JP5691874B2

JP5691874B2 - Paste coating apparatus and electrode manufacturing method

Info

Publication number: JP5691874B2
Application number: JP2011136210A
Authority: JP
Inventors: 小山　裕; 裕小山; 森田　昌宏; 昌宏森田; 憲司土屋; 隆彦中野; 橋本　達也; 達也橋本; 直之和田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2031-06-20
Also published as: JP2013004400A

Description

この発明は、支持体に電極ペーストを塗工するためのペースト塗工装置及び電極の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a paste coating apparatus for coating an electrode paste on a support and an electrode manufacturing method.

従来、この種の塗布装置は、例えば図５に示すように、スラリー１は、スラリータンク２に収容されている。送液ポンプ３は、配管４によりスラリータンク２に接続されている。送液ポンプ３は、スラリータンク２内のスラリー１をダイコータ５に送液する。塗布ロール６は、ダイコータ５に近接して配置されている。スタティックミキサ７は、送液ポンプ３からダイコータ５までのスラリー供給経路内に配置されている。ダイコータ５は、スラリー１が供給されるスラリー供給口５Ａと、先端がスラリー吐出口５Ｃであるギャップ部５Ｂとを備える。スラリー供給口５Ａからギャップ部５Ｂに導入されたスラリー１は、スラリー吐出口５Ｃから吐出され、塗布ロール６上を移動する集電体８上に塗布される。
このような塗布装置としては、例えば、特許文献１に記載されたスラリー塗布装置が知られている。 Conventionally, in this type of coating apparatus, for example, as shown in FIG. 5, the slurry 1 is accommodated in a slurry tank 2. The liquid feed pump 3 is connected to the slurry tank 2 by a pipe 4. The liquid feed pump 3 feeds the slurry 1 in the slurry tank 2 to the die coater 5. The coating roll 6 is disposed in the vicinity of the die coater 5. The static mixer 7 is disposed in a slurry supply path from the liquid feed pump 3 to the die coater 5. The die coater 5 includes a slurry supply port 5A to which the slurry 1 is supplied, and a gap portion 5B whose tip is a slurry discharge port 5C. The slurry 1 introduced into the gap portion 5B from the slurry supply port 5A is discharged from the slurry discharge port 5C and applied onto the current collector 8 moving on the coating roll 6.
As such a coating apparatus, for example, a slurry coating apparatus described in Patent Document 1 is known.

特開２００８−１１７５４１号公報JP 2008-117541 A

しかし、この特許文献１に記載されたスラリー塗布装置においては、スラリー１に分散剤が配合されると、時間の経過とともに分散剤の移動の影響を受けてスラリー１の粘度が上昇し、スラリー１を集電体８上に均一の厚さで塗布することが困難となる恐れがあった。従って、その集電体８を用いた電池の特性も低下する恐れがあった。 However, in the slurry coating apparatus described in Patent Document 1, when a dispersant is added to the slurry 1, the viscosity of the slurry 1 increases due to the influence of the movement of the dispersant over time. There is a risk that it may be difficult to coat the current collector 8 on the current collector 8 with a uniform thickness. Therefore, the characteristics of the battery using the current collector 8 may be deteriorated.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、良好に支持体に電極ペーストを塗工することが可能なペースト塗工装置及び電極の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a paste coating apparatus and an electrode manufacturing method that can satisfactorily apply an electrode paste to a support. .

上記の問題点を解決するために、本発明のペースト塗工装置は、次の構成を有している。
（１）少なくとも正極活物質、正極導電剤及び塩基性官能基を有する有機化合物から成る分散剤を溶媒に分散させた電極ペーストを貯めるタンクから塗工部に至るペースト流路の途中に配置された静止型混合機と、前記静止型混合機を通過後の前記電極ペーストを前記タンクに循環させる循環流路と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）に記載するペースト塗工装置において、前記ペースト流路には、前記静止型混合機の下流側にフィルタが配置されていることを特徴とする。
（３）（１）又は（２）に記載するペースト塗工装置において、前記分散剤は、塩基性官能基を有するビニルピロリドン系ポリマーであることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the paste coating apparatus of the present invention has the following configuration.
(1) Arranged in the middle of a paste flow path from a tank for storing an electrode paste in which a dispersant comprising an organic compound having at least a positive electrode active material, a positive electrode conductive agent, and a basic functional group is dispersed in a solvent to a coating portion A static mixer, and a circulation channel for circulating the electrode paste after passing through the static mixer to the tank.
(2) In the paste coating apparatus described in (1), a filter is disposed in the paste flow path on the downstream side of the static mixer.
In the paste coating apparatus described in (3) (1) or (2), wherein the dispersant is characterized by a Binirupirori pyrrolidone-based polymers having a basic functional group.

また、上記の問題点を解決するために、本発明の電極の製造方法は、次の構成を有している。
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載するペースト塗工装置を用いて支持体に電極ペーストを塗工して電極を製造したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the electrode manufacturing method of the present invention has the following configuration.
(4) An electrode is manufactured by applying an electrode paste to a support using the paste coating apparatus described in any one of (1) to (3).

上記構成を有する本発明のペースト塗工装置の作用・効果について説明する。
（１）少なくとも正極活物質、正極導電剤及び塩基性官能基を有する有機化合物から成る分散剤を溶媒に分散させた電極ペーストを貯めるタンクから塗工部に至るペースト流路の途中に配置された静止型混合機と、前記静止型混合機を通過後の前記電極ペーストを前記タンクに循環させる循環流路と、を備えるので、良好に支持体に電極ペーストを塗工することができるなど優れた作用効果を奏する。 The operation and effect of the paste coating apparatus of the present invention having the above configuration will be described.
(1) Arranged in the middle of a paste flow path from a tank for storing an electrode paste in which a dispersant comprising an organic compound having at least a positive electrode active material, a positive electrode conductive agent, and a basic functional group is dispersed in a solvent to a coating portion Since it has a static mixer and a circulation channel for circulating the electrode paste after passing through the static mixer to the tank, it is excellent in that the electrode paste can be coated on the support well. Has an effect.

（２）（１）に記載するペースト塗工装置において、前記ペースト流路には、前記静止型混合機の下流側にフィルタが配置されているので、フィルタの交換時期が長くなり、装置のランニングコストが安くなる。 (2) In the paste coating apparatus described in (1), since a filter is disposed in the paste flow path on the downstream side of the static mixer, the time for replacing the filter becomes longer, and the apparatus is running. Cost is reduced.

（３）（１）又は（２）に記載するペースト塗工装置において、前記分散剤は、塩基性官能基を有するビニルピロリドン系ポリマーであるので、電極ペースト中において正極導電材が良く分散し、電池の特性が向上する。
また、上記構成を有する本発明の電極の製造方法の作用・効果について説明する。
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載するペースト塗工装置を用いて支持体に電極ペーストを塗工して電極を製造したので、良好に支持体に電極ペーストを塗工することができ、したがって、電池の特性が向上すると共に、品質が安定する。 In the paste coating apparatus described in (3) (1) or (2), wherein the dispersant, because it is Binirupirori pyrrolidone-based polymers having a basic functional group, positive Gokushirube material well dispersed in the electrode paste, The battery characteristics are improved.
The operation and effect of the electrode manufacturing method of the present invention having the above configuration will be described.
(4) Since the electrode was manufactured by applying the electrode paste to the support using the paste coating apparatus described in any one of (1) to (3), the electrode paste was successfully applied to the support. Therefore, the characteristics of the battery are improved and the quality is stabilized.

本発明のペースト塗工装置及び電極の製造方法を実施する実施形態１に係る電極の製造装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the manufacturing apparatus of the electrode which concerns on Embodiment 1 which implements the manufacturing method of the paste coating apparatus and electrode of this invention. 本発明のペースト塗工装置及び電極の製造方法を実施する実施形態２に係る電極の製造装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the manufacturing apparatus of the electrode which concerns on Embodiment 2 which implements the manufacturing method of the paste coating apparatus and electrode of this invention. 本発明の比較例１に係る電極の製造装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the manufacturing apparatus of the electrode which concerns on the comparative example 1 of this invention. 本発明の比較例２に係る電極の製造装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the manufacturing apparatus of the electrode which concerns on the comparative example 2 of this invention. 従来の塗布装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows the conventional coating device roughly.

（実施形態１）
以下、本発明に係るペースト塗工装置及び電極の製造方法について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。 (Embodiment 1)
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a paste coating apparatus and an electrode manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are drawn with simplified or modified exaggeration as appropriate, and the dimensional ratios and shapes of the respective parts are not necessarily the same as those in the embodiments.

図１は、本発明のペースト塗工装置及び電極の製造方法を実施する実施形態１に係る電極の製造装置を概略的に示す図である。
まず本発明者らは、正極活性物質、正極導電材及び分散剤を溶媒に分散させながら混練して正極ペースト（本発明の電極ペーストに相当する）を製造し、その後放置した場合、時間の経過と共に正極ペーストの粘度が上昇することに気づいた。
推定される増粘メカニズムは、混練直後、正極導電材はそれに分散剤が吸着している分散状態にある。放置すると、時間の経過と共に正極導電材の分散剤が正極活性物質に移動して正極導電材の分散剤が不足し凝集することで増粘が起きると推定される。そして、本発明者らは、混練直後の正極ペーストに、攪拌により常にせん断を与え続けることにより、正極ペーストの粘度の上昇を防止できることを発見した。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an electrode manufacturing apparatus according to Embodiment 1 for carrying out the paste coating apparatus and the electrode manufacturing method of the present invention.
First, the present inventors manufactured a positive electrode paste (corresponding to the electrode paste of the present invention) by kneading while dispersing the positive electrode active material, the positive electrode conductive material and the dispersant in a solvent, and when left to stand, At the same time, it was noticed that the viscosity of the positive electrode paste increased.
The estimated thickening mechanism is immediately after kneading, in which the positive electrode conductive material is in a dispersed state in which the dispersant is adsorbed thereto. If left untreated, the positive electrode conductive material dispersant moves to the positive electrode active material with the passage of time, and the positive electrode conductive material dispersant becomes insufficient and aggregates. And the present inventors discovered that the raise of the viscosity of a positive electrode paste can be prevented by always giving shear to the positive electrode paste just after kneading by stirring.

図１に示す電極の製造装置１０は、上記発見を具体化するものであり、以下に図１を参照してその詳細を説明する。
すなわち、電極の製造装置１０は、ペースト塗工装置１２と、塗工ローラ１４とから構成され、前記ペースト塗工装置１２は、前記塗工ローラ１４に支持される支持体１６の片側面に正電極ペーストを塗工することができ、それにより、電池の正電極が製造される。
前記ペースト塗工装置１２は、混練された正極ペーストを貯蔵する第１のタンク１８と、前記第１のタンク１８に貯蔵された正極ペーストを第１のフィルタ２０を介して第２のタンク２４に移送する第１のポンプ２２と、第２のタンク２４に貯蔵された正極ペーストをスタティック・ミキサ（本発明の静止型混合機に相当する）２６及び第２のフィルタ２８（本発明のフィルタに相当する）を介してコーティングダイ３０（本発明の塗工部に相当する）に移送する第２のポンプ３２とを備える。前記第１のポンプ２２及び第２のポンプ３２は、無脈動・定量移送を実現可能なモーノポンプにより構成されている。 The electrode manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 1 embodies the above discovery, and the details thereof will be described below with reference to FIG.
That is, the electrode manufacturing apparatus 10 includes a paste coating apparatus 12 and a coating roller 14, and the paste coating apparatus 12 is arranged on one side of a support 16 supported by the coating roller 14. An electrode paste can be applied, thereby producing the positive electrode of the battery.
The paste coating apparatus 12 includes a first tank 18 for storing the kneaded positive electrode paste, and the positive electrode paste stored in the first tank 18 to the second tank 24 via the first filter 20. The first pump 22 to be transferred and the positive electrode paste stored in the second tank 24 are mixed with a static mixer (corresponding to the static mixer of the present invention) 26 and a second filter 28 (corresponding to the filter of the present invention). And a second pump 32 that transfers to the coating die 30 (corresponding to the coating part of the present invention). The first pump 22 and the second pump 32 are constituted by a Mono pump capable of realizing non-pulsation / quantitative transfer.

前記第１のポンプ２２の吸入側は、前記第１のタンク１８の底部に接続パイプを介して接続され、また、第１のフィルタ２０の吐出側は、第２のタンク２４の上部側面に接続パイプを介して接続されており、従って、前記第１のポンプ２２によって前記第１のタンク１８の底部から排出された正極ペーストは、第１のフィルタ２０を介して第２のタンク２４の上部部分に移送される。
また、前記第２のポンプ３２の吸入側は、前記第２のタンク２４の底部に接続パイプを介して接続され、従って、前記第２のポンプ３２によって前記第２のタンク２４の底部から排出された正極ペーストは、前記スタティック・ミキサ２６、前記第２のフィルタ２８及びそれらを接続する接続パイプを介してコーティングダイ３０に供給される。
前記コーティングダイ３０は、エクストルージョン型のダイであり、前記第２のフィルタ２８からの接続パイプが接続される供給口とは導入路３０Ａを介して接続されるスリット状の吐出口３０Ｂを備える。前記塗工ローラ１４は、吐出口３０Ｂと近接して配置されており、従って、前記第２のポンプ３２によってコーティングダイ３０に供給された正極ペーストは、吐出口３０Ｂから流出して前記塗工ローラ１４上に支持された前記支持体１６の片側面に均一の厚さで塗工される。
したがって、前記ペースト塗工装置１２は、前記第１のタンク１８から前記第１のポンプ２２、前記第１のフィルタ２０、前記第２のタンク２４、前記第２のポンプ３２、前記スタティック・ミキサ２６及び前記第２のフィルタ２８を介して前記コーティングダイ３０の吐出口３０Ｂに至る塗工流路（本発明のペースト流路に相当する）３４を有する。 The suction side of the first pump 22 is connected to the bottom of the first tank 18 via a connection pipe, and the discharge side of the first filter 20 is connected to the upper side surface of the second tank 24. Therefore, the positive electrode paste discharged from the bottom of the first tank 18 by the first pump 22 is connected to the upper part of the second tank 24 via the first filter 20. It is transferred to.
The suction side of the second pump 32 is connected to the bottom of the second tank 24 via a connection pipe, and is thus discharged from the bottom of the second tank 24 by the second pump 32. The positive electrode paste is supplied to the coating die 30 through the static mixer 26, the second filter 28, and a connection pipe connecting them.
The coating die 30 is an extrusion die, and includes a slit-like discharge port 30B connected to a supply port to which a connection pipe from the second filter 28 is connected via an introduction path 30A. The coating roller 14 is disposed in the vicinity of the discharge port 30B. Accordingly, the positive paste supplied to the coating die 30 by the second pump 32 flows out of the discharge port 30B and flows to the coating roller. 14 is coated with a uniform thickness on one side surface of the support 16 supported on the surface 14.
Therefore, the paste coating apparatus 12 includes the first pump 18, the first filter 20, the second tank 24, the second pump 32, and the static mixer 26 from the first tank 18. And a coating flow path (corresponding to a paste flow path of the present invention) 34 that reaches the discharge port 30B of the coating die 30 through the second filter 28.

また、前記ペースト塗工装置１２は、前記コーティングダイ３０から前記第１のタンク１８に至る循環流路３６を有する。前記循環流路３６を構成する接続パイプの一端は、前記コーティングダイ３０の導入路３０Ａに接続され、また接続パイプの他端は、前記第１のタンク１８の上部側面において接続されている。
したがって、前記第２のフィルタ２８を介して前記コーティングダイ３０に供給された正極ペーストの大半は、前記循環流路３６を介して前記第１のタンク１８に戻る。 Further, the paste coating apparatus 12 has a circulation flow path 36 extending from the coating die 30 to the first tank 18. One end of the connection pipe constituting the circulation flow path 36 is connected to the introduction path 30 </ b> A of the coating die 30, and the other end of the connection pipe is connected to the upper side surface of the first tank 18.
Therefore, most of the positive electrode paste supplied to the coating die 30 via the second filter 28 returns to the first tank 18 via the circulation channel 36.

前記スタティック・ミキサ２６は、円筒状の外装パイプの内部に２種類のエレメントが交互に、且つ、各々９０度になるよう固定されている。したがって、エレメントの数、エレメントの外径や長さを調整することによって、外装パイプ内を通過する正極ペーストに十分なせん断を与えることができるが、一般に市販されているスタティック・ミキサから適宜選択して使用することができる。また、前記スタティック・ミキサ２６を通る流量は、０．５リットル／秒〜２リットル／秒ぐらいが望ましい。
前記第１のフィルタ２０及び前記第２のフィルタ２８は、正極ペーストに含有する凝集した正極誘電材やその他の塊などを除去するためのものであり、一般に市販されているフィルタから適宜選択して使用することができる。特に、前記第２のフィルタ２８は、前記コーティングダイ３０によって前記支持体１６に正極ペーストを塗工する際に、スジやダマの発生防止に、重要な役割を担っている。
前記第２のタンク２４は、正極ペーストの液面の高さを一定に調整し、前記支持体１６への正極ペーストの塗工厚を一定にするためのものであり、５リットル〜１５リットル程度の容量のものが用いられる。
前記第１のタンク１８の容量は、半日もしくは１日の作業に必要な前記正極ペーストの量によって決定され、通常１００リットル〜３００リットル程度の容量のものが用いられる。 The static mixer 26 is fixed so that two kinds of elements are alternately arranged at 90 degrees inside a cylindrical exterior pipe. Therefore, by adjusting the number of elements and the outer diameter and length of the elements, it is possible to give sufficient shear to the positive electrode paste that passes through the exterior pipe, but it is appropriately selected from commercially available static mixers. Can be used. The flow rate through the static mixer 26 is preferably about 0.5 liter / second to 2 liter / second.
The first filter 20 and the second filter 28 are for removing agglomerated positive dielectric material and other lumps contained in the positive electrode paste, and are appropriately selected from commercially available filters. Can be used. In particular, the second filter 28 plays an important role in preventing the occurrence of streaks and lumps when the positive electrode paste is applied to the support 16 by the coating die 30.
The second tank 24 is for adjusting the height of the liquid surface of the positive electrode paste to be constant and to make the coating thickness of the positive electrode paste on the support 16 constant, and is about 5 to 15 liters. The capacity is used.
The capacity of the first tank 18 is determined by the amount of the positive electrode paste required for half-day or one-day work, and a capacity of about 100 liters to 300 liters is usually used.

前記正極ペーストは、正極活性物質、正極導電材及び分散剤を溶媒に分散させながら混練して製造したものである。さらに前記正極ペーストには、結着剤を含有させることが好ましい。
本実施例において使用する正極活物質としては特に限定はされないが、リチウムイオンをドーピングまたはインターカレーション可能な金属酸化物、金属硫化物等の金属化合物、および導電性高分子等を使用することができる。例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ等の遷移金属の酸化物、リチウムとの複合酸化物、遷移金属硫化物等の無機化合物等が挙げられる。具体的には、ＭｎＯ、Ｖ_２Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３、ＴｉＯ_２等の遷移金属酸化物粉末、層状構造のニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、スピネル構造のマンガン酸リチウムなどのリチウムと遷移金属との複合酸化物粉末、オリビン構造のリン酸化合物であるリン酸鉄リチウム系材料、ＴｉＳ_２、ＦｅＳなどの遷移金属硫化物粉末等が挙げられる。また、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーを使用することもできる。また、上記の無機化合物や有機化合物を混合して用いてもよい。 The positive electrode paste is produced by kneading a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, and a dispersing agent while dispersing them in a solvent. Further, the positive electrode paste preferably contains a binder.
The positive electrode active material used in this example is not particularly limited, but it is possible to use metal oxides capable of doping or intercalating lithium ions, metal compounds such as metal sulfides, and conductive polymers. it can. Examples thereof include transition metal oxides such as Fe, Co, Ni, and Mn, composite oxides with lithium, and inorganic compounds such as transition metal sulfides. Specifically, transition metal oxide powders such as MnO, V ₂ O ₅ , V ₆ O ₁₃ , TiO ₂ , layered structure lithium nickelate, lithium cobaltate, lithium manganate, spinel structure lithium manganate, etc. Examples thereof include composite oxide powders of lithium and transition metals, lithium iron phosphate materials that are phosphate compounds having an olivine structure, transition metal sulfide powders such as TiS ₂ and FeS, and the like. In addition, conductive polymers such as polyaniline, polyacetylene, polypyrrole, and polythiophene can also be used. Moreover, you may mix and use said inorganic compound and organic compound.

また、正極導電材としては、炭素材料が最も好ましい。炭素材料としては、導電性を有する炭素材料であれば特に限定されるものではないが、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー、フラーレン等を単独で、もしくは２種類以上併せて使用することができる。導電性、入手の容易さ、およびコスト面から、カーボンブラックの使用が好ましい。 The positive electrode conductive material is most preferably a carbon material. The carbon material is not particularly limited as long as it is a conductive carbon material, but graphite, carbon black, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon fiber, fullerene, etc. alone or in combination of two or more. Can be used. From the viewpoint of conductivity, availability, and cost, it is preferable to use carbon black.

カーボンブラックとしては、気体もしくは液体の原料を反応炉中で連続的に熱分解し製造するファーネスブラック、特にエチレン重油を原料としたケッチェンブラック、原料ガスを燃焼させて、その炎をチャンネル鋼底面にあて急冷し析出させたチャンネルブラック、ガスを原料とし燃焼と熱分解を周期的に繰り返すことにより得られるサーマルブラック、特にアセチレンガスを原料とするアセチレンブラックなどの各種のものを単独で、もしくは２種類以上併せて使用することができる。また、通常行われている酸化処理されたカーボンブラックや、中空カーボン等も使用できる。 Carbon black is a furnace black produced by continuously pyrolyzing a gas or liquid raw material in a reactor, especially ketjen black using ethylene heavy oil as a raw material. Channel black that has been rapidly cooled and precipitated, thermal black obtained by periodically repeating combustion and thermal decomposition using gas as a raw material, and particularly various types such as acetylene black using acetylene gas as a raw material, or 2 More than one type can be used in combination. Ordinarily oxidized carbon black, hollow carbon and the like can also be used.

また、分散剤としては、例えば、塩基性官能基を有する有機色素誘導体、塩基性官能基を有するアントラキノン誘導体、塩基性官能基を有するアクリドン誘導体、または塩基性官能基を有するトリアジン誘導体から選ばれる１種以上の分散剤を挙げられる。 Further, the dispersant is selected from, for example, an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, or a triazine derivative having a basic functional group. More than one type of dispersant may be mentioned.

また、溶媒としては、例えば、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、アミノアルコール類、アミン類、ケトン類、カルボン酸アミド類、リン酸アミド類、スルホキシド類、カルボン酸エステル類、リン酸エステル類、エーテル類、ニトリル類、水等が挙げられる。 Examples of the solvent include alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, amines, ketones, carboxylic acid amides, phosphoric acid amides, sulfoxides, carboxylic acid esters, phosphoric acid esters, Examples include ethers, nitriles, water and the like.

また、結着剤としては、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルピロリドン等を構成単位として含む重合体または共重合体；ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂；カルボキシメチルセルロースのようなセルロース樹脂；スチレン−ブタジエンゴム、フッ素ゴムのようなゴム類；ポリアニリン、ポリアセチレンのような導電性樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂の変性体や混合物、および共重合体でも良い。特に、耐性面から分子内にフッ素原子を含む高分子化合物、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、テトラフルオロエチレン等の使用が好ましい。 As binders, ethylene, propylene, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, methacrylic acid, methacrylic ester, acrylonitrile, styrene, vinyl butyral, vinyl acetal, vinyl pyrrolidone Polymers or copolymers containing as structural units: polyurethane resins, polyester resins, phenol resins, epoxy resins, phenoxy resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic resins, formaldehyde resins, silicon resins, fluorine resins; carboxy Examples thereof include cellulose resins such as methylcellulose; rubbers such as styrene-butadiene rubber and fluororubber; and conductive resins such as polyaniline and polyacetylene. Moreover, the modified body and mixture of these resin, and a copolymer may be sufficient. In particular, it is preferable to use a polymer compound containing a fluorine atom in the molecule, for example, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene, etc. from the viewpoint of resistance.

また、支持体１６としては、材質や形状は特に限定されず、材質としては、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、ステンレス等の金属や合金が用いられるが、特にアルミニウムの使用が好ましい。また、形状としては、一般的には平板上の箔が用いられるが、表面を粗面化したものや、穴あき箔状のもの、およびメッシュ状のものも使用できる。 Further, the material and shape of the support 16 are not particularly limited, and as the material, metals and alloys such as aluminum, copper, nickel, titanium, and stainless steel are used, and aluminum is particularly preferable. As the shape, a flat plate foil is generally used, but a roughened surface, a perforated foil shape, and a mesh shape can also be used.

また、支持体１６上に電極下地層があらかじめ形成されていてもよく、電極下地ペーストを支持体１６上に塗布、乾燥する方法が挙げられる。電極下地層の膜厚としては、導電性および密着性が保たれる範囲であれば特に制限されないが、一般的には０．０５μｍ以上、２０μｍ以下であり、好ましくは０．１マイクロμｍ以上、１０μｍ以下である。
電極下地層を用いる場合は、塩基性官能基を有する有機色素誘導体、塩基性官能基を有するアントラキノン誘導体、塩基性官能基を有するアクリドン誘導体、または塩基性官能基を有するトリアジン誘導体から選ばれる１種以上の分散剤と、導電助剤としての炭素材料、分散助剤としての酸、および溶剤とからなる分散体をそのまま使用しても良いが、バインダー成分を添加し、電極下地ペーストとして使用することが好ましい。
なお、正電極は、支持体１６上に正極ペーストを直接塗工したものでも良い。 Moreover, the electrode base layer may be previously formed on the support body 16, and the method of apply | coating and drying an electrode base paste on the support body 16 is mentioned. The film thickness of the electrode underlayer is not particularly limited as long as conductivity and adhesion are maintained, but is generally 0.05 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.1 μm or more, 10 μm or less.
When the electrode underlayer is used, one kind selected from an organic dye derivative having a basic functional group, an anthraquinone derivative having a basic functional group, an acridone derivative having a basic functional group, or a triazine derivative having a basic functional group A dispersion comprising the above dispersant, a carbon material as a conductive aid, an acid as a dispersion aid, and a solvent may be used as it is, but a binder component is added and used as an electrode base paste. Is preferred.
The positive electrode may be a positive electrode paste directly coated on the support 16.

次に、以上のように構成された電極の製造装置１０において、以下にその動作を説明する。
まず、正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造して、それを第１のタンク１８に投入する。
次に、第１のポンプ２２を起動して第１のタンク１８内の正極ペーストを第１のフィルタ２０を介して第２のタンク２４に移送する。
次に、第２のタンク２４内の液面が一定以上になったところで、第２のポンプ３２を起動してスタティック・ミキサ２６及び前記第２のフィルタ２８を介してコーティングダイ３０に正極ペーストを供給すると共に、塗工ローラ１４を回転させて塗工ローラ１４上に支持された支持体１６を移動させると、支持体１６の片側面に、吐出口３０Ｂから吐出する正極ペーストが一定の厚みで塗工され、電池の正電極が製造できる。そして、このようにして製造された正電極は、周知の負電極や電解質と組み合わされて電池として組み立てられる。
このとき、スタティック・ミキサ２６を通過する正極ペーストは、スタティック・ミキサ２６によって常にせん断が与えられ、それにより、正極導電材と結び付く分散剤の移動が阻止されて正極導電材が凝集することがない。したがって、従来の、正極導電材と結び付く分散剤が減少して正極導電材が凝集し、その結果、時間の経過と共に正極ペーストの粘度が上昇するといった問題点を解消することができる。
また、正極ペーストは、正極導電材が凝集することがないので、第２のフィルタ２８の使用可能な期間を延ばすことができる。特に、本実施例では、第２のフィルタ２８がスタティック・ミキサ２６直後の下流側に設けられているため、その効果が顕著である。 Next, the operation of the electrode manufacturing apparatus 10 configured as described above will be described below.
First, a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, a dispersing agent, and a binder are kneaded while being dispersed in a solvent to produce a positive electrode paste, which is put into the first tank 18.
Next, the first pump 22 is activated to transfer the positive electrode paste in the first tank 18 to the second tank 24 through the first filter 20.
Next, when the liquid level in the second tank 24 becomes a certain level or more, the second pump 32 is started and the positive paste is applied to the coating die 30 via the static mixer 26 and the second filter 28. When the coating roller 14 is rotated and the support 16 supported on the coating roller 14 is moved, the positive electrode paste discharged from the discharge port 30B on one side of the support 16 has a constant thickness. The positive electrode of the battery can be manufactured by coating. And the positive electrode manufactured in this way is assembled as a battery in combination with a known negative electrode or electrolyte.
At this time, the positive electrode paste that passes through the static mixer 26 is always sheared by the static mixer 26, thereby preventing the movement of the dispersing agent associated with the positive electrode conductive material and preventing the positive electrode conductive material from aggregating. . Therefore, the conventional problem that the dispersing agent combined with the positive electrode conductive material decreases and the positive electrode conductive material aggregates, and as a result, the viscosity of the positive electrode paste increases with the passage of time can be solved.
Moreover, since the positive electrode paste does not aggregate the positive electrode conductive material, the usable period of the second filter 28 can be extended. In particular, in this embodiment, since the second filter 28 is provided on the downstream side immediately after the static mixer 26, the effect is remarkable.

一方、第２のポンプ３２によってコーティングダイ３０に供給された正極ペーストの大半は、コーティングダイ３０のから循環流路３６を経て第１のタンク１８内に帰還する。
このように本実施例においては、コーティングダイ３０によって支持体１６に正極ペーストが塗工されている際、スタティック・ミキサ２６を通過した正極ペーストが常にコーティングダイ３０の導入路３０Ａから循環流路３６を経て第１のタンク１８内に帰還しているため、第１のタンク１８内の正極ペースト、第２のタンク２４内の正極ペースト、塗工流路３４上の正極ペースト及び循環流路３６上の正極ペーストを含む未塗工の正極ペーストが、周期的にスタティック・ミキサ２６によりせん断が与えられ、それにより、正極導電材と結び付く分散剤の移動が常に阻止され、したがって、仮に、正極ペーストの製造から時間が経過したとしても正極導電材が凝集することがない。したがって、正極ペーストの製造からの経過時間の関係なく支持体１６に塗工される正極ペーストの膜厚が安定して一定となり、これを使用した電池の特性も向上すると共に品質も安定する。 On the other hand, most of the positive electrode paste supplied to the coating die 30 by the second pump 32 returns to the first tank 18 from the coating die 30 through the circulation channel 36.
Thus, in this embodiment, when the positive electrode paste is applied to the support 16 by the coating die 30, the positive electrode paste that has passed through the static mixer 26 always flows from the introduction path 30 </ b> A of the coating die 30 to the circulation flow path 36. , The positive electrode paste in the first tank 18, the positive electrode paste in the second tank 24, the positive electrode paste on the coating channel 34 and the circulation channel 36. The uncoated positive electrode paste including the positive electrode paste is periodically sheared by the static mixer 26, thereby constantly preventing the movement of the dispersing agent associated with the positive electrode conductive material. Even if time elapses from the production, the positive electrode conductive material does not aggregate. Therefore, the film thickness of the positive electrode paste applied to the support 16 is stable and constant regardless of the elapsed time from the manufacture of the positive electrode paste, and the characteristics and quality of the battery using this are improved.

また、第１のタンク１８では、正極ペーストが第１のタンク１８の底部から第１のポンプ２２によって吸引され、また循環流路３６を経て第１のタンク１８の上部に循環するため、第１のタンク１８内の正極ペーストは、第１のタンク１８内に滞ることなく全体に亘って満遍なく循環して周期的にスタティック・ミキサ２６によりせん断が与えられ、したがって、第１のタンク１８内での正極ペーストの凝集が防止できる。また、第２のタンク２４でも同様で、第１のポンプ２２によって第１のフィルタ２０を介して第２のタンク２４の上部に移送された正極ペーストは、第２のタンク２４の底部から第２のポンプ３２によって吸引されるため、第２のタンク２４内の正極ペーストは、第２のタンク２４内に滞ることなく全体に亘って満遍なく循環して周期的にスタティック・ミキサ２６によりせん断が与えられ、第２のタンク２４内での正極ペーストの凝集が防止できる。 Further, in the first tank 18, the positive electrode paste is sucked by the first pump 22 from the bottom of the first tank 18 and circulates through the circulation channel 36 to the upper part of the first tank 18. The positive electrode paste in the first tank 18 circulates throughout the entire tank without stagnation in the first tank 18 and is periodically sheared by the static mixer 26. Aggregation of the positive electrode paste can be prevented. The same applies to the second tank 24, and the positive electrode paste transferred to the upper part of the second tank 24 by the first pump 22 through the first filter 20 is second from the bottom of the second tank 24. Therefore, the positive electrode paste in the second tank 24 circulates throughout the entire tank without stagnation in the second tank 24 and is periodically sheared by the static mixer 26. Aggregation of the positive electrode paste in the second tank 24 can be prevented.

（実施例１）
以下に、実施例１を詳細に説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は以下に記載される実施例に限定されるものではない。
正極ペーストの原材料となる以下の正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を、以下の溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造した。
正極活性物質・・・リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物１００重量部
正極導電材・・・アセチレンブラック１０重量部
分散剤・・・ビニルピロリドン系ポリマー０．５重量部
結着剤・・・ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）３重量部
溶媒・・・Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１１３重量部 Example 1
Hereinafter, Example 1 will be described in detail. However, the present invention is not limited to the examples described below unless the gist of the present invention is exceeded.
The following positive electrode active material, positive electrode conductive material, dispersing agent and binder as raw materials for the positive electrode paste were kneaded while being dispersed in the following solvent to produce a positive electrode paste.
Cathode active material expressed lithium nickel manganese cobalt composite oxide 100 parts by weight of positive electrode material.. 10 parts by weight of acetylene black dispersing agent.. Binirupirori pyrrolidone-based polymer 0.5 parts by weight binder ... polyvinylidene fluoride (PVDF) 3 parts by weight Solvent: N-methylpyrrolidone (NMP) 113 parts by weight

次に、このようにして得た正極ペーストを電極の製造装置１０の第１のタンク１８に投入して正電極を製作した。この際、分散剤としてビニルピロリドン系ポリマーを用いたため、正極ペースト中において正極導電材が良く分散した。
なお、この時のペースト塗工装置１２のタンク容量及び流量条件は、以下の通りであった。
第１のタンク１８の容量・・・２５０リットル
第２のタンク２４の容量・・・１０リットル
スタティク・ミキサ２６を通る流量・・・１リットル／秒
また、フィルタ及びスタティク・ミキサとして下記のものを使用した。
第１のフィルタ２０及び第２のフィルタ２８・・・ロキテクノ製ＨＣ−１００
スタティク・ミキサ２６・・・日本フローコントロール製スパイラルタイプ１００−８０６ Next, the positive electrode paste thus obtained was put into the first tank 18 of the electrode manufacturing apparatus 10 to manufacture a positive electrode. In this case, since using Binirupirori Don-based polymer as a dispersing agent, a positive Gokushirube material in the positive electrode paste it was well dispersed.
In addition, the tank capacity and flow rate conditions of the paste coating apparatus 12 at this time were as follows.
Capacity of the first tank 18: 250 liters Capacity of the second tank 24: 10 liters Flow rate through the static mixer 26: 1 liter / second Further, the following filters and static mixers are used: used.
First filter 20 and second filter 28 HC-100 manufactured by ROKITECHNO
Static Mixer 26 ... Nippon Flow Control Spiral Type 100-806

次に、本実施例の評価として、正極ペーストの初期粘度、１日後の粘度、３日後の粘度を測定した。また、正電極の反応抵抗を測定した。
その測定結果は、以下のとおりであった。
初期粘度：３５００ｃｐ
１日後の粘度：３６００ｃｐ
３日後の粘度：３７５０ｃｐ
反応抵抗：８．０８ｍΩ
なお、正極ペーストの初期粘度、１日後の粘度、３日後の粘度は、正極ペーストの製造直後、製造から１日後、及び３日後に正極ペーストをコーティングダイ３０の直前部分から抜き取り、Ｂ型粘度計を用いて２０ｒｐｍの条件で測定した。
また、正電極の反応抵抗は、製造から３日の間放置後の正極ペーストを使用して正電極を製造し、その製造された正電極を用いて１０００ｍＡｈの容量の電池を製作し、０°Ｃにて交流インピーダンスを測定し、その測定結果をコールコールプロットと呼ばれるグラフで表示して円弧から反応抵抗を測定した。 Next, as an evaluation of this example, the initial viscosity, the viscosity after 1 day, and the viscosity after 3 days of the positive electrode paste were measured. Moreover, the reaction resistance of the positive electrode was measured.
The measurement results were as follows.
Initial viscosity: 3500 cp
Viscosity after 1 day: 3600 cp
Viscosity after 3 days: 3750 cp
Reaction resistance: 8.08 mΩ
The initial viscosity of the positive electrode paste, the viscosity after 1 day, and the viscosity after 3 days are measured immediately after the production of the positive electrode paste, after 1 day from the production, and after 3 days. Was measured under the condition of 20 rpm.
The reaction resistance of the positive electrode is 0 ° when a positive electrode is manufactured using the positive electrode paste after being left for 3 days from the manufacture, and a battery with a capacity of 1000 mAh is manufactured using the manufactured positive electrode. The AC impedance was measured at C, the measurement result was displayed in a graph called Cole-Cole plot, and the reaction resistance was measured from the arc.

このように本実施例においては、正極ペーストの製造から３日後においても正極ペーストの粘度はほとんど製造直後と変わることがなく、したがって、正極導電材と結び付く分散剤が減少することなくて正極導電材が凝集していないことが判った。また、反応抵抗から電池の特性も良好であった。
したがって、本実施例の電極の製造装置１０によれば、正極ペーストの製造直後から時間が経過しても正極ペーストの製造直後と略同じ特性の正電極を安定的に製造することができる。
また、正電極の製造を中断しなければならないトラブルが発生したとしても、バルブなどを閉めてコーティングダイ３０の吐出口３０Ｂへの正極ペーストの供給を中止すると共に、第１のポンプ２２及び第２のポンプ３２を駆動し続けて、第１のタンク１８から第１のポンプ２２、第１のフィルタ２０、第２のタンク２４、第２のポンプ３２、スタティック・ミキサ２６、第２のフィルタ２８、及びコーティングダイ３０に至る塗工流路３４、コーティングダイ３０から第１のタンク１８に至る循環流路３６を介して常に正極ペーストを循環させておけば、正極ペーストは、常にスタティック・ミキサ２６によりせん断が与えられることになるため、正極導電材が凝集することがなく、製造直後の正極ペーストの状態を保つことができる。したがって、そのようなトラブルが発生したとしても、一旦製造した正極ペーストを廃棄する必要がなく、材料の無駄な廃棄を防止できる。 Thus, in this example, even after 3 days from the production of the positive electrode paste, the viscosity of the positive electrode paste is almost the same as that immediately after the production, and therefore the positive electrode conductive material does not decrease the dispersant associated with the positive electrode conductive material. Was found not to aggregate. Moreover, the characteristics of the battery were also good from the reaction resistance.
Therefore, according to the electrode manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, it is possible to stably manufacture a positive electrode having substantially the same characteristics as that immediately after the positive electrode paste is manufactured even if time elapses immediately after the positive electrode paste is manufactured.
Further, even if a trouble occurs that interrupts the production of the positive electrode, the supply of the positive electrode paste to the discharge port 30B of the coating die 30 is stopped by closing the valve and the first pump 22 and the second pump The first pump 18, the first filter 20, the second tank 24, the second pump 32, the static mixer 26, the second filter 28, If the positive electrode paste is always circulated through the coating flow path 34 leading to the coating die 30 and the circulation flow path 36 extending from the coating die 30 to the first tank 18, the positive electrode paste is always transferred by the static mixer 26. Since shearing is applied, the positive electrode conductive material does not aggregate and the state of the positive electrode paste immediately after manufacture can be maintained. Therefore, even if such a trouble occurs, it is not necessary to discard the positive electrode paste once manufactured, and wasteful disposal of materials can be prevented.

（実施形態２）
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限
定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。図２は、本発明のペースト塗工装置及び電極の製造方法を実施する実施形態２に係る電極の製造装置を概略的に示す図である。なお、その説明中、前述の実施例と同じ作用効果を奏すものには、同じ符号を付して説明する。
すなわち、電極の製造装置５０は、ペースト塗工装置５２と、塗工ローラ１４とから構成され、前記塗工ローラ１４は、実施形態１と変わることなく、ペースト塗工装置５２の構成が実施形態１とは異なる。つまり、実施形態１のペースト塗工装置１２は、スタティック・ミキサ２６が第２のポンプ３２と第２のフィルタ２８との間に配設されていたが、実施形態２のペースト塗工装置５２は、スタティック・ミキサ２６が第１のポンプ２２と第２のタンク２４との間に配置され、また、循環流路５４が前記スタティック・ミキサ２６と第２のタンク２４との間から前記第１のタンク１８の上部側面に接続されて、さらに、実施形態１の第１のフィルタ２０が塗工流路３４に存在しない点で相違している。
なお、前記スタティック・ミキサ２６から流出した正極ペーストは、流量調節弁５６により前記第２のタンク２４へ向かう流量と前記循環流路５４を介して前記第１のタンク１８へ向かう流量が調節される。 (Embodiment 2)
As mentioned above, although one Example of this invention was described in detail with reference to drawings, this invention is not limited to this Example, It can implement in another aspect. FIG. 2 is a diagram schematically showing an electrode manufacturing apparatus according to Embodiment 2 for carrying out the paste coating apparatus and the electrode manufacturing method of the present invention. In the description, the same reference numerals are given to the same effects as the above-described embodiment.
That is, the electrode manufacturing apparatus 50 includes a paste coating apparatus 52 and a coating roller 14, and the configuration of the paste coating apparatus 52 is the same as that of the first embodiment. Different from 1. That is, in the paste coating apparatus 12 of the first embodiment, the static mixer 26 is disposed between the second pump 32 and the second filter 28, but the paste coating apparatus 52 of the second embodiment is , The static mixer 26 is disposed between the first pump 22 and the second tank 24, and the circulation flow path 54 is provided between the static mixer 26 and the second tank 24. It is connected to the upper side surface of the tank 18 and further differs in that the first filter 20 of the first embodiment does not exist in the coating flow path 34.
Note that the flow rate of the positive electrode paste flowing out of the static mixer 26 is adjusted by the flow rate control valve 56 toward the second tank 24 and the flow rate toward the first tank 18 through the circulation channel 54. .

次に、以上のように構成された電極の製造装置５０において、以下にその動作を説明する。
まず、正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造して、それを第１のタンク１８に投入する。
次に、第１のポンプ２２を起動して第１のタンク１８内の正極ペーストをスタティック・ミキサ２６及び流量調節弁５６を介して第２のタンク２４に移送すると共に、スタティック・ミキサ２６、流量調節弁５６及び循環流路５４を介して第１のタンク１８へ循環させる。
次に、第２のタンク２４内の液面が一定以上になったところで、第２のポンプ３２を起動して第２のフィルタ２８を介してコーティングダイ３０に正極ペーストを供給すると共に、塗工ローラ１４を回転させて塗工ローラ１４上に支持された支持体１６を移動させると、支持体１６の片側面に、吐出口３０Ｂから吐出する正極ペーストが一定の厚みで塗工され、電池の正電極が製造できる。
このとき、スタティック・ミキサ２６を通過する正極ペーストは、スタティック・ミキサ２６によって常にせん断が与えられ、それにより、正極導電材と結び付く分散剤の移動が阻止されて正極導電材が凝集することがない。したがって、従来の、正極導電材と結び付く分散剤が減少して正極導電材が凝集し、その結果、時間の経過と共に正極ペーストの粘度が上昇するといった問題点を解消することができる。
また、正極ペーストは、正極導電材が凝集することがないので、第２のフィルタ２８の使用可能な期間を延ばすことができる。 Next, the operation of the electrode manufacturing apparatus 50 configured as described above will be described.
First, a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, a dispersing agent, and a binder are kneaded while being dispersed in a solvent to produce a positive electrode paste, which is put into the first tank 18.
Next, the first pump 22 is activated to transfer the positive electrode paste in the first tank 18 to the second tank 24 via the static mixer 26 and the flow rate control valve 56, and the static mixer 26, flow rate It is circulated to the first tank 18 through the control valve 56 and the circulation channel 54.
Next, when the liquid level in the second tank 24 becomes a certain level or more, the second pump 32 is started to supply the positive electrode paste to the coating die 30 through the second filter 28 and the coating is applied. When the roller 14 is rotated and the support 16 supported on the coating roller 14 is moved, the positive electrode paste discharged from the discharge port 30B is applied to one side of the support 16 with a certain thickness. A positive electrode can be manufactured.
At this time, the positive electrode paste that passes through the static mixer 26 is always sheared by the static mixer 26, thereby preventing the movement of the dispersing agent associated with the positive electrode conductive material and preventing the positive electrode conductive material from aggregating. . Therefore, the conventional problem that the dispersing agent combined with the positive electrode conductive material decreases and the positive electrode conductive material aggregates, and as a result, the viscosity of the positive electrode paste increases with the passage of time can be solved.
Moreover, since the positive electrode paste does not aggregate the positive electrode conductive material, the usable period of the second filter 28 can be extended.

一方、スタティック・ミキサ２６通過した正極ペーストは、流量調節弁５６及び循環流路５４を介して第１のタンク１８へ循環しているため、第１のタンク１８内の未塗工の正極ペーストが、周期的にスタティック・ミキサ２６により常にせん断が与えられ、それにより正極導電材と結び付く分散剤の移動が阻止されて正極導電材が凝集することがない。したがって、正極ペーストの製造からの経過時間の関係なく支持体１６に塗工される正極ペーストの膜厚が安定して一定となり、これを使用した電池の特性も向上すると共に安定する。 On the other hand, since the positive electrode paste that has passed through the static mixer 26 is circulated to the first tank 18 via the flow rate control valve 56 and the circulation flow path 54, the uncoated positive electrode paste in the first tank 18 is The static mixer 26 periodically gives a shear, thereby preventing the movement of the dispersing agent associated with the positive electrode conductive material and preventing the positive electrode conductive material from aggregating. Therefore, the film thickness of the positive electrode paste applied to the support 16 is stable and constant regardless of the elapsed time from the manufacture of the positive electrode paste, and the characteristics of the battery using this are improved and stabilized.

（実施例２）
以下に、実施例２を詳細に説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は以下に記載される実施例に限定されるものではない。
正極ペーストの原材料となる実施例１と同じ正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を、実施例１と同じ溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造した。 (Example 2)
Hereinafter, Example 2 will be described in detail, but the present invention is not limited to the examples described below unless the gist of the present invention is exceeded.
The positive electrode active material, the positive electrode conductive material, the dispersant, and the binder, which are the raw materials of the positive electrode paste, were kneaded while being dispersed in the same solvent as in Example 1 to produce a positive electrode paste.

次に、このようにして得た正極ペーストを電極の製造装置５０の第１のタンク１８に投入して正電極を製作した。
なお、この時のペースト塗工装置５２のタンク容量及び流量条件は、実施例１と同じである。 Next, the positive electrode paste thus obtained was put into the first tank 18 of the electrode manufacturing apparatus 50 to manufacture a positive electrode.
In addition, the tank capacity and flow rate conditions of the paste coating apparatus 52 at this time are the same as those in the first embodiment.

次に、本実施例の評価として、正極ペーストの初期粘度、１日後の粘度、３日後の粘度を測定した。また、正電極の反応抵抗を測定した。
その測定結果は、以下のとおりであった。
初期粘度：３５００ｃｐ
１日後の粘度：３７５０ｃｐ
３日後の粘度：４０００ｃｐ
反応抵抗：８．１４ｍΩ
なお、測定方法は、初期粘度については実施例１と同じである。また、１日後の粘度及び３日後の粘度は、第２のタンク２４、第２のポンプ３２、第２のフィルタ２８及びコーティングダイ３０に残留する正極ペーストを破棄した後清掃し、その後、第１のタンク１８から供給された正極ペーストをコーティングダイ３０の直前部分から抜き取り、Ｂ型粘度計を用いて２０ｒｐｍの条件で測定した。さらに、反応抵抗は、清掃後、第１のタンク１８から供給された正極ペーストを用いて製造した正電極を使用して測定した。 Next, as an evaluation of this example, the initial viscosity, the viscosity after 1 day, and the viscosity after 3 days of the positive electrode paste were measured. Moreover, the reaction resistance of the positive electrode was measured.
The measurement results were as follows.
Initial viscosity: 3500 cp
Viscosity after 1 day: 3750 cp
Viscosity after 3 days: 4000 cp
Reaction resistance: 8.14 mΩ
The measuring method is the same as that in Example 1 for the initial viscosity. Also, the viscosity after 1 day and the viscosity after 3 days are cleaned after discarding the positive electrode paste remaining in the second tank 24, the second pump 32, the second filter 28 and the coating die 30, and then the first The positive electrode paste supplied from the tank 18 was extracted from the portion immediately before the coating die 30 and measured using a B-type viscometer at 20 rpm. Furthermore, the reaction resistance was measured using a positive electrode manufactured using the positive electrode paste supplied from the first tank 18 after cleaning.

このように本実施例においても、正極ペーストの製造から３日後においても正極ペーストの粘度はほとんど製造直後と変わることがなく、したがって、正極導電材と結び付く分散剤が減少することなくて正極導電材が凝集していないことが判った。また、反応抵抗から電池の特性も良好であった。
したがって、本実施例の電極の製造装置５０によれば、正極ペーストの製造直後から時間が経過しても正極ペーストの製造直後と略同じ特性の正電極を安定的に製造することができる。 As described above, also in this example, the viscosity of the positive electrode paste is almost the same as that immediately after the production even after 3 days from the production of the positive electrode paste, and therefore the positive electrode conductive material does not decrease the dispersing agent associated with the positive electrode conductive material. Was found not to aggregate. Moreover, the characteristics of the battery were also good from the reaction resistance.
Therefore, according to the electrode manufacturing apparatus 50 of the present embodiment, it is possible to stably manufacture a positive electrode having substantially the same characteristics as that immediately after the positive electrode paste is manufactured even if time elapses immediately after the positive electrode paste is manufactured.

（比較例１）
次に、本発明の比較例１を図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の比較例１に係る電極の製造装置６０を概略的に示す図である。なお、その説明中、前述の実施形態１と同じ作用効果を奏すものには、同じ符号を付して説明する。
すなわち、電極の製造装置６０は、ペースト塗工装置６２と、図示しない塗工ローラとから構成され、前記塗工ローラは、実施形態１と変わることなく、ペースト塗工装置６２の構成が実施形態１とは異なる。つまり、実施形態１では、第２のポンプ３２と第２のフィルタ２８との間にスタティック・ミキサ２６が配設されていたが、比較例１のペースト塗工装置６２は、実施形態１のスタティック・ミキサ２６がどこにも存在しない点で大きく相違しているが、その他は、実施形態１のペースト塗工装置１２と同様の構成である。 (Comparative Example 1)
Next, Comparative Example 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram schematically showing an electrode manufacturing apparatus 60 according to Comparative Example 1 of the present invention. In the description, the same reference numerals are given to the same effects as those of the first embodiment.
That is, the electrode manufacturing apparatus 60 includes a paste coating apparatus 62 and a coating roller (not shown), and the configuration of the paste coating apparatus 62 is the same as that of the first embodiment. Different from 1. That is, in the first embodiment, the static mixer 26 is disposed between the second pump 32 and the second filter 28. However, the paste coating apparatus 62 of the comparative example 1 is the static mixer of the first embodiment. -Although it is greatly different in that the mixer 26 does not exist anywhere, the other configuration is the same as that of the paste coating apparatus 12 of the first embodiment.

次に、以上のように構成された電極の製造装置６０において、以下にその動作を説明する。
まず、正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造して、それを第１のタンク１８に投入する。
次に、第１のポンプ２２を起動して第１のタンク１８内の正極ペーストを第１のフィルタ２０を介して第２のタンク２４に移送する。
次に、第２のタンク２４内の液面が一定以上になったところで、第２のポンプ３２を起動して前記第２のフィルタ２８を介してコーティングダイ３０に正極ペーストを供給すると共に、塗工ローラ１４を回転させて塗工ローラ１４上に支持された支持体１６を移動させると、支持体１６の片側面に、吐出口３０Ｂから吐出する正極ペーストが一定の厚みで塗工され、電池の正電極が製造できる。
一方、第２のポンプ３２によってコーティングダイ３０に供給された正極ペーストの大半は、コーティングダイ３０から循環流路３６を経て第１のタンク１８内に帰還する。 Next, the operation of the electrode manufacturing apparatus 60 configured as described above will be described.
First, a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, a dispersing agent, and a binder are kneaded while being dispersed in a solvent to produce a positive electrode paste, which is put into the first tank 18.
Next, the first pump 22 is activated to transfer the positive electrode paste in the first tank 18 to the second tank 24 through the first filter 20.
Next, when the liquid level in the second tank 24 becomes equal to or higher than a certain level, the second pump 32 is activated to supply the positive electrode paste to the coating die 30 through the second filter 28 and apply the coating. When the work roller 14 is rotated to move the support 16 supported on the coating roller 14, the positive electrode paste discharged from the discharge port 30 </ b> B is applied to one side of the support 16 with a certain thickness, and the battery The positive electrode can be manufactured.
On the other hand, most of the positive electrode paste supplied to the coating die 30 by the second pump 32 returns to the first tank 18 from the coating die 30 via the circulation channel 36.

比較例１においても、正極ペーストの原材料となる実施例１と同じ正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を、実施例１と同じ溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造した。 Also in Comparative Example 1, the same positive electrode active material, positive electrode conductive material, dispersing agent and binder as the raw material of the positive electrode paste were kneaded while being dispersed in the same solvent as in Example 1 to produce a positive electrode paste. did.

次に、このようにして得た正極ペーストを電極の製造装置６０の第１のタンク１８に投入して正電極を製作した。
なお、この時のペースト塗工装置６２のタンク容量及び流量条件は、実施例１と同じである。 Next, the positive electrode paste thus obtained was put into the first tank 18 of the electrode manufacturing apparatus 60 to manufacture a positive electrode.
In addition, the tank capacity and flow rate conditions of the paste coating apparatus 62 at this time are the same as those in the first embodiment.

次に、比較例１の評価として、正極ペーストの初期粘度、１日後の粘度、３日後の粘度を測定した。また、正電極の反応抵抗を測定した。
その測定結果は、以下のとおりであった。
初期粘度：３５００ｃｐ
１日後の粘度：１１０００ｃｐ
３日後の粘度：１５０００ｃｐ
反応抵抗：１０．３２ｍΩ
なお、測定方法は、実施例１と同じである。 Next, as an evaluation of Comparative Example 1, the initial viscosity of the positive electrode paste, the viscosity after 1 day, and the viscosity after 3 days were measured. Moreover, the reaction resistance of the positive electrode was measured.
The measurement results were as follows.
Initial viscosity: 3500 cp
Viscosity after 1 day: 11000 cp
Viscosity after 3 days: 15000 cp
Reaction resistance: 10.32mΩ
The measurement method is the same as that in Example 1.

（比較例２）
次に、本発明の比較例２を図面を参照して詳細に説明する。図４は、本発明の比較例２に係る電極の製造装置７０を概略的に示す図である。なお、その説明中、前述の実施形態１と同じ作用効果を奏すものには、同じ符号を付して説明する。
すなわち、電極の製造装置７０は、ペースト塗工装置７２と、図示しない塗工ローラとから構成され、前記塗工ローラは、実施形態１と変わることなく、ペースト塗工装置７２の構成が実施形態１とは異なる。つまり、実施形態１では、正極ペーストをコーティングダイ３０から第１のタンク１８内に帰還させるための循環流路３６が存在したが、比較例２のペースト塗工装置７２は、実施形態１の循環流路３６がどこにも存在しない点で大きく相違しているが、その他は、実施形態１のペースト塗工装置１２と同様の構成である。 (Comparative Example 2)
Next, Comparative Example 2 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram schematically showing an electrode manufacturing apparatus 70 according to Comparative Example 2 of the present invention. In the description, the same reference numerals are given to the same effects as those of the first embodiment.
That is, the electrode manufacturing apparatus 70 includes a paste coating apparatus 72 and a coating roller (not shown), and the configuration of the paste coating apparatus 72 is the same as that of the first embodiment. Different from 1. That is, in Embodiment 1, the circulation flow path 36 for returning the positive electrode paste from the coating die 30 into the first tank 18 exists, but the paste coating apparatus 72 of Comparative Example 2 is the circulation of Embodiment 1. Although it is greatly different in that the flow path 36 does not exist anywhere, the other configuration is the same as that of the paste coating apparatus 12 of the first embodiment.

次に、以上のように構成された電極の製造装置７０において、以下にその動作を説明する。
まず、正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造して、それを第１のタンク１８に投入する。
次に、第１のポンプ２２を起動して第１のタンク１８内の正極ペーストを第１のフィルタ２０を介して第２のタンク２４に移送する。
次に、第２のタンク２４内の液面が一定以上になったところで、第２のポンプ３２を起動して前記第２のフィルタ２８を介してコーティングダイ３０に正極ペーストを供給すると共に、塗工ローラ１４を回転させて塗工ローラ１４上に支持された支持体１６を移動させると、支持体１６の片側面に、吐出口３０Ｂから吐出する正極ペーストが一定の厚みで塗工され、電池の正電極が製造される。 Next, the operation of the electrode manufacturing apparatus 70 configured as described above will be described.
First, a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, a dispersing agent, and a binder are kneaded while being dispersed in a solvent to produce a positive electrode paste, which is put into the first tank 18.
Next, the first pump 22 is activated to transfer the positive electrode paste in the first tank 18 to the second tank 24 through the first filter 20.
Next, when the liquid level in the second tank 24 becomes equal to or higher than a certain level, the second pump 32 is activated to supply the positive electrode paste to the coating die 30 through the second filter 28 and apply the coating. When the work roller 14 is rotated to move the support 16 supported on the coating roller 14, the positive electrode paste discharged from the discharge port 30 </ b> B is applied to one side of the support 16 with a certain thickness, and the battery The positive electrode is manufactured.

比較例２においても、正極ペーストの原材料となる実施例１と同じ正極活性物質、正極導電材、分散剤及び結着剤を、実施例１と同じ溶媒に分散させながら混練して正極ペーストを製造した。 Also in Comparative Example 2, the same positive electrode active substance, positive electrode conductive material, dispersing agent and binder as the raw material of the positive electrode paste were kneaded while being dispersed in the same solvent as in Example 1 to produce a positive electrode paste. did.

次に、このようにして得た正極ペーストを電極の製造装置７０の第１のタンク１８に投入して正電極を製作した。
なお、この時のペースト塗工装置７２のタンク容量及び流量条件は、実施例１と同じである。 Next, the positive electrode paste thus obtained was put into the first tank 18 of the electrode manufacturing apparatus 70 to manufacture a positive electrode.
Note that the tank capacity and flow rate conditions of the paste coating device 72 at this time are the same as those in the first embodiment.

次に、比較例２の評価として、正極ペーストの初期粘度、１日後の粘度、３日後の粘度を測定した。また、正電極の反応抵抗を測定した。
その測定結果は、以下のとおりであった。
初期粘度：３５００ｃｐ
１日後の粘度：１２０００ｃｐ
３日後の粘度：１７０００ｃｐ
反応抵抗：１０．２１ｍΩ
なお、測定方法は、実施例１と同じである。 Next, as an evaluation of Comparative Example 2, the initial viscosity of the positive electrode paste, the viscosity after 1 day, and the viscosity after 3 days were measured. Moreover, the reaction resistance of the positive electrode was measured.
The measurement results were as follows.
Initial viscosity: 3500 cp
Viscosity after 1 day: 12000 cp
Viscosity after 3 days: 17000 cp
Reaction resistance: 10.21 mΩ
The measurement method is the same as that in Example 1.

実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２について、正極ペーストの初期粘度、１日後の粘度、３日後の粘度及び正電極の反応抵抗を以下に表１としてまとめると、以下の通りである。

For Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the initial viscosity of the positive electrode paste, the viscosity after 1 day, the viscosity after 3 days, and the reaction resistance of the positive electrode are summarized in Table 1 below. It is.

この表１から明らかなように、実施例１及び実施例２については、正極ペーストの１日後の粘度及び３日後の粘度は、初期粘度とほとんど変化がなく、スタティック・ミキサ２６を介して常に循環されている効果が特徴的に現れている。
すなわち、正極ペーストがスタティック・ミキサ２６に常にせん断が与えられていることにより、正極導電材と結び付く分散剤の正極活性物質への移動が阻止され、その結果、正極導電材の凝集が阻止されている。
それに比較して、正極ペーストは常に循環しているが、その循環経路にスタティック・ミキサが存在しない比較例１、及びスタティック・ミキサ２６は存在するが正極ペーストが循環することはない比較例２においては、正極ペーストの粘度が時間の経過と共に上昇しており、つまり、正極導電材と結び付く分散剤が、時間の経過と共に正極活性物質へ移動することによって、分散剤が結び付いていない正極導電材が凝集していることが判る。
また、反応抵抗から、実施例１及び実施例２の正電極の方が、比較例１及び比較例１の正電極のよりも電池特性が良好であることも明かである。 As is apparent from Table 1, in Examples 1 and 2, the viscosity of the positive electrode paste after 1 day and the viscosity after 3 days are almost unchanged from the initial viscosity, and are always circulated through the static mixer 26. The effect that has been made appears characteristically.
That is, since the positive electrode paste is always subjected to shearing to the static mixer 26, movement of the dispersing agent associated with the positive electrode conductive material to the positive electrode active material is prevented, and as a result, aggregation of the positive electrode conductive material is prevented. Yes.
In contrast, in the first comparative example in which the positive electrode paste is constantly circulated but the static mixer is not present in the circulation path, and in the second comparative example in which the static mixer 26 is present but the positive electrode paste is not circulated. The viscosity of the positive electrode paste increases with the passage of time, that is, the dispersant that is associated with the positive electrode conductive material moves to the positive electrode active material with the passage of time, so that the positive electrode conductive material that is not associated with the dispersant becomes It turns out that it has aggregated.
It is also clear from the reaction resistance that the positive electrodes of Examples 1 and 2 have better battery characteristics than the positive electrodes of Comparative Examples 1 and 1.

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that the above description is merely an embodiment, and other examples are not illustrated. However, the present invention is implemented in variously modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. Can do.

１０・・・電極の製造装置
１２・・・ペースト塗工装置
１８・・・第１のタンク
２６・・・スタティック・ミキサ
３０・・・コーティングダイ
３４・・・塗工流路
３６・・・循環流路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrode manufacturing apparatus 12 ... Paste coating apparatus 18 ... 1st tank 26 ... Static mixer 30 ... Coating die 34 ... Coating flow path 36 ... Circulation Flow path

Claims

Static mixing placed in the middle of the paste flow path from the tank that stores the electrode paste in which the dispersant composed of an organic compound having at least a positive electrode active material, a positive electrode conductive agent, and a basic functional group is dispersed in a solvent to the coating part Machine,
A circulation channel for circulating the electrode paste after passing through the static mixer to the tank;
A paste coating apparatus comprising:

In the paste coating apparatus according to claim 1,
A paste coating apparatus, wherein a filter is disposed in the paste flow path on the downstream side of the static mixer.

In the paste coating apparatus according to claim 1 or 2,
The dispersant, paste coating apparatus which is a Binirupirori pyrrolidone-based polymers having a basic functional group.

An electrode manufacturing method, wherein an electrode is manufactured by applying an electrode paste to a support using the paste coating apparatus according to any one of claims 1 to 3.