特許ウォッチ

公開番号2025030992
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136911
出願日2023-08-25
発明の名称リチウムイオン電池用電極の製造方法および製造装置
出願人三洋化成工業株式会社,新東工業株式会社
代理人個人
主分類H01M 4/139 20100101AFI20250228BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】封止材の上面に対する電極活物質組成物の残留を抑制することが可能なリチウムイオン電池用電極の製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】帯状封止材108Lの開口部108aよりも一回り小さな開口部8aを有する帯状マスク材8を帯状封止材108Lの上面に積層し、帯状マスク材8の開口部8aの内周縁8cを帯状封止材108Lの開口部108a内に折り込み、帯状封止材108Lの開口部108a内に正極活物質組成物9を供給し、正極活物質組成物9を加圧・マスク材除去ローラ7aなどにより圧縮して正極活物質層を形成し、帯状封止材108Lの上面から帯状マスク材8を除去する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
開口部を有する封止材と、前記封止材の下面に積層されて前記開口部を塞ぐ電極集電体と、前記開口部内に設けられた電極活物質層と、を備えるリチウムイオン電池用電極の製造方法であって、
前記封止材の開口部よりも一回り小さな開口部を有するマスク材を前記封止材の上面に積層し、前記マスク材の開口部の内周縁を前記封止材の開口部内に折り込むマスク工程と、
前記封止材の開口部内に電極活物質粒子を含む電極活物質組成物を供給する供給工程と、
前記電極活物質組成物を圧縮して、前記電極活物質層を形成する圧縮工程と、
前記封止材の上面から前記マスク材を除去するマスク除去工程と、
を備えることを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記封止材の開口部および前記マスク材の開口部は、多角形形状であり、前記マスク材の開口部の角部にはスリットが形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
【請求項３】
前記マスク材の開口部は、前記封止材の開口部に対し、前記封止材の厚み分だけ小さい、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
【請求項４】
前記供給工程は、
ホッパー内に貯留された前記電極活物質組成物をフィーダによって前記封止材の開口部内に供給する際に、前記ホッパー内の前記電極活物質組成物の貯留量を貯留量測定手段によって測定する工程と、
前記貯留量測定手段の測定結果に基づいて、前記フィーダによる前記電極活物質組成物の供給量を制御する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
【請求項５】
開口部を有する封止材と、前記封止材の下面に積層されて前記開口部を塞ぐ電極集電体と、前記開口部内に設けられた電極活物質層と、を備えるリチウムイオン電池用電極の製造装置であって、
前記封止材の開口部よりも一回り小さな開口部を有するマスク材を前記封止材の上面に積層し、前記マスク材の開口部の内周縁を前記封止材の開口部内に折り込むマスク手段と、
前記封止材の開口部内に電極活物質粒子を含む電極活物質組成物を供給する供給手段と、
前記電極活物質組成物を圧縮して、前記電極活物質層を形成する圧縮手段と、
前記封止材の上面から前記マスク材を除去するマスク除去手段と、
を備えることを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造装置。
【請求項６】
前記供給手段は、
前記電極活物質組成物を貯留するホッパーと、
前記ホッパーから供給された前記電極活物質組成物を前記封止材の開口部内に供給するフィーダと、
前記ホッパー内の前記電極活物質組成物の貯留量を測定する貯留量測定手段と、
前記貯留量測定手段の測定結果に基づいて、前記フィーダによる前記電極活物質組成物の供給量を制御するフィーダ制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載のリチウムイオン電池用電極の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池用電極の製造方法および製造装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池は、小型軽量でエネルギー密度が高い、自己放電量が少ない、などという利点を有するため、自動車用蓄電池や電気・電子機器用蓄電池などとして広く利用されている。このようなリチウムイオン電池として、特許文献１には、正極集電体に正極活物質層が形成された正極と、負極集電体に負極活物質層が形成された負極とが、セパレータを介して積層され、正極活物質層および負極活物質層の外周が封止材により封止された構成を有するリチウムイオン電池の製造方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載のリチウムイオン電池の製造方法は、外周に封止材が配された正極および負極を製造する電極製造工程と、電極製造工程にて製造された正極および負極と、セパレータとを積層し、正極および負極の封止材同士を接着する組合せ工程とを備えている。
【０００４】
電極製造工程は、供給工程、圧縮工程および回収工程を備えている。供給工程では、枠状の封止材と、この封止材の底面を塞ぐ電極集電体と、封止材の上面を覆う枠状のマスク材とを準備し、封止材と電極集電体とによって囲われた空間に、電極活物質粒子を含む電極活物質組成物を供給する。圧縮工程では、電極活物質組成物を圧縮して均一な厚みの電極活物質層を形成する。回収工程では、封止材の上面からマスク材を剥がすことにより、マスク材と、マスク材の上にこぼれた電極活物質組成物とを回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－０４４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電極製造工程では、封止材の上面に電極活物質組成物が残留するのを防ぐために、封止材の上面をマスク材によって覆っている。封止材の上面に電極活物質組成物が残留すると、次の組合せ工程で封止材同士を接着する際に密封性などに影響が生じるためである。しかしながら、マスク材によって封止材の上面を覆った場合でも、封止材の上に電極活物質組成物が残留することがあった。これは、封止材に対するマスク材の位置ズレや、封止材に対する電極活物質組成物の供給過多が原因と考えられる。
【０００７】
そこで本発明は、封止材の上面に対する電極活物質組成物の残留を抑制することが可能なリチウムイオン電池用電極の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、開口部を有する封止材と、前記封止材の下面に積層されて前記開口部を塞ぐ電極集電体と、前記開口部内に設けられた電極活物質層と、を備えるリチウムイオン電池用電極の製造方法であって、前記封止材の開口部よりも一回り小さな開口部を有するマスク材を前記封止材の上面に積層し、前記マスク材の開口部の内周縁を前記封止材の開口部内に折り込むマスク工程と、前記封止材の開口部内に電極活物質粒子を含む電極活物質組成物を供給する供給工程と、前記電極活物質組成物を圧縮して、前記電極活物質層を形成する圧縮工程と、前記封止材の上面から前記マスク材を除去するマスク除去工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、封止材の上面に電極活物質組成物が残留するのを抑制することが可能なリチウムイオン電池用電極の製造方法および製造方法提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
この発明の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造装置の構成を示す概略図である。
この発明の実施の形態に係るリチウムイオン電池の構成を示す断面図である。
図２に示すリチウムイオン電池を製造する組合せ工程を示す断面図である。
図１に示す製造装置において、帯状封止材の下に帯状正極集電体が積層された状態を示す断面図である。
図１に示す製造装置において、帯状封止材の上に帯状マスク材が積層された状態を示す断面図および平面図である。
図１に示す製造装置において、帯状マスク材の開口部の内周縁が帯状封止材の開口部内に折り込まれた状態を示す断面図および平面図である。
図１に示す製造装置において、ホッパー内の貯留量を測定しながら帯状封止材の開口部内に正極活物質組成物を供給する状態を示す断面図である。
図１に示す製造装置において、帯状封止材の開口部内の正極活物質組成物を圧縮しながら、帯状マスク材を除去する状態を示す断面図である。
この発明の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許