[发明专利]电池用电极的制造方法以及电池用电极制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及电池用电极的制造方法以及电池用电极制造装置。更详细地是本发明主要 涉及设置在电极表面的多孔质耐热层形成用涂料的涂布方法的改良。

背景技术

随着电子机器的便携化、无绳化的发展，希望使用量轻且具有高能量密度的非水电解 质二次电池作为电子机器的电源。实际上，电源为非水电解质二次电池的电子机器的种类 正显著增加。将非水电解质二次电池用于民生用电子机器时，作为应解决的课题之一，举 例有由于非水电解质二次电池的活性物质中使用反应性高的锂，所以其短路所引起的发热 量比市场上销售的其他电池的多。也就是，在非水电解质二次电池中，由于短路，正极和 负极直接接触而产生发热，隔开正极和负极的隔膜即树脂制多孔质膜以短路部位为中心熔 融，正极和负极的接触面积增加。结果，短路部位扩大，有可能达到过热状态。因此，一 般使用这样的技术：使用隔膜以及主要成分为耐热性树脂以及无机氧化物的多孔质耐热 层，即使万一发生短路也可防止由短路部位扩大而引起的过热。

多孔质耐热层被设置在正极或负极电极表面，为了不损害电池的设计容量，厚度被调 整为2～10μm左右。形成这样的厚度极小的层的方法优选凹版(グラビア)法。凹版法是 向在形成有若干条槽的凹版辊的圆周面供应多孔质耐热层的前躯体即涂料，将该涂料从凹 版辊圆周面复制到电极表面的方法。供应给凹版辊圆周面的涂料沿着槽向凹版辊的圆周面 扩散。这里，通过将电极的移动方向和凹版辊的转动方向设置成相反的方向，可精密地控 制涂布在电极表面上的涂膜的厚度，可以形成厚度薄的涂膜。

又，提出将刮板(blade)设置成与凹版辊圆周面接触的技术方案(例如参见专利文献 1～3)。由于通过设置这样的刮板，可以除去扩散在凹版辊圆周面的涂料的过剩部分，所以 可以正确地调整凹版辊圆周面上的涂料的量。因此，可更加精密地控制涂布在电极表面的 涂膜的厚度。

然而，在专利文献2以及专利文献3中，使用金属制刮板。金属制刮板长期与凹版辊 接触的话，由于金属制刮板的磨损而产生金属粉，有可能会附着在凹版辊圆周面。该金属 粉有时混入凹版辊圆周面上所载持的涂料中，而复制到电极表面，最终附着在多孔质耐热 层的表面等。然而，形成有多孔质耐热层的电极介由由树脂构成的隔膜，与具有不同极性 的其他电极重叠，构成作为发电要素的电极组。在这样的电极组中，在多孔质耐热层附着 金属粉的话，导致电极组内部混入具有导电性的异物。这很可能成为产生短路的原因，即 成为产生部分地破坏隔膜而使电极相互之间在电极组内部电导通的现象的原因。因此，对 于在制作电池用电极时在电极表面形成多孔质耐热层，不能采用专利文献2以及专利文献 3的技术。

根据上述观点，利用凹版法制造电池用电极时，需要考虑，将刮板的材质作成树脂等 的绝缘性材料，即使刮板磨损，该破片混入电极组内部，也不发生短路。

而在专利文献1中，没有关于刮板的材质的记载，因此也可以解释为没有给出使用树 脂制刮板的启示。可是，仅是使用树脂制刮板的话，随着树脂制刮板的磨损，难以精度良 好地除去载持在凹版辊圆周面上的涂料的过剩部分。

一般，树脂制刮板的整体稍微挠曲，使其前端与凹版辊圆周面接触。由此，树脂制前 端与凹版辊圆周面的接触面积变小，可以精度良好且连续地除去涂料的过剩部分。可是， 随着树脂制刮板前端的磨损，树脂制刮板的挠曲变少，树脂制刮板前端与凹版辊圆周面的 接触面积变大。结果，除去了比过剩部分多的涂料，电极表面的涂布量相较于设定量逐渐 减少，最终形成的多孔质耐热层的厚度变薄。由于多孔质耐热层形成于电极间，其成为决 定电极间的距离的一因素，电极间距离对最终所得到的电池的电池性能有较大的影响。因 此，多孔质耐热层的厚度减少的话，不能避免地电池的电池性能产生波动。

专利文献1：日本专利特开2001-179151号公报

专利文献2：日本专利特开2000-202350号公报

专利文献3：日本专利特开2003-276156号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池用电极的制造方法以及电池用电极制造装置，该方法 及装置，利用具备刮板的凹版辊在电极表面形成多孔质耐热层时，即使刮板产生磨损，也 可以精度良好地除去载持在凹版辊圆周面的多孔质耐热层形成用涂料的过剩部分。

本发明涉及一种电池用电极的制造方法，其包含：