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JP7708033B2 - Manufacturing method of electrode sheet - Google Patents
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JP7708033B2 - Manufacturing method of electrode sheet - Google Patents

Manufacturing method of electrode sheet

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JP7708033B2 JP2022133223A JP2022133223A JP7708033B2 JP 7708033 B2 JP7708033 B2 JP 7708033B2 JP 2022133223 A JP2022133223 A JP 2022133223A JP 2022133223 A JP2022133223 A JP 2022133223A JP 7708033 B2 JP7708033 B2 JP 7708033B2
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Description

本開示は、電極シートの製造方法に関する。 This disclosure relates to a method for manufacturing an electrode sheet.

従来、電極シート(正極シート又は負極シート)として、集電箔の表面に電極合材層を備える電極シートが知られている。電極シートの製造方法としては、以下の方法が知られている。まず、電極活物質、結着材及び溶媒を混合して造粒した複数の湿潤造粒体からなる電極合材を作製する。次いで、対向して回転する第1ロールと第2ロールとの間に電極合材を通すことによって電極合材を圧縮しつつ膜状にして、膜状にした電極合材を第2ロールの表面に付着させる。さらに、第2ロールと対向して回転する第3ロールによって搬送される集電箔を、第2ロールと第3ロールとの間隙に通すことによって、第2ロールの表面に付着している膜状の電極合材を、集電箔の表面に対し加圧しつつ接触させて、集電箔の表面に転写し、乾燥させることにより電極シートを得る。 Conventionally, an electrode sheet (positive electrode sheet or negative electrode sheet) having an electrode mixture layer on the surface of a current collector foil is known. The following method is known as a method for manufacturing an electrode sheet. First, an electrode mixture is prepared from a plurality of wet granules obtained by mixing and granulating an electrode active material, a binder, and a solvent. Next, the electrode mixture is passed between a first roll and a second roll rotating opposite to each other, whereby the electrode mixture is compressed and made into a film, and the film-like electrode mixture is attached to the surface of the second roll. Furthermore, the current collector foil conveyed by a third roll rotating opposite to the second roll is passed through the gap between the second roll and the third roll, whereby the film-like electrode mixture attached to the surface of the second roll is brought into contact with the surface of the current collector foil while being pressed, and is transferred to the surface of the current collector foil, and then dried to obtain an electrode sheet.

上記方法のように、集電箔の表面に転写した膜状電極合材は、幅方向の両端部において、幅方向の外側に突出する突出部が形成され、幅方向の両端部が凹凸形状となってしまうことがあった。
これに対し、特許文献1の製造方法では、膜状の電極合材の集電箔表面への転写後、乾燥前に、ブレードを用いて上記突出部を除去することが提案されている。
In the above-described method, the film-like electrode composite material transferred to the surface of the current collecting foil may have protrusions at both ends in the width direction that protrude outward in the width direction, resulting in uneven shapes at both ends in the width direction.
In response to this, the manufacturing method disclosed in Patent Document 1 proposes removing the protruding portions with a blade after the film-like electrode mixture has been transferred to the surface of the current collector foil and before drying.

特開2021-44096号公報JP 2021-44096 A

特許文献1の製造方法は、ブレードの膜状電極合材に対する面圧の調整を厳密に行う必要がある。具体的には、面圧を高く設定した場合、集電箔に傷、箔切れ等が生じる可能性があり、面圧を低く設定した場合、突出部の除去が十分ではなく、いわゆるドクタースジが生じる可能性がある。 The manufacturing method of Patent Document 1 requires strict adjustment of the surface pressure of the blade against the film-like electrode composite. Specifically, if the surface pressure is set too high, scratches and cuts in the current collecting foil may occur, while if the surface pressure is set too low, the protruding parts may not be sufficiently removed, resulting in so-called doctor marks.

本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、集電箔に傷及び箔切れが生じることを抑制することができ、且つ突出部の除去性に優れる、電極シートの製造方法を提供することである。 The problem that one embodiment of the present disclosure aims to solve is to provide a method for manufacturing an electrode sheet that can prevent scratches and cuts in the current collecting foil and has excellent removability of protrusions.

上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
<1> 対向して回転する第1ロール及び第2ロールの間に、電極合材を通し、上記第2ロール表面に塗膜を形成する塗膜形成工程と、
上記塗膜に対しブレードを押し当てることにより、上記塗膜の幅方向端部に形成された突出部を除去する除去工程と、
上記除去工程後、上記第2ロールと対向して回転する第3ロールが搬送する集電箔と、上記塗膜とを、上記第2ロール及び上記第3ロールの間を通し、上記集電箔表面に、上記塗膜を転写する転写工程と、
を含む、電極シートの製造方法。
<2> 上記ブレードと上記第2ロールとの接点を通る接線と、上記ブレードの上記第2ロール側表面とがなす角度θが、20°~60°である、上記<1>に記載の電極シートの製造方法。
<3> 上記ブレードの厚さが、0.3mm~2.0mmである、上記<1>又は<2>に記載の電極シートの製造方法。
<4> 上記ブレードが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリプロピレン(PP)からなる群より選択される1種以上の樹脂を含む、上記<1>~<3>のいずれか1つに記載の電極シートの製造方法。
<5> 上記ブレードにより上記塗膜に対して加えられる面圧は、100MPa~300MPaである、上記<1>~<4>のいずれか1つに記載の電極シートの製造方法。
Means for solving the above problems include the following embodiments.
<1> A coating film forming step of passing an electrode mixture between a first roll and a second roll rotating opposite to each other to form a coating film on a surface of the second roll;
a removing step of removing protrusions formed at width direction ends of the coating film by pressing a blade against the coating film;
a transfer step of, after the removing step, passing the current collecting foil conveyed by a third roll rotating opposite to the second roll and the coating film between the second roll and the third roll to transfer the coating film onto a surface of the current collecting foil;
A method for producing an electrode sheet, comprising:
<2> The method for producing an electrode sheet according to <1>, wherein an angle θ formed between a tangent line passing through a contact point between the blade and the second roll and a surface of the blade facing the second roll is 20° to 60°.
<3> The method for producing an electrode sheet according to <1> or <2> above, wherein the blade has a thickness of 0.3 mm to 2.0 mm.
<4> The method for producing an electrode sheet according to any one of <1> to <3> above, wherein the blade contains one or more resins selected from the group consisting of polyether ether ketone (PEEK), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polypropylene (PP).
<5> The method for producing an electrode sheet according to any one of <1> to <4> above, wherein the surface pressure applied to the coating film by the blade is 100 MPa to 300 MPa.

本開示の一実施形態によれば、集電箔に傷及び箔切れが生じることを抑制することができ、且つ突出部の除去性に優れる、電極シートの製造方法を提供することできる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a method for manufacturing an electrode sheet that can prevent scratches and cuts in the current collecting foil and has excellent removability of protrusions.

図1は、ブレードと第2ロールとの接点を通る接線と、ブレードの第2ロール側表面とがなす角度θを説明するための側面概略図である。FIG. 1 is a schematic side view for explaining an angle θ formed between a tangent line passing through a contact point between a blade and a second roll and a surface of the blade facing the second roll. 図2は、電極シート製造装置の一実施形態を示す側面概略図である。FIG. 2 is a schematic side view showing one embodiment of an electrode sheet manufacturing apparatus. 図3は、図2のX方向からみた拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view seen from the X direction in FIG.

本開示において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、「工程」という語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、各成分の量は、各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、複数種の物質の合計量を意味する。
In the present disclosure, a numerical range indicated using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the minimum and maximum values, respectively.
In the numerical ranges described in the present disclosure, the upper or lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the upper or lower limit value of another numerical range described in the present disclosure. In the numerical ranges described in the present disclosure, the upper or lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with a value shown in the examples.
In the present disclosure, the term "process" refers not only to an independent process, but also to a process that cannot be clearly distinguished from other processes, as long as the intended purpose of the process is achieved.
In the present disclosure, combinations of two or more preferred aspects are more preferred aspects.
In the present disclosure, when there are multiple substances corresponding to each component, the amount of each component means the total amount of the multiple substances, unless otherwise specified.

[電極シートの製造方法]
対向して回転する第1ロール及び第2ロールの間に、電極合材を通し、上記第2ロール表面に塗膜を形成する塗膜形成工程と、
上記塗膜に対しブレードを押し当てることにより、塗膜の幅方向端部に形成された突出部を除去する除去工程と、
上記除去工程後、上記第2ロールと対向して回転する第3ロールが搬送する集電箔と、上記塗膜とを、上記第2ロール及び上記第3ロールの間を通し、上記集電箔表面に、上記塗膜を転写する転写工程と、
を含む、電極シートの製造方法。
[Manufacturing method of electrode sheet]
a coating film forming step of passing an electrode mixture between a first roll and a second roll rotating opposite to each other to form a coating film on a surface of the second roll;
a removing step of removing protrusions formed at width direction ends of the coating film by pressing a blade against the coating film;
a transfer step of, after the removing step, passing the current collecting foil conveyed by a third roll rotating opposite to the second roll and the coating film between the second roll and the third roll to transfer the coating film onto a surface of the current collecting foil;
A method for producing an electrode sheet, comprising:

本開示の電極シートの製造方法によれば、集電箔に傷及び箔切れが生じることを抑制することができ、且つ突出部の除去性に優れる。上記効果が奏される理由は明らかではないが、以下のように推測される。
本開示の電極シートの製造方法では、塗膜を集電箔表面に転写する前に、突出部の除去が行われる。これにより、集電箔に傷及び箔切れが生じることを抑制することができると推測される。
また、塗膜を集電箔表面に転写する前に突出部の除去を行うため、ブレードの塗膜に対する面圧を高く設定することができる。そのため、突出部の除去を十分に行うことができると推測される。
According to the manufacturing method of the electrode sheet of the present disclosure, it is possible to suppress the occurrence of scratches and foil breaks in the current collector foil, and the protrusions are easily removable. The reason why the above effects are achieved is not clear, but is presumed to be as follows.
In the electrode sheet manufacturing method of the present disclosure, the protrusions are removed before the coating film is transferred to the surface of the current collector foil, which is believed to prevent scratches and foil breaks from occurring in the current collector foil.
In addition, since the protrusions are removed before the coating is transferred to the surface of the current collector foil, the surface pressure of the blade against the coating can be set high, which is presumably why the protrusions can be removed sufficiently.

本開示の電極シートの製造方法は、転写工程後、塗膜を乾燥する乾燥工程を含むことができる。 The manufacturing method of the electrode sheet disclosed herein can include a drying step for drying the coating film after the transfer step.

(塗膜形成工程)
塗膜形成工程においては、対向して回転する第1ロール及び第2ロールの間に、電極合材を通し、上記第2ロール表面に塗膜を形成する。
(Coating film formation process)
In the coating film forming step, the electrode mixture is passed between a first roll and a second roll which rotate in an opposing manner, and a coating film is formed on the surface of the second roll.

形成される塗膜の厚さは、用途に応じ適宜変更することが好ましく、例えば、50μm~600μmとすることができる。
なお、第2ロール及び第3ロールの間を通過後の塗膜の厚さについても、用途に応じ適宜変更することが好ましく、例えば、30μm~500μmとすることができる。
The thickness of the coating film to be formed is preferably appropriately changed depending on the application, and can be, for example, 50 μm to 600 μm.
The thickness of the coating film after passing between the second roll and the third roll is also preferably changed appropriately depending on the application, and can be, for example, 30 μm to 500 μm.

第2ロールの回転速度は、第1ロールの回転速度よりも大きいことが好ましい。第2ロール表面への塗膜の形成を容易に行うことができる。第1ロールの回転速度(rpm:revolutions per minute)をS1、第2ロールの回転速度をS2としたとき、S2/S1は、1.5~4.0であることが好ましい。 It is preferable that the rotation speed of the second roll is faster than that of the first roll. This allows the coating film to be easily formed on the surface of the second roll. When the rotation speed of the first roll (rpm: revolutions per minute) is S1 and the rotation speed of the second roll is S2, it is preferable that S2/S1 is 1.5 to 4.0.

-電極合材-
電極合材は、ペースト、スラリー、及び造粒体のいずれの形態であってもよい。中でも、造粒体、特に湿潤状態の造粒体が好ましい。
なお、本開示において、「湿潤状態の造粒体」とは、少なくとも粉体材料と溶媒との混合物であって、粉体状、そぼろ状、チャンク状(粉体状より比較的大きな塊状)の不連続体として複数に分散して存在する造粒体をいう。
-Electrode composite material-
The electrode mixture may be in the form of a paste, a slurry, or a granule. Among these, a granule, particularly a wet granule, is preferred.
In the present disclosure, the term "wet granules" refers to a mixture of at least a powder material and a solvent, and is present in a plurality of dispersed granules as discontinuous bodies in the form of powder, crumbs, or chunks (lumps larger than a powder).

電極合材は、従来から非水電解質二次電池、特に、リチウムイオン二次電池の電極材料として一般的に使用されているものを用いることができる。 The electrode mixture can be made of materials that have been commonly used as electrode materials for non-aqueous electrolyte secondary batteries, particularly lithium ion secondary batteries.

正極シートを製造する場合、電極合材は、正極活物質及び溶媒を含む。また、電極合材は、導電材、バインダ等を含むことができる。
正極活物質としては、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム遷移金属リン酸化合物(例えば、LiFePO)等を好ましく用いることができる。リチウム遷移金属複合酸化物の例としては、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルマンガン系複合酸化物(例えば、LiNi0.5Mn1.5)、リチウムニッケルマンガンコバルト系複合酸化物(例えば、LiNi1/3Co1/3Mn1/3)等が挙げられる。溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン等を使用し得る。導電材としては、アセチレンブラック(AB)等のカーボンブラックやその他(グラファイト等)の炭素材料を好適に使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン(PVDF)等を使用し得る。
When producing a positive electrode sheet, the electrode mixture contains a positive electrode active material and a solvent. The electrode mixture may also contain a conductive material, a binder, and the like.
As the positive electrode active material, lithium transition metal composite oxide, lithium transition metal phosphate compound (e.g., LiFePO 4 ), etc. can be preferably used. Examples of lithium transition metal composite oxides include lithium nickel composite oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium manganese composite oxide, lithium nickel manganese composite oxide (e.g., LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 ), lithium nickel manganese cobalt composite oxide (e.g., LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ), etc. As the solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, etc. can be used. As the conductive material, carbon black such as acetylene black (AB) and other carbon materials (e.g., graphite) can be suitably used. As the binder, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), etc. can be used.

負極シートを製造する場合、電極合材は、負極活物質および溶媒を含む。また、電極合材は、バインダ、結着材等を含むことができる。
負極活物質としては、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、カーボンナノチューブ等の炭素材料を好適に使用し得る。溶媒としては、水等を使用し得る。バインダとしては、スチレンブタジエンラバー(SBR)等を使用し得る。結着材としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を使用し得る。
When a negative electrode sheet is produced, the electrode mixture contains a negative electrode active material and a solvent. The electrode mixture may also contain a binder, a binding material, and the like.
As the negative electrode active material, carbon materials such as graphite, hard carbon, soft carbon, and carbon nanotubes can be suitably used. As the solvent, water or the like can be used. As the binder, styrene butadiene rubber (SBR) or the like can be used. As the binding material, carboxymethyl cellulose (CMC) or the like can be used.

電極合材は、公知の攪拌造粒機内に、上記材料を投入し、混合及び造粒することにより作製することができる。また、電極合材は、市販されるものを使用してもよい。 The electrode mixture can be prepared by putting the above materials into a known agitation granulator, mixing and granulating them. Alternatively, a commercially available electrode mixture may be used.

(除去工程)
除去工程においては、塗膜に対しブレードを押し当てることにより、塗膜の幅方向端部に形成された突出部を除去する。
ブレードは、塗膜の幅方向の両端部に設けられ、塗膜の両端部に形成される突出部を除去することが好ましい。
(Removal process)
In the removing step, a blade is pressed against the coating film to remove the protrusions formed at the width direction ends of the coating film.
The blades are preferably provided at both ends in the width direction of the coating film to remove protrusions formed at both ends of the coating film.

ブレードの厚さは、0.3mm~2.0mmであることが好ましく、0.5mm~1.5mmであることがより好ましい。ブレードの厚さが0.3mm以上であることにより、ブレードの強度を向上することができる。ブレードの厚さが2.0mm以下であることにより、塗膜に対して加えられる面圧の低下を抑制することができ、突出部の除去性を向上することができる。
なお、ブレードの厚さとは、ブレードの厚さが最大となる部分での厚さを意味する。
The thickness of the blade is preferably 0.3 mm to 2.0 mm, and more preferably 0.5 mm to 1.5 mm. When the thickness of the blade is 0.3 mm or more, the strength of the blade can be improved. When the thickness of the blade is 2.0 mm or less, a decrease in the surface pressure applied to the coating film can be suppressed, and the removability of the protruding portion can be improved.
The thickness of the blade means the thickness at the portion where the blade has the maximum thickness.

ブレードの材質は、特に限定されるものではなく、従来公知のものを使用することができ、樹脂、金属等を使用することができる。異物混入を抑制する観点から、樹脂であることが好ましい。
樹脂の中でも、電極合材が含みうる溶媒に対する耐溶解性が高い樹脂が好ましく、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリプロピレン(PP)からなる群より選択される1種以上の樹脂であることがより好ましい。ブレードの総質量に対する樹脂の含有率は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、100質量%であってもよい。
The material of the blade is not particularly limited, and may be any known material such as resin, metal, etc. From the viewpoint of preventing contamination by foreign matter, resin is preferred.
Among the resins, a resin having high resistance to dissolution in a solvent that the electrode mixture may contain is preferred, and one or more resins selected from the group consisting of polyether ether ketone (PEEK), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polypropylene (PP) are more preferred. The content of the resin relative to the total mass of the blade is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, and may be 100% by mass.

ブレードの形状は、特に限定されるものではなく、例えば、板状とすることができる。 The shape of the blade is not particularly limited, but can be, for example, plate-shaped.

図1に示すように、ブレード10と第2ロール11との接点を通る接線と、ブレード10の第2ロール側表面とがなす角度θは、20°~60°であることが好ましく、25°~55°であることがより好ましく、30°~40°であることが更に好ましい。角度θが20°以上であることにより、摩耗したブレードと第2ロールとの間に電極合材が入り込むことを抑制することができ、突出部の除去性を向上することができる。角度θが60°以下であることにより、塗膜に対しブレードを押し当てた際にブレードが変形することを抑制することができ、突出部の除去性を向上することができる。
第2ロール11の回転方向を図1において矢印で示す。
As shown in Fig. 1, the angle θ between the tangent line passing through the contact point between the blade 10 and the second roll 11 and the surface of the blade 10 on the second roll side is preferably 20° to 60°, more preferably 25° to 55°, and even more preferably 30° to 40°. When the angle θ is 20° or more, it is possible to suppress the electrode mixture from entering between the worn blade and the second roll, and it is possible to improve the removability of the protrusion. When the angle θ is 60° or less, it is possible to suppress the blade from deforming when the blade is pressed against the coating film, and it is possible to improve the removability of the protrusion.
The rotation direction of the second roll 11 is indicated by an arrow in FIG.

突出部の除去性の観点から、ブレードにより塗膜に対して加えられる面圧は、100MPa~300MPaであることが好ましく、150MPa~250MPaであることがより好ましく、180MPa~220MPaであることが更に好ましい。
上記面圧は、以下のようにして測定する。
ロール表面に感圧フィルム(例えば富士フイルム製プレスケールHHS)を貼り付けた状態でブレードを当接させた後、ブレードをロールから離して感圧フィルムを回収し、その感圧フィルムをスキャナーで読み込ませ、(例えば富士フイルム製FPD-8010J等を用いて)画像解析する。
From the viewpoint of removability of the protrusions, the surface pressure applied by the blade to the coating film is preferably 100 MPa to 300 MPa, more preferably 150 MPa to 250 MPa, and even more preferably 180 MPa to 220 MPa.
The surface pressure is measured as follows.
A blade is brought into contact with the roll surface with a pressure-sensitive film (e.g., Fujifilm's Prescale HHS) attached to it, and then the blade is separated from the roll to recover the pressure-sensitive film. The pressure-sensitive film is scanned with a scanner (e.g., Fujifilm's FPD-8010J) and subjected to image analysis.

除去した突出部は、回収装置により回収されることが好ましい。これにより、突出部がブレードの表面に堆積し、突出部の除去性が低下してしまうことを抑制することができる。回収装置としては、従来公知の集塵機を使用することができる。回収装置は、塗膜の幅方向の両端部に設けられることが好ましい。 The removed protrusions are preferably collected by a collection device. This prevents the protrusions from accumulating on the surface of the blade, which reduces the removability of the protrusions. A conventionally known dust collector can be used as the collection device. The collection device is preferably provided at both ends of the coating film in the width direction.

(転写工程)
転写工程は、除去工程の後に行われ、第2ロールと対向して回転する第3ロールが搬送する集電箔と、第2ロールの表面に形成され、搬送される塗膜とを、第2ロール及び第3ロールの間を通し、上記集電箔表面に、上記塗膜を転写する。
(Transfer process)
The transfer process is carried out after the removal process, in which the current collecting foil transported by a third roll rotating opposite the second roll and the coating film formed on the surface of the second roll and transported are passed between the second roll and the third roll, and the coating film is transferred to the surface of the current collecting foil.

第2ロール及び第3ロールの間の最小間隙寸法は、塗膜及び集電箔の厚さの合計よりも小さいことが好ましい。これにより、第2ロール及び第3ロールにより、塗膜及び集電箔に対して圧力が加えられ、塗膜が集電箔の表面に転写される。
上記最小間隙寸法は、塗膜及び集電箔の厚さの合計よりも30μm以上小さいことが好ましく、50μm以上小さいことがより好ましい。
The minimum gap dimension between the second roll and the third roll is preferably smaller than the sum of the thicknesses of the coating film and the current collector foil, so that the second roll and the third roll apply pressure to the coating film and the current collector foil, and the coating film is transferred to the surface of the current collector foil.
The minimum gap dimension is preferably at least 30 μm smaller than the total thickness of the coating film and the current collecting foil, and more preferably at least 50 μm smaller.

第3ロールの回転速度は、第2ロールの回転速度よりも大きいことが好ましい。集電箔表面への塗膜の転写を容易に行うことができる。第3ロールの回転速度をS3、第2ロールの回転速度をS2としたとき、S3/S2は、1.5~4.0であることが好ましい。 The rotation speed of the third roll is preferably faster than that of the second roll. This allows the coating film to be easily transferred to the surface of the current collector foil. When the rotation speed of the third roll is S3 and the rotation speed of the second roll is S2, it is preferable that S3/S2 is 1.5 to 4.0.

-集電箔-
集電箔は、従来公知のものを使用することができる。正極シートを製造する場合、集電箔としては、アルミニウム箔を使用することができる。負極シートを製造する場合、集電箔としては、銅箔を使用することができる。
集電箔の厚さは、用途に応じ適宜変更することが好ましく、例えば、6μm~50μmとすることができる。
- Current collecting foil -
The current collector foil may be a conventionally known one. When a positive electrode sheet is produced, an aluminum foil may be used as the current collector foil. When a negative electrode sheet is produced, a copper foil may be used as the current collector foil.
The thickness of the current collector foil is preferably changed appropriately depending on the application, and can be, for example, 6 μm to 50 μm.

(乾燥工程)
本開示の電極シートの製造方法は、転写工程後、塗膜を乾燥する乾燥工程を含むことができる。
乾燥方法は、特に限定されるものではなく、例えば、第3ロールにより、集電箔及び塗膜の積層体を乾燥装置内へ搬送し、これを通過させる方法が挙げられる。
(drying process)
The manufacturing method of the electrode sheet of the present disclosure can include a drying step of drying the coating film after the transfer step.
The drying method is not particularly limited, and may be, for example, a method in which the laminate of the current collector foil and the coating film is conveyed by a third roll into a drying device and passed through the device.

(その他の工程)
本開示の電極シートは、集電箔の塗膜が形成された表面と反対側の表面に、電極合材の塗膜を更に形成する第2塗膜形成工程を含んでいてもよい。
具体的には、転写工程又は乾燥工程の後、対向して回転する第4ロール及び第5ロールの間に、電極合材と、集電箔及び塗膜の積層体とを通し、上記集電箔の塗膜が形成された表面と反対側の表面に、第2塗膜を形成することにより行うことができる。第2塗膜形成工程後、塗膜を乾燥する第2乾燥工程を含んでいてもよい。
(Other processes)
The electrode sheet of the present disclosure may include a second coating film forming step of further forming a coating film of an electrode mixture on the surface of the current collector foil opposite to the surface on which the coating film is formed.
Specifically, after the transfer step or the drying step, the electrode mixture and the laminate of the current collector foil and the coating film are passed between a fourth roll and a fifth roll rotating in an opposed manner, and the second coating film is formed on the surface of the current collector foil opposite to the surface on which the coating film is formed. After the second coating film forming step, a second drying step of drying the coating film may be included.

以下、図2及び図3を参照して、本開示の電極シートの製造方法の一実施形態について説明する。なお、本開示の電極シートの製造方法は、これらに限定されるものではない。
図2は、本開示の電極シートの製造方法に使用することができる電極シート製造装置の一実施形態を示す側面概略図である。図3は、図2のX方向からみた拡大図である。
図2に示す電極シート製造装置20は、第1ロール21、第2ロール22、第3ロール23、ブレード24、回収装置25及び仕切り板26を備える。
電極シート製造装置は、第3ロールよりも下流に、乾燥装置29及び巻き取りロール(図示せず)を備えていてもよい。
図2及び図3において、塗膜、集電箔等の搬送方向を符号CDで示す。
また、図2及び図3において、電極合材を符号27で示し、集電箔を符号28で示す。
Hereinafter, an embodiment of the manufacturing method of the electrode sheet of the present disclosure will be described with reference to Fig. 2 and Fig. 3. Note that the manufacturing method of the electrode sheet of the present disclosure is not limited thereto.
Fig. 2 is a schematic side view showing an embodiment of an electrode sheet manufacturing apparatus that can be used in the electrode sheet manufacturing method of the present disclosure. Fig. 3 is an enlarged view seen from the X direction in Fig. 2.
The electrode sheet manufacturing apparatus 20 shown in FIG. 2 includes a first roll 21, a second roll 22, a third roll 23, a blade 24, a recovery device 25, and a partition plate 26.
The electrode sheet manufacturing apparatus may include a drying device 29 and a take-up roll (not shown) downstream of the third roll.
2 and 3, the conveying direction of the coating film, current collecting foil, etc. is indicated by the symbol CD.
2 and 3, the electrode mixture is indicated by reference numeral 27, and the current collecting foil is indicated by reference numeral 28.

まず、第1ロール21及び第2ロール22の幅方向に離間して配置された仕切り板26の上方から、電極合材27を供給し、対向して回転する第1ロール21と第2ロール22との間を通し、第2ロール22の表面に塗膜27Aを形成する(塗膜形成工程)。形成された塗膜27Aは、第2ロール22の回転により、搬送される。第1ロール21及び第2ロール22の回転方向を図2において矢印で示す。 First, an electrode mixture 27 is supplied from above a partition plate 26 arranged at a distance in the width direction of the first roll 21 and the second roll 22, and passed between the first roll 21 and the second roll 22 rotating opposite to each other to form a coating film 27A on the surface of the second roll 22 (coating film forming process). The formed coating film 27A is transported by the rotation of the second roll 22. The rotation directions of the first roll 21 and the second roll 22 are indicated by arrows in FIG. 2.

次いで、図3に示すように、塗膜27Aの幅方向の両端部に配置されたブレード24を、塗膜27Aに押し当てることにより、塗膜27Aの幅方向両端部に形成された突出部27aを除去する(除去工程)。
除去された突出部27aは、回収装置25により回収される。
Next, as shown in FIG. 3, the blades 24 arranged at both widthwise ends of the coating film 27A are pressed against the coating film 27A to remove the protrusions 27a formed at both widthwise ends of the coating film 27A (removal process).
The removed protrusion 27 a is collected by the collection device 25 .

次いで、第2ロール22と対向して回転する第3ロール23が搬送する集電箔28及び塗膜27Aを、第2ロール22と第3ロール23との間を通し、集電箔28の表面に、塗膜27Aを転写する。 Next, the current collector foil 28 and coating film 27A transported by the third roll 23 rotating opposite the second roll 22 are passed between the second roll 22 and the third roll 23, and the coating film 27A is transferred to the surface of the current collector foil 28.

次いで、第3ロール23により集電箔28及び塗膜27Aの積層体を乾燥装置29へと搬送し、通過させることにより塗膜27Aを乾燥させる。 Next, the laminate of the current collector foil 28 and the coating film 27A is transported by the third roll 23 to the drying device 29, where it is passed through to dry the coating film 27A.

次いで、図示しない巻き取りロールにより、積層体(電極シート)を巻き取る。 Next, the laminate (electrode sheet) is wound up by a winding roll (not shown).

本開示の電極シートの製造方法により得られる電極シートは、リチウムイオン二次電池の正極シート又は負極シートとして使用することができる。 The electrode sheet obtained by the electrode sheet manufacturing method disclosed herein can be used as a positive electrode sheet or a negative electrode sheet for a lithium ion secondary battery.

以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、本開示の発明がこれら実施例のみに限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to examples, but the invention of the present disclosure is not limited to these examples.

<実施例1>
図2に示す電極シート製造装置を用意した。
第1ロール及び第2ロール間の最小間隙寸法は220μm、第2ロール及び第3ロール間の最小間隙寸法は130μmとした。
第1ロールの回転速度は0.75rpm、第2ロールの回転速度は2rpm、第3ロールの回転速度は5rpmとした。
ブレードは、ポリエーテルエーテルケトン製であり、厚さ0.8mmの板状のものを使用し、塗膜の幅方向の両端部に設けた。
Example 1
An electrode sheet manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was prepared.
The minimum gap dimension between the first roll and the second roll was 220 μm, and the minimum gap dimension between the second roll and the third roll was 130 μm.
The rotation speed of the first roll was 0.75 rpm, the rotation speed of the second roll was 2 rpm, and the rotation speed of the third roll was 5 rpm.
The blades were made of polyether ether ketone and had a plate shape with a thickness of 0.8 mm, and were provided at both ends in the width direction of the coating film.

電極合材として、97.3質量%のリチウムニッケルマンガン系複合酸化物(正極活物質)と、1.5質量%のカーボンナノチューブ(導電材)と、1.2質量%のポリフッ化ビニリデン(バインダ)とを混合し、更にN-メチル-2-ピロリドン(溶媒)を混合し、電極合材を得た(固形分濃度89質量%)。電極合材は、湿潤状態の造粒体であった。 The electrode mixture was prepared by mixing 97.3% by mass of lithium nickel manganese composite oxide (positive electrode active material), 1.5% by mass of carbon nanotubes (conductive material), and 1.2% by mass of polyvinylidene fluoride (binder), and then mixing with N-methyl-2-pyrrolidone (solvent) to obtain an electrode mixture (solids concentration 89% by mass). The electrode mixture was a wet granule.

まず、第1ロール及び第2ロールの幅方向に離間して配置された仕切り板の上方から、電極合材を供給し、対向して回転する第1ロールと第2ロールとの間を通し、第2ロールの表面に厚さ200μmの塗膜を形成した(塗膜形成工程)。形成された塗膜は、第2ロールの回転により、搬送した。 First, an electrode mixture was supplied from above a partition plate arranged at a distance in the width direction of the first roll and the second roll, and passed between the first roll and the second roll rotating opposite each other, forming a coating film with a thickness of 200 μm on the surface of the second roll (coating film forming process). The formed coating film was transported by the rotation of the second roll.

次いで、図3に示すように、塗膜の幅方向の両端部に配置されたブレードを、塗膜に押し当てることにより、塗膜の幅方向両端部に形成された突出部を除去した(除去工程)。
ブレードと第2ロールとの接点を通る接線と、ブレードの第2ロール側表面とがなす角度θは、30°に設定した。また、ブレードにより塗膜に対して加えられる面圧は、200MPaとした。
除去された突出部は、回収装置により回収した。
Next, as shown in FIG. 3, blades arranged at both ends in the width direction of the coating film were pressed against the coating film to remove the protrusions formed at both ends in the width direction of the coating film (removal step).
The angle θ between the tangent line passing through the contact point between the blade and the second roll and the surface of the blade facing the second roll was set to 30°. The surface pressure applied by the blade to the coating film was set to 200 MPa.
The removed protrusion was collected by a collection device.

次いで、第2ロールと対向して回転する第3ロールが搬送する集電箔及び塗膜を、第2ロールと第3ロールとの間を通し、集電箔の表面に、塗膜を転写した。集電箔は厚さ30μmのアルミニウム箔を使用した。また、第2ロールと第3ロールとの間を通過した塗膜の厚さは100μmであった。 Then, the current collector foil and coating film transported by the third roll rotating opposite the second roll were passed between the second roll and the third roll, and the coating film was transferred to the surface of the current collector foil. The current collector foil was an aluminum foil with a thickness of 30 μm. The thickness of the coating film that passed between the second roll and the third roll was 100 μm.

次いで、第3ロールにより集電箔及び塗膜の積層体を乾燥装置へと搬送し、通過させることにより塗膜を乾燥させた。 Next, the laminate of the current collector foil and coating was transported to a drying device by a third roll, and the coating was dried by passing it through the device.

次いで、図示しない巻き取りロールにより、積層体(電極シート)を巻き取った。 The laminate (electrode sheet) was then wound up by a winding roll (not shown).

得られた電極シートを目視により観察したところ、集電箔に傷及び箔切れが生じておらず、また、突出部が良好に除去されていることが確認できた。 Visual inspection of the resulting electrode sheet confirmed that there were no scratches or cuts in the current collecting foil and that the protruding parts had been successfully removed.

10:ブレード、11:第2ロール、20:電極シート製造装置、21:第1ロール、22:第2ロール、23:第3ロール、24:ブレード、25:回収装置、26:仕切り板、27:電極合材、27A:塗膜、27a:突出部、28:集電箔、29:乾燥装置 10: Blade, 11: Second roll, 20: Electrode sheet manufacturing device, 21: First roll, 22: Second roll, 23: Third roll, 24: Blade, 25: Recovery device, 26: Partition plate, 27: Electrode composite, 27A: Coating film, 27a: Protrusion, 28: Current collector foil, 29: Drying device

Claims (3)

対向して回転する第1ロール及び第2ロールの間に、電極合材を通し、前記第2ロール表面に塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記塗膜に対しブレードを押し当てることにより、前記塗膜の幅方向端部に形成された突出部を除去する除去工程と、
前記除去工程後、前記第2ロールと対向して回転する第3ロールが搬送する集電箔と、前記塗膜とを、前記第2ロール及び前記第3ロールの間を通し、前記集電箔表面に、前記塗膜を転写する転写工程と、
を含み、
前記ブレードと前記第2ロールとの接点を通って前記第2ロールの回転方向側の接線と、前記ブレードの前記第2ロール側表面とがなす角度θが、20°~60°であり、
前記ブレードにより前記塗膜に対して加えられる面圧が100MPa~300MPaである、
電極シートの製造方法。
a coating film forming step of passing an electrode mixture between a first roll and a second roll rotating opposite to each other to form a coating film on a surface of the second roll;
a removing step of removing protrusions formed at width direction ends of the coating film by pressing a blade against the coating film;
a transfer step of, after the removing step, passing the current collecting foil conveyed by a third roll rotating opposite to the second roll and the coating film between the second roll and the third roll to transfer the coating film onto a surface of the current collecting foil;
Including,
an angle θ formed between a tangent line passing through a contact point between the blade and the second roll on the rotation direction side of the second roll and a surface of the blade facing the second roll is 20° to 60°;
The surface pressure applied to the coating film by the blade is 100 MPa to 300 MPa.
A method for manufacturing an electrode sheet.
前記ブレードの厚さが、0.3mm~2.0mmである、請求項1に記載の電極シートの製造方法。 The method for producing an electrode sheet according to claim 1 , wherein the blade has a thickness of 0.3 mm to 2.0 mm. 前記ブレードが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリプロピレン(PP)からなる群より選択される1種以上の樹脂を含む、請求項1に記載の電極シートの製造方法。 The method for producing an electrode sheet according to claim 1 , wherein the blade contains one or more resins selected from the group consisting of polyether ether ketone (PEEK), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polypropylene (PP).
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