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压缩带状电极板的制造方法及制造系统与流程

2021-10-27 14:35:00 来源:中国专利 TAG:带状 电极 压缩 制造 方法


1.本发明涉及压缩带状电极板的制造方法、和压缩带状电极板的制造系统。


背景技术:

2.以往,已知有在制造具备带状的集电箔、和包括活性物质粒子和粘结剂且在长尺寸方向上延伸的带状的活性物质层的带状电极板时,通过辊压而在厚度方向上对通过活性物质膏的涂布干燥等形成的(未压缩的)带状电极板进行压缩,从而提高活性物质层的密度的技术(例如,参照日本特开2013

73690、日本特开2015

90805)。


技术实现要素:

3.然而,当通过辊压而在厚度方向上压缩长条的带状电极板的活性物质层时,有时在压辊的表面中的按压活性物质层的部位逐渐粘着活性物质粒子的微粒,随着时间经过粘着的厚度、面积渐渐增加。若在压辊产生这样的活性物质粒子的微粒的粘着,则在与粘着的部位对应地被辊压的活性物质层上会产生凹部等,不能适当地进行活性物质层的高密度化。由此,难以制造具有均匀高密度化的压缩活性物质层的压缩带状电极板。
4.可判定出,在粘着于压辊的表面的活性物质粒子的微粒中包含从活性物质粒子脱落的活性物质粒子的一部分即脱落微粒、活性物质粒子中的粒径极小的小径微粒,这些微粒经由粘结剂粘接于压辊的表面。在利用压辊对活性物质层进行压缩时,活性物质层不仅受到来自压辊的压缩力,还受到剪切力。因此,存在于活性物质层的表面附近的活性物质粒子受到压缩力、剪切力,有时一部分从活性物质粒子脱落而产生脱落微粒。另外,在用于活性物质层的活性物质粒子中,分布着从粒径小的粒子到粒径大的粒子,还包括粒径为2μm以下的极小的粒径的活性物质粒子(小径微粒)。并且,在存在于活性物质层的表面附近的脱落微粒、小径微粒中也会产生在压辊的表面压接于活性物质层的表面时经由粘接于自身的粘结剂而粘接于压辊的表面的微粒。认为由于在使用了压辊的带状电极板的高密度化的处理中,反复发生这样的脱落微粒、小径微粒向压辊的表面的粘接,因此发生了上述那样的活性物质粒子的微粒向压辊的表面的粘着。
5.本发明是鉴于上述问题点而做出的发明,提供一种即使通过辊压对带状电极板进行压缩,活性物质粒子的微粒也难以粘着于压辊的表面,并且具有均匀高密度化的压缩活性物质层的压缩带状电极板的制造方法、和压缩带状电极板的制造系统。
6.用于解决上述课题的本发明的一技术方案涉及一种压缩带状电极板的制造方法,所述压缩带状电极板具备:带状的集电箔;和压缩活性物质层,包括粘结剂和被磁体吸引的活性物质粒子,形成于所述集电箔上,并在所述集电箔的厚度方向上被压缩,所述压缩带状电极板的制造方法包括:预压缩工序,使用第1压辊对在所述集电箔上形成有未压缩的未压缩活性物质层的未压缩带状电极板进行辊压,形成预压缩带状电极板;吸引除去工序,利用与所述预压缩带状电极板的预压缩活性物质层在所述厚度方向上分离地配置的吸引用磁体,从所述预压缩活性物质层的表面附近吸引并除去所述活性物质粒子的微粒;以及主压
缩工序,使用第2压辊对在所述吸引除去工序中除去了所述微粒的完成除去的带状电极板进行辊压,获得所述压缩带状电极板。
7.在该制造方法中,在主压缩工序之前,具备使用第1压辊对未压缩活性物质层进行辊压而形成预压缩活性物质层的预压缩工序、和吸引除去工序。一般,在未压缩活性物质层的表面附近,如果直接进行主压缩工序,则存在由于由第2压辊施加的压缩力、剪切力而使一部分容易地脱落而产生脱落微粒的活性物质粒子。因此,在本技术中,通过预压缩工序中的使用了第1压辊的预压缩,使这样的活性物质粒子预先产生脱落微粒。然后,在吸引除去工序中,使用吸引用磁体,从预压缩活性物质层的表面附近吸引并除去在预压缩工序中预先产生的脱落微粒、活性物质粒子中的具有极小的粒径的活性物质粒子即小径微粒。因此,在主压缩工序中,能够使以往那样的活性物质粒子的微粒向第2压辊的粘着不容易发生,能够制造具有均匀高密度化的压缩活性物质层的压缩带状电极板。
8.在所制造的“压缩带状电极板”中,包括在集电箔的单面设置有压缩活性物质层的电极板,也包括在集电箔的两面设置有压缩活性物质层的电极板。对于“未压缩带状电极板”、“预压缩带状电极板”、“完成除去的带状电极板”也同样。另外,在形成于集电箔上的“压缩活性物质层”中,除了在集电箔的长尺寸方向上延伸的带状的压缩活性物质层以外,还包含在长尺寸方向上间歇地形成的例如矩形形状的压缩活性物质层。对于“未压缩活性物质层”、“预压缩活性物质层”、“完成除去的活性物质层”也同样。
9.活性物质层所包含的活性物质粒子是被磁体吸引的活性物质粒子。例如可举出由于由licoo2、li(ni
1/3
co
1/3
mn
1/3
)o2、lifepo4等包含具有强磁性的ni、co、fe离子的金属氧化物构成,所以被磁体吸引的正极活性物质粒子。另外,活性物质粒子的“微粒”包含活性物质粒子的一部分受到压缩力、剪切力而脱落而产生的粒径为2μm以下的“脱落微粒”、活性物质粒子中的粒径为2μm以下的活性物质粒子即“小径微粒”。
[0010]“吸引用磁体”可以采用圆棒状、矩形板状等形态。作为“吸引用磁体”,具体而言,例如可举出如下的圆筒状的磁体:将在周向一端面产生n极而在另一端面产生s极的扇形的磁体彼此以n极彼此对接、s极彼此对接的方式强制地配置并固定为圆环状,在外周面上沿周向交替地产生n极和s极的磁极。另外,也可以将如下的圆柱状、圆筒状、棱柱状(矩形板状)的磁体用作“吸引用磁体”:将在厚度方向的一方的表面产生n极而在另一方的表面产生s极的圆板状、圆环状、矩形板状的磁体以n极彼此对接、s极彼此对接的方式在厚度方向上强制地层叠并固定,在外侧面上沿层叠方向(厚度方向、轴向)交替地产生n极和s极的磁极。另外,也可以将用由常磁性的金属、塑料等构成的构件覆盖下述磁体中的预压缩带状电极板侧的面的磁体用作“吸引用磁体”:例如包括将上述的圆筒状、圆柱状、棱柱状的磁体收纳于由常磁性的金属(不被磁体吸引的常磁性的不锈钢(sus304等)、铜等)、pet、丙烯等塑料、氧化铝等陶瓷等构成的圆筒、方筒等的筒内而得到的磁体、将上述的磁体收纳于由常磁性的金属、塑料等构成的有底圆筒、方筒等的筒内而得到的磁体等。
[0011]
吸引用磁体与预压缩带状电极板的预压缩活性物质层的分离距离被设定为吸引用磁体能够从预压缩活性物质层的表面适当地吸引活性物质粒子的微粒的距离。即,可以根据吸引用磁体所具有的磁力的强度(具体而言,吸引用磁体的表面上的磁通密度的大小)适当地调整分离距离,在吸引用磁体所具有的磁力的强度强的情况下可以采取大的分离距离,另一方面,在磁力的强度弱的情况下可以减小分离距离。
[0012]
另外,关于预压缩工序、吸引除去工序以及主压缩工序,可以在这些工序彼此之间插入将各阶段的带状电极板卷绕于辊的卷绕工序等在时间上或工序上分离地进行各工序。另一方面,对于沿长尺寸方向搬送的未压缩带状电极板,也可以将预压缩工序、吸引除去工序以及主压缩工序依次作为一系列的工序应用,从而制造压缩带状电极板。
[0013]
进而,根据上述的压缩带状电极板的制造方法,优选,在所述预压缩工序中,使用在表面产生磁场的磁辊作为所述第1压辊。
[0014]
在该制造方法中,使用磁辊作为第1压辊,并进行预压缩工序。因此,在预压缩工序中的未压缩活性物质层的预压缩中,在预压缩活性物质层的表面产生的脱落微粒、存在于表面附近的小径微粒能够通过磁场而被磁化,并且能够在吸引除去工序中用吸引用磁体容易地吸引并除去。
[0015]
作为用作第1压辊的磁辊,可举出在由常磁性的不锈钢(sus304等)等金属构成的外筒内内置有圆筒状、圆柱状且在外侧面产生磁极的磁体的磁辊。
[0016]
进而,根据上述任一项所述的压缩带状电极板的制造方法,可以是,在所述预压缩工序中,使用直径比所述第2压辊小的所述第1压辊。
[0017]
在辊压中,压辊的直径d越小,则施加于被辊轧物的剪切应力越大。在该制造方法中,第1压辊的直径比第2压辊的直径小,所以在预压缩工序中,与使用直径与第2压辊相同或直径比第2压辊大的第1压辊的情况相比,通过使用小径的第1压辊,能够增大施加于未压缩活性物质层的剪切力。因此,对于存在于未压缩活性物质层的表面附近、且在被施加了压缩力、剪切力的情况下,一部分有可能脱落的活性物质粒子,可以在预压缩工序中施加大的剪切力,使活性物质粒子的一部分预先脱落而成为脱落微粒,并在吸引除去工序中除去。由此,能够进一步减小在主压缩工序中从活性物质粒子产生脱落微粒并粘着于第2压辊的可能性。
[0018]
进而,根据上述中任一项所述的压缩带状电极板的制造方法,可以是,使在所述预压缩工序中使用所述第1压辊施加于所述未压缩活性物质层的预载荷比在所述主压缩工序中使用所述第2压辊施加于所述完成除去的活性物质层的主载荷小。
[0019]
在该制造方法中,使预载荷比主载荷小,所以能够减小在预压缩工序中产生的脱落微粒、包含在未压缩活性物质层的表面附近的小径微粒经由粘结剂强力地压接在第1压辊上而粘着于第1压辊的可能性。
[0020]
进而,根据上述中任一项所述的压缩带状电极板的制造方法,可以是,对于沿所述集电箔的长尺寸方向搬送的所述未压缩带状电极板,依次进行所述预压缩工序、所述吸引除去工序以及所述主压缩工序。
[0021]
在该制造方法中,对未压缩带状电极板依次一系列地进行各工序,所以能够容易地获得上述的压缩带状电极板。
[0022]
用于解决上述课题的本发明的另一技术方案涉及一种压缩带状电极板的制造系统,所述压缩带状电极板具备:带状的集电箔;和压缩活性物质层,包括粘结剂和被磁体吸引的活性物质粒子,形成于所述集电箔上,并在所述集电箔的厚度方向上被压缩,所述压缩带状电极板的制造系统具备:预压缩部,具有使用第1压辊的第1辊压机,通过所述第1辊压机,在所述厚度方向上对在所述集电箔上形成有未压缩的未压缩活性物质层的未压缩带状电极板进行压缩;吸引除去部,具有与由所述预压缩部形成的预压缩带状电极板的预压缩
活性物质层在所述厚度方向上分离地配置的吸引用磁体,从所述预压缩活性物质层的表面附近吸引并除去所述活性物质粒子的微粒;以及主压缩部,具有使用第2压辊的第2辊压机,通过所述第2辊压机,在所述厚度方向上对由所述吸引除去部除去了所述微粒的完成除去的带状电极板进行压缩。
[0023]
在该制造系统中,除了主压缩部以外,还具有预压缩部和吸引除去部。因此,在由主压缩部中的第2辊压机进行的压缩之前,通过预压缩部中的预压缩而产生脱落微粒,并由吸引除去部吸引除去脱落微粒、小径微粒,所以能够使活性物质粒子的微粒不容易粘着于在主压缩部的第2辊压机中使用的第2压辊,能够制造具有均匀高密度化的压缩活性物质层的压缩带状电极板。
[0024]
根据上述的压缩带状电极板的制造系统,可以是,所述预压缩部使用在表面产生磁场的磁辊作为所述第1压辊。
[0025]
在该制造系统中,使用磁辊作为第1压辊,所以在预压缩部中的未压缩活性物质层的预压缩中,在预压缩活性物质层的表面产生的脱落微粒、存在于表面附近的小径微粒能够通过磁场而被磁化,进而能够在吸引除去部中用吸引用磁体容易地吸引并除去。
[0026]
进而,根据上述任一项所述的压缩带状电极板的制造系统,可以是,所述预压缩部使用直径比所述第2压辊小的所述第1压辊。
[0027]
在该制造系统中,第1压辊(磁辊)的直径比第2压辊的直径小。因此,在预压缩部中,在将未压缩活性物质层作为预压缩活性物质层时,与使用直径与第2压辊相同或直径比第2压辊大的第1压辊的情况相比,能够增大由该小径的第1压辊施加于未压缩活性物质层的剪切力。因此,对于存在于未压缩活性物质层的表面附近、且在被施加了压缩力、剪切力的情况下,一部分有可能脱落的活性物质粒子,可以在预压缩部中施加大的剪切力,使活性物质粒子的一部分预先脱落而成为脱落微粒,并在吸引除去部中除去微粒。因此,能够进一步减小在主压缩部中由活性物质粒子的脱落的一部分构成的脱落微粒粘着于第2压辊的可能性。
[0028]
进而,根据上述中任一项所述的压缩带状电极板的制造系统,可以是,所述制造系统还具备沿所述集电箔的长尺寸方向搬送所述未压缩带状电极板的搬送部,所述预压缩部、所述吸引除去部以及所述主压缩部被配置成对由所述搬送部搬送的所述未压缩带状电极板依次进行处理。
[0029]
在该制造系统中,对未压缩带状电极板依次一系列地进行各部中的处理,所以能够容易地获得压缩带状电极板。
附图说明
[0030]
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:
[0031]
图1是示出实施方式涉及的压缩带状正极板的制造系统的说明图。
[0032]
图2是示出实施方式涉及的、在预压缩部中,利用第1压辊对未压缩带状电极板进行辊压而形成预压缩正极板的情形的说明图。
[0033]
图3是示出实施方式涉及的、在吸引除去部中,利用吸引用磁体从预压缩活性物质层的表面吸引并除去活性物质粒子的微粒的情形的说明图。
[0034]
图4是示出实施方式涉及的、在主压缩部中,利用第2压辊对完成除去的正极板进行辊压而形成压缩带状电极板的情形的说明图。
[0035]
图5是实施方式涉及的各工序的流程图。
具体实施方式
[0036]
以下,参照图1~图5对本发明的实施方式进行说明。本实施方式涉及的制造系统1(参照图1)是在集电箔cf的厚度方向td上对未压缩正极板upe进行压缩来制造压缩正极板ppe的制造系统。
[0037]
未压缩正极板upe(也参照图2)具有由铝构成的带状的集电箔cf和未压缩活性物质层uam,所述未压缩活性物质层uam在该集电箔cf的两面中,除了宽度方向(在图1、图2中与纸面正交的方向)的两端部而在宽度方向的中央部分分别形成为在集电箔cf的长尺寸方向ld上延伸的带状。未压缩活性物质层uam包括粘结剂bd和被磁体吸引的活性物质粒子am。具体而言,未压缩活性物质层uam除了包括由li(ni
1/3
co
1/3
mn
1/3
)o2构成的正极活性物质粒子作为活性物质粒子am以外,还包括作为粘结剂bd的pvdf、和作为导电助剂的乙炔黑(acetylene black)(后述的预压缩活性物质层yam、完成除去的活性物质层ram、压缩活性物质层pam也同样)。该由li(ni
1/3
co
1/3
mn
1/3
)o2构成的活性物质粒子am是包含具有强磁性的ni、co、fe离子的金属氧化物,具有被磁体吸引的特性。在未压缩活性物质层uam等中使用的活性物质粒子am的粒径的峰值在大致平均粒径附近,分布着从粒径小的粒子到粒径大的粒子(在图2~图4中,用各种大小的直径的白色圆圈来表示)。例如,在本实施方式中使用的活性物质粒子am的平均粒径为10μm,包含粒径大致为1~15μm的范围的活性物质粒子am。因此,粒径为2μm以下的微粒(以下,将这样的微粒称为小径微粒amd)也包含3wt%左右。
[0038]
该未压缩正极板upe例如通过在集电箔cf的宽度方向中央部分涂布包括溶剂、活性物质粒子am以及粘结剂bd等的活性物质膏(未图示)并进行干燥而形成。此外,也可以制作包括溶剂、活性物质粒子am以及粘结剂bd等的湿润造粒体的聚集体,并在压缩该聚集体的同时将其转印到转印辊上而形成活性物质膏层,进而在将其转印到集电箔cf之后进行干燥,形成未压缩正极板upe。
[0039]
另外,在本实施方式中,作为未压缩正极板upe,示出使用在集电箔cf的两面分别具备未压缩活性物质层uam的正极板的例子,但作为未压缩正极板upe,也可以使用仅在集电箔cf的一方的表面具备未压缩活性物质层uam的正极板、在集电箔cf的一方的表面具备已经压缩了的压缩活性物质层pam,而仅在另一方的表面具备未压缩活性物质层uam的正极板。
[0040]
本实施方式的制造系统1由预压缩部10、吸引除去部20、主压缩部30、搬送部40以及卷绕部50构成(也参照图2~图4)。其中,搬送部40具有搬送辊41、42、43,如图1所示,使用搬送辊41、42、43沿长尺寸方向ld(搬送方向cd)搬送未压缩正极板upe等各阶段的电极板,并搬送到卷绕部50。另外,通过该制造系统1,能够执行依次进行预压缩工序s1、吸引除去工序s2、主压缩工序s3以及卷绕工序s4的压缩正极板ppe的制造方法(参照图5)。
[0041]
制造系统1中的预压缩部10(也参照图2)使用搬送辊2等沿与集电箔cf的长尺寸方向ld一致的搬送方向cd搬送带状的未压缩正极板upe,同时在厚度方向td上对该未压缩正极板upe进行压缩,形成预压缩正极板ype。具体而言,预压缩部10具有使用一对第1压辊12、
13的第1辊压机11,通过该第1辊压机11,在厚度方向td上对沿长尺寸方向ld延伸的带状且在厚度方向td上形成有未压缩的未压缩活性物质层uam的未压缩正极板upe进行压缩。即,在预压缩部10中,进行使用第1压辊12、13对未压缩正极板upe进行辊压而形成预压缩正极板ype的预压缩工序s1。
[0042]
通过该预压缩,厚度为t1的未压缩正极板upe成为比厚度t1小的厚度t2(t2<t1)的预压缩正极板ype,厚度为ta1的未压缩活性物质层uam成为比厚度ta1小的厚度ta2(ta2<ta1)的预压缩活性物质层yam。
[0043]
在使用该预压缩部10进行的预压缩工序s1中,在利用一对第1压辊12、13对未压缩正极板upe进行辊压时,对未压缩正极板upe的未压缩活性物质层uam施加压缩力和剪切力。尤其是,容易从第1压辊12、13向未压缩活性物质层uam所包含的活性物质粒子am(在图2~图4中用白色圆圈表示)中的位于未压缩活性物质层uam的表面uams附近的活性物质粒子am施加大的剪切力。于是,活性物质粒子am的一部分破缺(脱落),产生微小的(粒径为2μm以下的)脱落微粒amm(在图2、图3中用黑色小圆圈表示)。此外,该脱落微粒amm也经由粘结剂bd与预压缩活性物质层yam的其他活性物质粒子am等粘合,所以脱落微粒amm很少向第1压辊12、13的外周面12s、13s转移,而是成为残留在预压缩活性物质层yam的表面yams上的状态。
[0044]
进而,在本实施方式中,如图2所示,作为在第1辊压机11中使用的一对第1压辊12、13,使用在外周面12s、13s产生磁场的磁辊。具体而言,第1压辊12、13是在由常磁性的不锈钢(sus304)构成的圆筒状的外筒14内插入并固定磁体芯材15而进行内置而得到的构成。该磁体芯材15是使用偶数个扇形磁体15m,使它们的n极彼此对接、s极彼此对接而组合成圆筒状,并彼此进行固定而得到的构成,是在磁体芯材15的外周面15s上形成n极和s极的磁极在周向上交替出现的模式的磁体,所述扇形磁体15m的截面为扇形,并且在第1压辊12、13的轴向(集电箔cf的宽度方向,垂直于纸面的方向)上伸长,以使得在周向的端面15mt产生n极或s极的磁极的方式进行磁化。因此,在外筒14的外周面14s,即,在第1压辊12、13的外周面12s、13s,n极和s极的磁极也沿周向交替地产生。
[0045]
但是,在第1压辊12、13的外周面12s、13s产生的磁极的磁通密度b10例如被设为小于在下述的吸引除去部20中使用的磁棒21、22的外周面21s、22s上的磁通密度的1/10以下的0.1t(=1000g),具体而言,设为b10=0.08t。
[0046]
像这样,在本实施方式的预压缩部10和使用该预压缩部10的预压缩工序s1中,使用了内置有磁体芯材(磁体)15的第1压辊12、13(磁辊)。因此,能够形成预压缩后的预压缩正极板ype,并且能够利用在第1压辊12、13中产生的磁场使在预压缩活性物质层yam的表面yams产生的脱落微粒amm、存在于表面yams附近的小径微粒amd磁化,在下述的吸引除去工序s2中能够通过磁棒21、22容易地吸引并除去这些微粒。
[0047]
另外,为了防止外筒14的磨损,在外筒14的外周面14s形成有由硬质镀铬构成的硬质的镀层14m。此外,在外筒14的外周面14s,除了如上所述设置硬质的镀层14m以外,还可以根据外筒14的材质实施使表面硬化的表面处理。
[0048]
此外,在本实施方式的制造系统1中,从图1、图2以及图4能够容易地理解,使在预压缩部10中使用的一对第1压辊12、13的直径d1比在后述的主压缩部30中使用的一对第2压辊32、33的直径d2小(d1<d2)。具体而言,将直径d1设为直径d2的1/2.5左右(d1=d2/2.5)。
[0049]
一般,在辊压中,压辊的直径d越小,则施加于被辊轧物的剪切应力越大。在该制造
系统1中,将第1压辊12、13的直径d1设为比第2压辊32、33的直径d2小(d1<d2)。因此,在使用预压缩部10的预压缩工序s1中,与使用直径与第2压辊相同(d1=d2)或直径比第2压辊大(d1>d2)的第1压辊作为第1压辊12、13的情况相比,在如本实施方式那样使用直径小(d1<d2)的第1压辊12、13的情况下,能够增大施加于未压缩活性物质层uam的剪切力。
[0050]
由此,对于存在于未压缩活性物质层uam的表面uams附近、且一部分有可能脱落的活性物质粒子am,能够在预压缩部10中施加大的剪切力,预先使其脱落而产生脱落微粒amm,并通过吸引除去部20的磁棒21、22进行除去。这样,能够进一步减小在主压缩部30中,从活性物质粒子am产生脱落微粒amm并粘着于第2压辊32、33的可能性。
[0051]
此外,优选设为d1=(1/4~3/4)d2的范围。在d1<(1/4)d2的情况下,第1压辊12、13的直径d1相对过小,施加于未压缩活性物质层uam的剪切力变大,活性物质粒子容易破缺,可能会过多地产生脱落微粒amm。另一方面,在d1>(3/4)d2的情况下,第1压辊12、13的直径d1相对过大,施加于未压缩活性物质层uam的剪切力变小,难以适当地产生脱落微粒amm,在主压缩工序s3中粘着于第2压辊32、33的微粒ams可能会增加。
[0052]
另外,在本实施方式的预压缩工序s1中,使在预压缩工序s1中使用第1压辊12、13,为了压缩未压缩活性物质层uam而施加的预载荷f1比在后述的主压缩工序s3中使用第2压辊32、33施加于完成除去的活性物质层ram的主载荷f2小(f1<f2)。在本实施方式中,具体而言,将预载荷f1设为f1=2.3
×
105n/m,比主载荷f2(f2=4.6
×
105n/m)小。
[0053]
认为脱落微粒amm、小径微粒amd等微粒ams从活性物质层转移并粘着于压辊的原因在于,微粒ams经由粘结剂bd强力地压接在压辊上,由此与微粒ams在活性物质层内粘接于其他活性物质粒子am的强度相比,微粒ams更强力地粘接于压辊。针对这一点,在本实施方式的制造方法中,使预载荷f1比主载荷f2小(f1<f2)。因此,可抑制将在预压缩工序s1中产生的脱落微粒amm、未压缩活性物质层uam的表面uams附近所包含的小径微粒amd等微粒ams经由粘结剂bd强力地压接于第1压辊12、13的情况。这样,能够减小微粒ams从未压缩活性物质层uam转移并粘着于第1压辊12、13的可能性。
[0054]
此外,优选设为f1=(1/4~2/3)f2的范围。在设为f1<(1/4)f2的情况下,施加于第1压辊12、13的载荷f1变得过小,除了在预压缩工序s1中产生的脱落微粒amm的量变少以外,为了获得所期望的厚度t3的压缩正极板ppe,还不得不增大在主压缩工序s3中施加的载荷f2。因此,即使在吸引除去工序s2中除去了微粒ams,由于在主压缩工序s3中产生脱落微粒amm,所以与以往相比虽然抑制了微粒向压辊的粘着,但容易发生脱落微粒amm向第2压辊32、33的粘着。另一方面,在设为f1<(2/3)f2的情况下,施加于第1压辊12、13的载荷f1变得过大,在预压缩工序s1中,由于大量的活性物质粒子am破缺等,产生的脱落微粒amm的量变得过多,容易发生脱落微粒amm粘着于第1压辊12、13的不良情况。
[0055]
接着,制造系统1中的吸引除去部20(参照图1、图3)进行吸引除去工序s2,所述吸引除去工序s2是在沿长尺寸方向ld(搬送方向cd)搬送在预压缩部10(预压缩工序s1)中形成的带状的预压缩正极板ype的同时,利用圆棒状的磁棒21、22从该预压缩正极板ype的预压缩活性物质层yam的表面yams附近吸引并除去活性物质粒子am的微粒ams,形成完成除去的正极板rpe的工序。
[0056]
在吸引除去部20中使用的磁棒21、22具有比作为磁辊的第1压辊12、13所产生的磁力强的磁力,并且与预压缩活性物质层yam分别隔开分离距离ll1、ll2地配置。在本实施方
式中,作为磁棒21、22的磁力的强度(磁棒21、22的外周面21s、22s上的磁通密度b20)和分离距离ll1、ll2,在能够吸引预压缩活性物质层yam的表面yams的脱落微粒amm、并且能够吸引存在于预压缩活性物质层yam的表面yams附近的活性物质粒子am中的小径微粒amd的范围内进行选择(此外,在本实施方式中,ll1=ll2)。具体而言,在本实施方式中,例如使用磁通密度b20=1~1.8t(10000~18000g)的磁棒21、22,在分离距离ll1=ll2=2~8mm左右的范围内进行选择。
[0057]
因此,在吸引除去部20中,当沿长尺寸方向ld搬送预压缩正极板ype时,在预压缩部10中形成且存在于预压缩活性物质层yam的表面yams上的(具有被磁体吸引的特性)脱落微粒amm被磁棒21、22的磁力吸引而在空间飞行,并转移到磁棒21、22。这样,将脱落微粒amm从预压缩活性物质层yam的表面yams上除去。
[0058]
此外,存在于预压缩活性物质层yam的表面yams附近的(具有被磁体吸引的特性)活性物质粒子am中的小径微粒amd的一部分也被磁棒21、22的磁力吸引而在空间飞行,并转移到磁棒21、22。这样,也从预压缩活性物质层yam的表面yams附近除去小径微粒amd的一部分。在活性物质粒子am中,粒径小的小径微粒amd的表面积也小,经由粘结剂bd与预压缩活性物质层yam的其他活性物质粒子am结合的力小。因此,当被磁棒21、22的强磁力吸引时,小径微粒amd的一部分在空间中飞行,从预压缩活性物质层yam的表面yams附近转移到磁棒21、22。这样,从预压缩活性物质层yam的表面yams附近吸引并除去活性物质粒子am的微粒ams,形成具有完成除去的活性物质层ram的完成除去的正极板。但是,如图3、图4所示,在完成除去的活性物质层ram中的比表面rams附近靠内侧(集电箔cf侧)的内部,小径微粒amd残留而没有被除去。
[0059]
如图3所示,对于本实施方式的磁棒21、22,使用在外周面21s、22s产生磁场的圆棒状的磁体(吸引用磁体),并且使所述磁体沿图3中的箭头所示的正方向旋转而使用。具体而言,本实施方式的磁棒21、22是在由常磁性的不锈钢(sus304)构成的圆筒状的外筒23内插入了磁体芯材24而得到的构成。该磁体芯材24是使用偶数个扇形磁体24m,使它们以n极彼此相对、s极彼此相对的方式组合成圆筒状,并彼此进行固定而得到的构成,是在外周面24s上n极和s极的磁极在周向上交替出现的磁体,所述扇形磁体24m的截面为扇形,并且在磁棒21、22的轴向(集电箔cf的宽度方向,垂直于纸面的方向)上伸长,在周向的端面24mt产生n极或s极的磁极。因此,在外筒23的外周面23s,即,磁棒21、22的外周面21s、22s上,也以n极和s极在周向上交替出现的模式产生磁极。此外,在磁棒21、22的外周面21s、22s产生的磁极的磁通密度b20例如被设为在上述的预压缩部10中使用的第1压辊12、13的外周面12s、13s上的磁通密度的10倍以上的1~1.8t,具体而言,设为b20=1t。
[0060]
而且,磁棒21、22的磁体芯材24与第1压辊12、13的磁体芯材15不同,能够插入外筒23内并且从外筒23内拔出。如上所述,通过磁力将由脱落微粒amm、小径微粒amd构成的活性物质粒子am的微粒ams吸附到磁棒21、22的外周面21s、22s上。因此,在外周面21s、22s上逐渐堆积活性物质粒子am的微粒ams,所以需要在制造系统1的工作后、维护时等适当的定时从外周面21s、22s除去活性物质粒子am的微粒ams。作为磁棒21、22,优选使用强力磁体,但若使用强力磁体,则相反地难以除去吸附于外周面21s、22s的活性物质粒子am的微粒ams。与此相对,在本实施方式的磁棒21、22中,当从常磁性的外筒23内拔出磁体芯材24时,外筒23失去磁性,所以能够从外筒23的外周面23s,即,从磁棒21、22的外周面21s、22s容易地除
去活性物质粒子am的微粒ams。
[0061]
另外,在本实施方式的磁棒21、22中,使用由常磁性的sus304构成的外筒23,并内置磁体芯材24,但也可以在铜等其他常磁性的金属的筒、塑料筒、陶瓷筒中收纳磁体芯材24并使用。
[0062]
制造系统1中的主压缩部30(参照图1、图4)沿长尺寸方向ld(搬送方向cd)搬送已经进行了预压缩的带状的完成除去的正极板rpe,同时在厚度方向td上对该完成除去的正极板rpe进行压缩,从而形成压缩正极板ppe。具体而言,主压缩部30具有使用一对第2压辊32、33的第2辊压机31,通过该第2辊压机31,在厚度方向上对在集电箔cf上形成有沿长尺寸方向ld延伸的带状的完成除去的活性物质层ram的完成除去的正极板rpe进行压缩。即,在主压缩部30中进行主压缩工序s3,所述主压缩工序s3是使用第2压辊32、33对完成除去的正极板rpe进行辊压而形成压缩正极板ppe的工序。
[0063]
由此,厚度为t2的完成除去的正极板rpe通过主压缩而成为比厚度t2小的厚度t3(t3<t2)的压缩正极板ppe,厚度为ta2的完成除去的活性物质层ram通过主压缩而成为比厚度ta2小的厚度ta3(ta3<ta2)的压缩活性物质层pam。
[0064]
与上述的预压缩部10中的预压缩工序s1相同,在该主压缩部30中的主压缩工序s3中,当利用一对第2压辊32、33对完成除去的正极板rpe进行辊压时,也对完成除去的活性物质层ram施加压缩力和剪切力。但是,该完成除去的活性物质层ram所包含的活性物质粒子am(在图4中用白色圆圈表示)中的位于表面rams附近的活性物质粒子am在预压缩工序s1中已经从第1压辊12、13受到大的剪切力,在预压缩工序s1中活性物质粒子am的一部分已经破缺而产生了上述的脱落微粒amm,所以由于被施加剪切力等而原本容易破缺的活性物质粒子am成为不容易破缺的活性物质粒子am。因此,在该主压缩工序s3中,即使对位于完成除去的活性物质层ram的表面rams附近的活性物质粒子am施加剪切力等,活性物质粒子am的一部分也不容易破缺而产生脱落微粒amm。另外,也已经从完成除去的活性物质层ram的表面rams附近除去了小径微粒amd的一部分。
[0065]
因此,在主压缩部30中的主压缩工序s3中,脱落微粒amm、小径微粒amd等活性物质粒子am的微粒ams难以经由粘结剂bd粘着于一对第2压辊32、33的外周面32s、33s。这样,能够制造具有均匀高密度化的压缩活性物质层pam的压缩正极板ppe。
[0066]
制造系统1中的卷绕部50(参照图1)具有卷绕辊51,所述卷绕辊51卷绕在主压缩部30(主压缩工序s3)中形成、并由搬送辊42、43沿长尺寸方向ld(搬送方向cd)搬送的带状的压缩正极板ppe,并且进行将经由搬送辊42、43搬送的压缩正极板ppe卷绕于卷绕辊51的卷绕工序s4。
[0067]
由此,完成卷绕于卷绕辊51而成为可搬送状态的压缩正极板ppe。
[0068]
另外,在使用了上述的制造系统1的压缩正极板ppe的制造中,预压缩部10、吸引除去部20以及主压缩部30被配置成对由搬送部40搬送的未压缩正极板upe依次进行处理。然后,由此,对沿集电箔cf的长尺寸方向ld搬送的未压缩正极板upe依次进行预压缩工序s1、吸引除去工序s2以及主压缩工序s3。
[0069]
因此,在该制造系统1中,对未压缩正极板upe依次一系列地进行各部10、20、30中的处理,所以能够容易地获得压缩正极板ppe。另外,由于依次一系列地进行了各工序s1~s3,所以能够容易地获得压缩正极板ppe。
[0070]
以上,根据实施方式对本发明进行了说明,但本次所公开的实施方式和实施例在所有方面是示例而不是限制性的。由权利要求书确定的技术的范围包括与权利要求书均等的含义及范围内的所有的变更。
[0071]
例如,在实施方式中,示出了制造在带状的集电箔cf的两面分别设置有沿集电箔cf的长尺寸方向ld延伸的带状的压缩活性物质层pam的压缩正极板ppe(压缩带状电极板)的例子(参照图1)。但是,也可以制造在带状的集电箔cf的一方的表面或两面沿长尺寸方向ld间歇地形成矩形形状等的压缩活性物质层的压缩正极板(压缩带状电极板)。
[0072]
另外,在实施方式中,作为磁棒21、22(吸引用磁体),示出了使用在圆筒状的外筒23中内置有将多个扇形磁体24m组合而成的圆筒状的磁体芯材24的构成的例子。但是,也可以替代磁棒21、22,不使用外筒23而直接利用圆筒状的磁体芯材24。另外,也可以替代磁棒21、22,将在面向预压缩正极板ype的一侧产生了磁极的棱柱状(矩形板状)的磁体原样地用作吸引用磁体、或者插入到由常磁性材料构成的方筒状的外筒内而用作吸引用磁体。
[0073]
另外,在实施方式中,如图1中的实线所示,示出了将一对磁棒21、22隔着预压缩正极板ype配置于彼此相对的位置的例子。但是,当像这样进行配置时,在磁棒21、22彼此之间起作用的引力或斥力变大,需要使磁棒21、22的保持构造(未图示)强固。因此,也可以如图1中的虚线所示,将磁棒22相对于磁棒21配置于搬送方向cd的下游侧cdd等将磁棒21与磁棒22的设置位置在搬送方向cd上错开并彼此分离。在该情况下也是,磁棒21、22分别配置于能够从预压缩活性物质层yam的表面yams适当地吸引并除去活性物质粒子am的微粒ams的分离距离ll1、ll2,这一情况与实施方式同样。
[0074]
在本实施方式中,在主压缩部30(主压缩工序s3)中形成如下的压缩正极板ppe:在带状的集电箔cf的两面中除了宽度方向的两端部而在宽度方向的中央部分具有分别形成为带状的压缩活性物质层pam,并将该压缩正极板ppe原样地卷绕于卷绕辊51。但是,也可以在主压缩部30中形成了压缩正极板ppe后,通过将该压缩正极板ppe在宽度方向中央切成两半的分切加工而形成2条带状正极板,并将所述2条带状正极板分别卷绕于卷绕辊。
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