專利名稱：：電極制造裝置以及電極制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電極制造裝置以及電極制造方法。
背景技術(shù)：
：為了提高電解質(zhì)離子或電解液的移動度而在集電體上設(shè)置多個(gè)貫通孔的電極是眾所周知的(例如參照日本專利申請?zhí)亻_平11-111272號公報(bào)等)。在制造這樣的電極時(shí)，需要在具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片上涂布用于形成電極的涂布液。而作為將涂布液涂布于集電體薄片上的方法，已知的有，例如上述專利文獻(xiàn)所述的方法，即向在支撐軋輥上被引導(dǎo)的具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片提供涂布液的方法。
發(fā)明內(nèi)容然而，如果將涂布液涂布到具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片上，則被涂布的涂布液就會經(jīng)由貫通孔轉(zhuǎn)入到背面，轉(zhuǎn)入到背面的涂布液不均勻地殘存于支撐軋輥上。為此，之后被傳送而來的被涂布之前的集電體薄片的表面高度會變得不均勻，或在背面上形成斑點(diǎn)狀的涂布液的膜，從而難以形成平面性良好的電極。本發(fā)明正是鑒于上述課題所做出的研究結(jié)果，目的在于提供一種電極制造裝置以及電極制造方法，可以制造具有擁有多個(gè)貫通孔的集電體并且平面性良好的電極。本發(fā)明所涉及的電極制造裝置具備傳送具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片的傳送部、引導(dǎo)被傳送的集電體薄片的支撐軋輥、向支撐軋輥上的集電體薄片提供涂布液的涂布器、將由涂布器提供涂布液之前的集電體薄片推送到所述支撐軋輥的壓送軋輥。3本發(fā)明所涉及的電極制造方法具備向在支撐軋輥上被引導(dǎo)的具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片提供涂布液的涂布工序、將涂布液被提供之前的集電體薄片向支撐軋輥推送的推送工序。利用本發(fā)明，雖然從集電體薄片的貫通孔轉(zhuǎn)入背面并殘存于支撐軋輥的表面的涂布液在支撐軋輥上與涂布液被涂布之前的集電體薄片相接觸，但是通過利用壓送軋輥將集電體薄片推送到支撐軋輥，從而能夠從集電體薄片的背面將該殘存的涂布液推送到貫通孔內(nèi)。因此，可以使涂布液被涂布之前的集電體薄片緊密附著于支撐軋輥。在此，在電極制造裝置中，優(yōu)選支撐軋輥的表面的圓周速度和所述集電體薄片的傳送速度互不相同。此外，在電極制造方法中，優(yōu)選使支撐軋輥的表面的圓周速度與在支撐軋輥上被引導(dǎo)的集電體薄片的速度互不相同。這樣，由于支撐軋輥的表面移動速度與集電體薄片的移動速度不同，則由于剪切效應(yīng)，進(jìn)一步提高將殘存于支撐軋輥上的涂布液擠入到集電體薄片的貫通孔中的效果。此外，優(yōu)選壓送軋輥推送集電體薄片的線壓力為20x103N/m~600x103N/m。這樣，容易保持由于剪切效應(yīng)等將殘存于支撐軋輥上的涂布液擠入到集電體薄片的貫通孔中之后的、被進(jìn)行涂布液的涂布一側(cè)的表面的平滑性，因此進(jìn)一步增加電極的平面性。利用本發(fā)明，可以提供一種電極制造裝置以及電極制造方法，該電極具有擁有多個(gè)貫通孔的集電體并且平面性良好。圖1是實(shí)施方式所涉及的電極制造裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的支撐軋輥近旁部分的擴(kuò)大截面圖。具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的電極制造裝置以及電極制造方法的優(yōu)選實(shí)施方式。其中，在以下的說明中對相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的符號，省略重復(fù)的說明。如圖1所示，本發(fā)明的電極制造裝置100主要具有:涂布液儲罐8、涂布液供給泵9、狹縫口模(slitdie)(液體涂布器)6、集電體薄片供給巻盤l、支撐軋輥3、壓送軋輥4、巻收巻盤2、干燥機(jī)40。在涂布液儲罐8中儲存有涂布于電極的涂布液，只要是用于形成電化學(xué)裝置的活性物質(zhì)層的涂布液，則沒有特別的限定。例如可以列舉含有活性物質(zhì)、粘結(jié)劑以及溶劑的物質(zhì)，此外，必要時(shí)可以含有導(dǎo)電助劑等添加劑。作為活性物質(zhì)可以使用電化學(xué)裝置用的各種公知的材料。例如石墨、難石墨化炭(Non-graphitizablecarbon)、易石墨化炭(Graphitizablecarbon)、低溫度燒成炭等碳材料、Al和Si以及Sn等金屬、Si02以及Sn02等氧化物、鈦酸鋰(Li4Ti5012)、LiCo02、LiNixCo,.x02、LiMn204、LiCoxNiyMni.x.y02等含有鋰的金屬氧化物等。作為粘結(jié)劑例如可以列舉PVDF、PTFE、FEP、PFA、ETFE、PCTFE、ECTFE、PVF等氟樹脂的聚合物。作為溶劑可以使用N-甲基-2-吡咯垸酮、N,N-二甲基甲酰胺等。作為導(dǎo)電助劑可以列舉炭黑類的碳材料、銅、鎳、不銹鋼以及鐵等金屬細(xì)微粉末、如ITO那樣的導(dǎo)電性氧化物等。對涂布液的粘度雖然沒有特別的限定，但優(yōu)選例如100300P的范圍。涂布液儲罐8和狹縫口模6通過管道Ll而被連接。在管道Ll上連接有將涂布液儲罐8中的液體定量提供給狹縫口模6的泵9。對泵9沒有特別的限定，例如可以使用精密齒輪泵。巻收巻盤2是通過巻取集電體薄片供給巻盤1所提供的集電體薄片10而傳送該集電體薄片10的裝置。在巻收巻盤2上連接有馬達(dá)2a,能夠以一定的線速度巻取集電體薄片10。在此，巻收巻盤2和馬達(dá)2a構(gòu)成了傳送部。對線速度VI沒有特別的限定，但一般可以是例如lm/min~25m/min,優(yōu)選為2m/min~20m/min，更力卩優(yōu)選為5m/min10m/min。如果V1過低，則存在容易在集電體薄片10的寬度方向上產(chǎn)生凹凸的傾向；如果V1過高，則存在容易在涂膜面上產(chǎn)生損傷的傾向。集電體薄片10,只要是具有多個(gè)貫通孔的導(dǎo)電體薄片，就沒有特別的限定。其材料可以列舉例如鋁、銅以及鎳等金屬材料。貫通孔的形態(tài)沒有特別的限定，例如可以使用通過沖壓加工將規(guī)定形狀(例如圓形和角形等)的多孔形成為，例如鋸齒狀配置或者并列配置的所謂沖壓金屬薄片、或者拉伸加工有許多鋸齒狀縫隙的薄片而形成有多個(gè)大致菱形的貫通孔的所謂延展金屬薄片。對貫通孔的數(shù)量和孔徑?jīng)]有特別的限定，例如可以使孔徑為1(Him50(^m。此外，對集電體薄片10的厚度和寬度也沒有特別的限定，例如可以使其分別為1030pm，50~2000mm。支撐軋輥3是能夠旋轉(zhuǎn)的圓筒狀軋輥。在該支撐軋輥3的周面上巻貼著由集電體薄片供給巻盤1提供且被巻收巻盤2巻繞的集電體薄片10，且該支撐軋輥3引導(dǎo)集電體薄片10。對支撐軋輥3的直徑并沒有特別的限定，例如可以使外徑為10~250mm。此外，必要時(shí)，可以利用馬達(dá)3a使支撐軋輥3以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)。對支撐軋輥3的旋轉(zhuǎn)速度并沒有特別的限制，然而優(yōu)選支撐軋輥3周面上的線速度Vb被設(shè)定為與集電體薄片10的線速度V1相同或大于V1。具體而言，優(yōu)選設(shè)定為例如1.0Vl^Vb:^1.3Vl。狹縫口模(涂布器)6具有沿著支撐軋輥3的軸方向形成有開口的狹縫6a。該狹縫口模6是如下的裝置使從管道L1流入的液體，在作為空洞而設(shè)置于狹縫口模6內(nèi)部并在支撐軋輥3的軸方向延伸的歧管6b中，在集電體薄片10的寬度方向上擴(kuò)展，并經(jīng)由狹縫6a從而以薄片狀被吐出。對所涂布的涂膜厚度沒有特別的限定，例如可以使其為50200fxm。相對于支撐軋輥3，壓送軋輥4被配置于比狹縫口模6更靠近集電體薄片10的傳送方向的后側(cè)(上游側(cè))，并且與支撐軋輥的軸相平行。該壓送軋輥4，利用公知的推送手段4b(例如彈簧)將被配置于支撐軋輥3上并且由狹縫口模6進(jìn)行涂布液的涂布之前的集電體薄片10向支撐軋輥3推送。對壓送軋輥4推送集電體薄片IO的線壓力沒有特別的限定，然而優(yōu)選為20xl03N/m~600xl03N/m，更加優(yōu)選為50xl03N/m~300xl03N/m。對壓送軋輥4的直徑Dn與支撐軋輥3的直徑Db的比即Dn/Db沒有特別的限定，然而優(yōu)選為96%~300%的范圍，更加優(yōu)選為98%~120%的范圍。通過將Dn/Db調(diào)整在該范圍內(nèi)，可以抑制由支撐軋輥3和壓送軋輥4互相擠壓而產(chǎn)生的微小的軋輥?zhàn)冃危瑥亩梢越档屯磕ず穸鹊牟痪鶆蛐?。干燥機(jī)40使集電體薄片10上的液體膜20干燥。作為干燥機(jī)可以列舉熱射線加熱器、蒸汽加熱器以及紅外線加熱器等。在這樣的電極制造裝置100中，如果用液體供給泵將來自于涂布液儲罐8的液體提供給狹縫口模6,則液體經(jīng)由歧管6b以及狹縫6a而被吐出，并作為薄片狀的液體膜20被涂布到在支撐軋輥3上面被引導(dǎo)的集電體薄片10上。這樣，利用本實(shí)施方式，如圖2所示，從集電體薄片10的貫通孔10a轉(zhuǎn)入到背面?zhèn)炔埓嬗谥诬堓?的表面的涂布液21，雖然在支撐軋輥3上與涂布液被涂布之前的集電體薄片IO接觸，但是利用壓送軋輥4將集電體薄片10推送到支撐軋輥3，可以將該殘存的涂布液21從集電體薄片10的背面推送到貫通孔10a內(nèi)。因此，可以使涂布液被涂布之前的集電體薄片10緊密附著于支撐軋輥3。因此，可以容易地使支撐軋輥3上的集電體薄片10的表面光滑，從而容易地使由狹縫口模6涂布的涂布液厚度均勻。由此，可以形成沒有不勻斑點(diǎn)等的平面性良好的電極。此外，雖然在圖2中沒有示意，但是在集電體薄片10的背面，大多形成一層極薄且厚度基本均勻的涂膜。此外，如果使集電體薄片10的線傳送速度VI與支撐軋輥3的表面線速度Vb不同，則在集電體薄片10和支撐軋輥3之間會產(chǎn)生剪切，從而更容易將以壓送軋輥4進(jìn)行推送時(shí)殘存的涂布液21推送到貫通孔10a內(nèi)。本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，可以有各種各樣的變形方式。例如，在上述實(shí)施方式中，作為涂布器采用了狹縫口模，但是可以采用多種涂布方法，例如也可以采用預(yù)計(jì)量型的輥涂機(jī)而實(shí)施。此外，傳送部的方式也可以是任意的。(實(shí)施例1)使用直徑Db=120.0mm的支撐軋輥、直徑Dn=120.0mm的壓送軋輥，在厚度為20imi、寬度為150mm并且具有直徑為200|am、中心間距為200pm的鋸齒狀配置的貫通孔的Al制沖壓集電體薄片的表面上，使用狹縫寬度為300pm的狹縫口模，涂布涂布液。在此，涂布液的配比為粉體為活性物質(zhì)(LiCoo.33NiQ.33Mno.34O):粘結(jié)劑(PVDF):導(dǎo)電助劑(乙炔炭黑)=80:10:10(質(zhì)量比)，將該粉體50重量份分散于作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮50重量份中。將粘度調(diào)整為270P。使集電體薄片10的傳送速度VI為1.00m/min、支撐軋輥3的表面線速度Vb為1.10m/min。將由壓送軋輥產(chǎn)生的線壓力調(diào)整為200xl03N/m。以液體膜的膜厚成為120pm的方式提供涂布液。然后，利用顯微鏡以及千分尺檢測干燥后的電極的平面性。(實(shí)施例2~37、比較例l)除了如表l以及表2所示的對Vb、VI、由壓送軋輥產(chǎn)生的線壓力以及Db進(jìn)行改變之外，其余均與實(shí)施例l相同。在由壓送軋輥進(jìn)行推送的各個(gè)實(shí)施例中，都能夠提高電極的平面性，特別是在實(shí)施例37、實(shí)施例10~12、實(shí)施例2023、實(shí)施例32~35中平面性較高。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例1310.808.001352001201201005.27雖然確認(rèn)表面上有損傷，但是平滑性基本良好(±6%以內(nèi))實(shí)施例148.808.001108501201201005.67雖然確認(rèn)在集電體的孔部分有凹凸且有部分損傷，但是平滑性基本良好(±6%以內(nèi))實(shí)施例158.808.001108001201201004.78雖然確認(rèn)在集電體的孔部分有凹凸且有部分損傷，但是平滑性基本良好(±6%以內(nèi))實(shí)施例168.80謹(jǐn)1106501201201004.22雖然確認(rèn)在集電體的孔部分有凹凸且有部分損傷，但是平滑性基本良好(±6%以內(nèi))實(shí)施例178.808.001106001201201003.58雖然確認(rèn)在集電體的孔部分有若干凹凸.但是平滑性基本良好(±4%以內(nèi))實(shí)施例188.808.001105001201201002.89雖然確認(rèn)在集電體孔部分有若干凹凸，但是平滑性基本良好(±4%以內(nèi))實(shí)施例198.808.001104001201201002.45雖然確認(rèn)在集電體的孔部分有若干凹凸，但是平滑性基本良好(±4%以內(nèi))10[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1.一種電極制造裝置，其特征在于，具備傳送部，傳送具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片；支撐軋輥，引導(dǎo)所述被傳送的集電體薄片；涂布器，向所述支撐軋輥上的所述集電體薄片提供涂布液；以及壓送軋輥，將由涂布器提供涂布液之前的集電體薄片向支撐軋輥推送。2.如權(quán)利要求l所述的電極制造裝置，其特征在于，所述支撐軋輥的表面的圓周速度和所述集電體薄片的傳送速度互不相同。3.如權(quán)利要求1或2所述的電極制造裝置，其特征在于，所述壓送軋輥推送所述集電體薄片的線壓力為20X103N/m~600X103N/m。4.一種電極制造方法，其特征在于，具備涂布工序，向在支撐軋輥上被引導(dǎo)的具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片提供涂布液；以及推送工序，將所述涂布液被提供之前的所述集電體薄片向所述支撐軋輥推送。5.如權(quán)利要求4所述的電極制造方法，其特征在于，所述支撐軋輥的表面的圓周速度與在所述支撐軋輥上被引導(dǎo)的集電體薄片的速度互不相同。6.如權(quán)利要求4或5所述的電極制造方法，其特征在于，所述壓送軋輥推送所述集電體薄片的線壓力為20X103N/m~600X103N/m。全文摘要本發(fā)明的電極制造裝置(100)具備傳送具有多個(gè)貫通孔的集電體薄片(10)的傳送部(2，2a)、引導(dǎo)被傳送的集電體薄片(10)的支撐軋輥(3)、向支撐軋輥(3)上的集電體薄片(10)提供涂布液的涂布器(6)、將由涂布器6提供涂布液之前的集電體薄片(10)向支撐軋輥3推送的壓送軋輥(4)。文檔編號H01M4/04GK101685855SQ20091017562公開日2010年3月31日申請日期2009年9月24日優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日發(fā)明者平野政義,檜圭憲,江元和敏,直井克夫申請人:Tdk株式會社