舉專利文獻1～7。

在先技術文獻

專利文獻1：日本國專利申請公開第2009-187819號公報

專利文獻2:日本國專利申請公開第昭62-194441號公報

專利文獻3:日本國專利申請公開第平06-074887號公報

專利文獻4:日本國專利申請公開第平06-094593號公報

專利文獻5:日本國專利申請公開第昭64-026124號公報

專利文獻6:日本國專利申請公開第2000-348710號公報

專利文獻7:日本國專利申請公開第2005-243581號公報

發明內容

然而，雖然如上述那樣正極和負極通常通過將電池材料糊涂敷在集電體上而形成，但是例如如圖2所示，在車輛驅動用電池中，在一枚長條狀集電體的長度方向上以規定的間隔形成（條狀涂敷）3列涂膜（電極層），在該涂膜的中央部以及涂膜之間，分別形成狹縫A～E。然后，在該狹縫A～E切斷長條狀的集電體，分別制造6枚片狀電極。在涂膜（電極層）4的未涂敷部分7焊接有電極引線端子，以與電極端子電連接。在這樣的情況下，適當地設置形成狹縫A～E的切斷區域和涂膜4的未涂敷部分7對改善成品率很重要，因此，要求均勻地形成涂膜4的橫向的寬度W。

然而，在利用上述這樣的涂敷裝置制造電池用電極時，存在在裝置工作中涂膜4的橫向的寬度W變動而無法形成均勻的涂敷寬度的涂膜4這樣的問題。本發明是鑒于該點而提出的，其主要目的是提供一種抑制涂膜的橫向的寬度的變動、從而能夠形成均勻的涂敷寬度的涂膜的涂敷方法。另外，另一目的是提供一種能夠容易且切實地實施上述優異的涂敷方法的涂敷裝置。

本申請發明人針對裝置工作中涂膜4的橫向的寬度W變動的原因進行了專心研究，得到了以下的見解。

即，電池材料糊根據涂敷時的環境（溫度、濕度等），其狀態經常變化，產生些許粘度變動。在此，如圖3所示，在糊粘度比較低的情況下，從唇開口部2排出的糊5向唇開口部的寬度方向的外側流動，在排出噴嘴1與集電體3的間隙產生液體擴展6。與此相對，如圖4所示，在糊粘度比較高的情況下，從唇開口部2排出的糊5難以向唇開口部2的寬度方向的外側流動，從而抑制了在上述間隙的液體擴展6。這樣的液體擴展長度L的大小會成為涂膜4的涂敷寬度變動的主要因素。

本申請發明人發現，即使如上所述糊的粘度在裝置工作中變動，也能夠通過進行將在排出噴嘴1與集電體3的間隙產生的液體擴展6（液體擴展長度L）保持為一定的控制，具體地說進行根據糊粘度來變更排出噴嘴1與集電體3的間隙的大小H的控制，從而防止因裝置工作中的糊的粘度變化而導致涂敷寬度的變動，從而完成了本發明。