CN110890517B - 带状电极板和电池的制造方法及电极板制造装置 - Google Patents

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Abstract

一种带状电极板的制造方法，在干燥炉内使未干燥活性物质层加热干燥而形成活性物质层，使从干燥炉搬出的带状电极板分别接触n个冷却辊等，通过各冷却辊等使带状电极板在厚度方向上弯曲并且沿长度方向搬送，同时冷却带状电极板。以带状电极板的温度差越大接触长度就越短的方式配置n个冷却辊等。

Description

带状电极板和电池的制造方法及电极板制造装置
技术领域
本发明涉及带状电极板的制造方法、包含该带状电极板的电池的制造方法、以及制造带状电极板的电极板制造装置，所述带状电极板具备带状集电箔和在该集电箔上以带状形成的活性物质层。
背景技术
作为锂离子二次电池等所用的电极板，已知在带状集电箔上形成活性物质层的带状电极板。这样的带状电极板采用例如以下方法制造。即，首先一边使带状集电箔沿其长度方向搬送，一边将包含活性物质粒子、溶剂等的活性物质糊涂布于集电箔，在集电箔上以带状形成未干燥活性物质层。接着，一边使该未干燥电极板沿长度方向搬送，一边在干燥炉内对未干燥活性物质层进行加热干燥，从而形成活性物质层。然后，用卷绕辊暂且卷绕该干燥后的带状电极板。此外，对于该带状电极板进行辊压，将活性物质层在厚度方向上压制从而压密化。于是，形成带状电极板。
然而，在上述的带状电极板的制造过程中，从干燥炉搬出的带状电极板有时产生皱褶。例如日本特开平11-102696中指出了产生这样的皱褶的问题。对于该问题，日本特开平11-102696中，在干燥炉的出口附近设置导辊和冷却该导辊的导辊用冷却器，使从干燥炉搬出的带状电极板与冷却了的导辊接触，由此将带状电极板冷却(参照日本特开平11-102696的权利要求3、图1等)。由此，记载了能够有效地抑制在带状电极板产生皱褶的情况(参照日本特开平11-102696的段落(0035)、(0041)、(0046)等)。
发明内容
但是，本发明人验证的结果得知，日本特开平11-102696的方法中，无法适当地防止在从干燥炉搬出的带状电极板中产生皱褶的情况。具体而言，如果使设置于干燥炉出口附近的导辊温度过低，则在通过导辊时带状电极板的温度急剧下降，因此在带状电极板产生皱褶。
另一方面，如果将设置于干燥炉出口附近的导辊温度提高到不使带状电极板产生皱褶的程度，则通过导辊之后的带状电极板的温度仍然高。因此，需要延长从导辊到卷绕辊的距离而将带状电极板自然冷却，电极板制造装置加长加大。另外，如果延长从导辊到卷绕辊的距离，则带状电极板在它们之间向下方大大挠曲，因此在用卷绕辊卷绕带状电极板时，以该挠曲为原因而使带状电极板产生皱褶。
再者，当使导辊和导辊用冷却器与干燥炉出口远离地设置的情况下，带状电极板在干燥炉的出口与导辊之间向下方大大挠曲，因此在带状电极板接触于导辊时，以该挠曲为原因而使带状电极板产生皱褶。这样，仅靠在干燥炉的下游设置1个导辊(冷却辊)，无法适当地防止在从干燥炉搬出带状电极板产生皱褶的情况。
本发明提供在带状电极板的制造过程中能够防止在从干燥炉搬出的带状电极板产生皱褶的带状电极板的制造方法、在带状电极板的制造过程中能够防止在从干燥炉搬出的带状电极板产生皱褶的电池的制造方法、以及防止在从干燥炉搬出的带状电极板产生皱褶地制造带状电极板的电极板制造装置。
本发明的第1方案涉及一种带状电极板的制造方法，上述带状电极板具备带状集电箔和活性物质层，上述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成。该制造方法包括以下工序：一边使未干燥电极板沿上述长度方向搬送，一边使上述未干燥电极板中的未干燥活性物质层在干燥炉内加热干燥，从而形成上述活性物质层，上述未干燥活性物质层在上述集电箔上以沿上述长度方向延伸的带状形成；以及使从上述干燥炉搬出的带状电极板分别接触n个冷却辊，通过各个上述冷却辊，一边在使上述带状电极板在厚度方向上弯曲的同时沿上述长度方向搬送，一边对上述带状电极板进行冷却。n是2以上的自然数。将上述n个冷却辊中的第y个与上述带状电极板接触的第y冷却辊和上述带状电极板的上述长度方向的接触长度设为L(y)，将上述干燥炉的出口的上述带状电极板的温度Td(0)和接触了第1冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(1)的温度差设为ΔTd(1)，并将接触了第(y-1)冷却辊之后的上述带状电极板的温度 Td(y-1)和接触了第y冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(y)的温度差设为ΔTd(y)，此时，以上述温度差ΔTd(y)越大上述接触长度L(y)就越短的方式配置上述n个冷却辊。
如前所述，仅靠在干燥炉的下游设置1个冷却辊，无法适当地防止在带状电极板产生皱褶的情况。因此，本发明人进行了研究，在干燥炉的下游设置多个冷却辊，用多个冷却辊对带状电极板一边搬送一边冷却。但是，在通过各冷却辊从下方支持带状电极板的方式(各冷却辊与带状电极板发生点接触的方式)下，将多个冷却辊沿搬送路径排列的情况下，虽然能够防止在带状电极板产生皱褶，但各冷却辊与带状电极板分别摩擦，产生金属粉(冷却辊与带状电极板的集电箔摩擦时)、产生活性物质粉(冷却辊与带状电极板的活性物质层摩擦时)。由此，在搬送时为了抑制金属粉和活性物质粉的产生，可以通过各冷却辊使带状电极板在厚度方向上弯曲地进行搬送，抑制冷却辊与带状电极板摩擦。但是，得知当上述的带状电极板的温度差ΔTd(y)越大，冷却辊与带状电极板的长度方向的接触长度L(y)就变得越长时，在该冷却辊中在带状电极板容易产生皱褶，从而完成了本发明。
上述的带状电极板的制造方法中，在冷却工序中，通过多个冷却辊一边在使带状电极板在厚度方向上弯曲的同时沿长度方向搬送，一边对带状电极板进行冷却。此时，对于第y冷却辊与带状电极板的关系，以上述的带状电极板的温度差ΔTd(y)越大，第y冷却辊与带状电极板的长度方向的接触长度L(y)就越短的方式配置各冷却辊。
通过使用多个冷却辊，能够阶段性地冷却带状电极板，因此能够防止带状电极板的温度急剧下降从而在带状电极板产生皱褶的情况。另外，通过使用多个冷却辊，也能够防止带状电极板在搬送途中向下方大大挠曲从而在带状电极板产生皱褶的情况。另外，通过利用冷却辊使带状电极板在厚度方向上弯曲地进行搬送，与冷却辊和带状电极板发生点接触的情况相比，能够抑制冷却辊与带状电极板摩擦从而产生金属粉或活性物质粉的情况。另外，通过以第y冷却辊与带状电极板的关系变为带状电极板的温度差ΔTd(y)越大，冷却辊与带状电极板的接触长度L(y)就越短的方式配置各冷却辊，能够防止由于接触长度L(y)而在带状电极板产生皱褶。于是，上述的带状电极板的制造方法中，在带状电极板的制造过程中，能够防止在从干燥炉搬出的带状电极板产生皱褶。
再者，作为“带状电极板”，可举出在单面或两面具有正极活性物质层的带状正极板、在单面或两面具有负极活性物质层的带状负极板、在一个面具有正极活性物质层并在另一个面具有负极活性物质层的复合电极板。
此外，在将所述第y冷却辊的辊表面的温度设为Tr(y)时，所述n个冷却辊可以满足Tr(1)>···>Tr(n)这一条件。
对于第y冷却辊的辊表面的温度Tr(y)，满足Tr(1)>···>Tr(n)这一条件，所以防止带状电极板的温度急剧下降，容易使带状电极板的温度阶段性地下降。因此，能够更切实地防止在带状电极板产生皱褶。再者，要保持冷却辊的辊表面的温度Tr，可以利用来自干燥炉的辐射热。另外，也可以设置加热器、冷却器等的温度调整装置，利用该装置。
所述n个冷却辊中的至少1个冷却辊，可以为了保持所述辊表面的所述温度Tr(y)而利用来自所述干燥炉的辐射热。
对于至少1个冷却辊，利用来自干燥炉的辐射热将辊表面保持在温度 Tr(y)，所以能够减少另行设置加热器等温度调整装置并利用该装置的必要性。
所述温度差ΔTd(y)可以全都小于35℃。
带状电极板的第y冷却辊接触前后的温度差ΔTd(y)过大时，具体而言，温度差ΔTd(y)变为35℃以上时，容易在带状电极板产生皱褶。对此，上述的带状电极板的制造方法中，使带状电极板的温度差ΔTd(y)全都小于 35℃，所以能够更有效地防止由于与冷却辊接触相伴的快速冷却而在带状电极板产生皱褶的情况。
所述冷却辊的个数n可以为3以上。
通过将冷却辊的个数n设为3以上，与冷却辊的个数n为n＝2的情况相比，防止带状电极板的温度急剧下降，容易使带状电极板的温度阶段性地下降。因此，与冷却辊的个数n为n＝2的情况相比，能够更切实地防止在带状电极板产生皱褶。
所述接触长度L(y)可以全都为14mm以上。
冷却辊与带状电极板的长度方向的接触长度L(y)过短时，具体而言，接触长度L(y)小于14mm时，冷却辊与带状电极板摩擦，容易产生金属粉或活性物质粉。对此，上述的带状电极板的制造方法中，使冷却辊与带状电极板的长度方向的接触长度L(y)全都为14mm以上，所以能够更有效地抑制冷却辊与带状电极板摩擦从而产生金属粉或活性物质粉的情况。
另外，本发明的第2方案涉及一种电池的制造方法，上述电池具备具有带状电极板的电极体，上述带状电极板具备带状集电箔和活性物质层，上述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成。电池的制造方法包括以下工序：采用上述任一项所述的带状电极板的制造方法来制造上述带状电极板；形成包含上述带状电极板的上述电极体；以及组装包含上述电极体的上述电池。
上述的电池的制造方法采用前述的带状电极板的制造方法制造带状电极板，所以能够防止在从干燥炉搬出的带状电极板产生皱褶。因此，通过形成包含没有该皱褶的带状电极板的电极体(电极体形成工序)，进而组装包含该电极体的电池(电池组装工序)，能够制造可靠性高的电池。再者，作为“电极体”，可举出原样地使用带状形成前述的带状电极板的圆筒状或扁平状的卷绕型电极体、将带状电极板切断为矩形等预定形状而使用的层叠型电极体。
另外，本发明的第3方案涉及一种电极板制造装置，用于制造带状电极板，上述带状电极板具备带状集电箔和活性物质层，上述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成。电极板制造装置具备干燥炉和n个冷却辊，上述干燥炉中，一边使未干燥电极板沿上述长度方向搬送，一边使上述未干燥电极板中的未干燥活性物质层加热干燥，从而形成上述活性物质层，上述未干燥活性物质层在上述集电箔上以沿上述长度方向延伸的带状形成，上述n个冷却辊与从上述干燥炉搬出的带状电极板分别接触，一边在使上述带状电极板在厚度方向上弯曲的同时沿上述长度方向搬送，一边对上述带状电极板进行冷却。n是2以上的自然数。将上述n个冷却辊中的第y个与上述带状电极板接触的第y冷却辊和上述带状电极板的上述长度方向的接触长度设为L(y)，将上述干燥炉的出口的上述带状电极板的温度Td(0)和接触了第1冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(1)的温度差设为ΔTd(1)，并将接触了第(y-1)冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(y-1)和接触了第y冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(y)的温度差设为ΔTd(y)，此时，以上述温度差ΔTd(y)越大上述接触长度L(y)就越短的方式配置上述n个冷却辊。
上述电极板制造装置具备多个冷却辊，所述多个冷却辊一边在使从干燥炉搬出的带状电极板在厚度方向上弯曲的同时沿长度方向搬送，一边冷却带状电极板。这些冷却辊对于第y冷却辊与带状电极板的关系，分别配置为上述的带状电极板的温度差ΔTd(y)越大，第y冷却辊与带状电极板的长度方向的接触长度L(y)就越短。
通过使用多个冷却辊，能够使带状电极板阶段性地冷却，因此能够防止带状电极板的温度急剧下降从而在带状电极板产生皱褶的情况。另外，通过使用多个冷却辊，也能够防止带状电极板在搬送途中向下方大大挠曲从而在带状电极板产生皱褶的情况。另外，通过利用冷却辊一边使带状电极板在厚度方向上弯曲一边搬送，与冷却辊和带状电极板发生点接触的情况相比，能够抑制冷却辊与带状电极板摩擦从而产生金属粉或活性物质粉的情况。另外，通过以使第y冷却辊和带状电极板的关系变为带状电极板的温度差ΔTd(y)越大，冷却辊与带状电极板的接触长度L(y)就越短的方式配置各冷却辊，也能够防止由于接触长度L(y)而在带状电极板产生皱褶的情况。于是，上述电极板制造装置中，能够防止在从干燥炉搬出的带状电极板产生皱褶的情况。
在将所述第y冷却辊的辊表面的温度设为Tr(y)时，所述n个冷却辊可以满足Tr(1)>···>Tr(n)这一条件。
对于第y冷却辊的辊表面的温度Tr(y)，满足Tr(1)>···>Tr(n)这一条件，所以防止带状电极板的温度急剧下降，容易使带状电极板的温度阶段性地下降。因此，能够更切实地防止在带状电极板产生皱褶的情况。
所述n个冷却辊中的至少1个冷却辊为了保持所述辊表面的所述温度 Tr(y)而可以配置在受到来自所述干燥炉的辐射热的位置。
对于至少1个冷却辊，利用来自干燥炉的辐射热将辊表面保持在温度 Tr(y)，所以能够减少另行设置加热器等温度调整装置并利用该装置的必要性。
所述温度差ΔTd(y)可以全都小于35℃。
使带状电极板的第y冷却辊接触前后的温度差ΔTd(y)全都小于35℃，所以能够更切实地防止由于与冷却辊接触相伴的快速冷却而在带状电极板产生皱褶的情况。
所述冷却辊的个数n可以为3以上。
通过将冷却辊的个数n设为3以上，与冷却辊的个数n为n＝2的情况相比，防止带状电极板的温度急剧下降，容易使带状电极板的温度阶段性地下降。因此，与冷却辊的个数n为n＝2的情况相比，能够更切实地防止在带状电极板产生皱褶的情况。
所述接触长度L(y)可以全都为14mm以上。
上述电极板制造装置中，将冷却辊与带状电极板的长度方向的接触长度L(y)全都设为14mm以上，所以能够更有效地抑制冷却辊与带状电极板摩擦从而产生金属粉或活性物质粉的情况。
附图说明
下面，参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，附图中相同的标记表示相同的元件，其中：
图1是实施方式的电池的立体图。
图2是实施方式的电极体的立体图。
图3是实施方式的电极体的展开图。
图4是实施方式的带状正极板的立体图。
图5是实施方式的电池的制造方法的流程图。
图6是实施方式的正极板制造工序子程序的流程图。
图7是使用实施方式的电极板制造装置，表示形成带状正极板的样子的说明图。
图8是表示实施方式的电极板制造装置中的冷却辊附近的说明图。
图9是表示比较例1的冷却辊附近的说明图。
图10是表示比较例2的冷却辊附近的说明图。
图11是表示比较例3的冷却辊附近的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1表示本实施方式的电池 100的立体图。另外，图2表示构成电池100的电极体120的立体图，图3 表示电极体120的展开图。再者，以下，将电池100的纵向BH、横向CH 和厚度方向DH定为图1所示方向进行说明。该电池100是混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车等车辆等所搭载的方型密闭型锂离子二次电池。电池100由方型的电池壳体110、收纳于其内部的扁平状卷绕型的电极体120和电解液105、以及被电池壳体110所支持的正极端子构件150 和负极端子构件160等构成(参照图1)。
其中，电池壳体110由长方体箱状的金属(本实施方式中为铝)构成。该电池壳体110由仅上侧开口的有底方筒状的壳体主体构件111和在堵塞该壳体主体构件111的开口的形态下焊接而成的矩形板状的壳体盖构件 113构成。在壳体盖构件113，由铝构成的正极端子构件150在与壳体盖构件113绝缘的状态下固定设置。该正极端子构件150在电池壳体110内与电极体120(也参照图2和图3)中的带状正极板(带状电极板)1(以下也简单称为“正极板1”)连接而导通，并贯穿壳体盖构件113延伸到电池外部。另外，在壳体盖构件113，由铜构成的负极端子构件160在与壳体盖构件113 绝缘的状态下固定设置。该负极端子构件160在电池壳体110内与电极体 120中的带状负极板131(以下也简单称为“负极板131”)连接而导通，并贯穿壳体盖构件113延伸到电池外部。
电极体120(参照图1～图3)呈扁平状，在横倒状态下被收纳于电池壳体 110内。该电极体120是将正极板1和负极板131隔着一对带状隔板141、 143重叠并绕轴线AX卷绕成扁平状的扁平状卷绕型电极体。其中对于正极板1，另行在图4示出立体图。再者，以下将正极板1和构成正极板1 的正极集电箔(集电箔)3的长度方向EH、宽度方向FH和厚度方向GH定为图4所示方向进行说明。
该正极板1具有由沿长度方向EH延伸的带状铝箔构成的正极集电箔 3。在该正极集电箔3的第1主面3a上，除了宽度方向FH的一端部以外，第1正极活性物质层(活性物质层)5在长度方向EH上以带状形成。另外，在正极集电箔3的相反侧的第2主面3b上，除了宽度方向FH的一端部以外，第2正极活性物质层(活性物质层)6在长度方向EH上以带状形成。
这些第1正极活性物质层5和第2正极活性物质层6分别由正极活性物质粒子、导电粒子和粘结剂构成。本实施方式中，作为正极活性物质粒子，使用了锂过渡金属复合氧化物粒子，具体而言使用了锂镍钴锰氧化物粒子。另外，作为导电粒子使用了乙炔黑(AB)粒子，作为粘结剂使用了聚偏二氟乙烯(PVDF)。正极板1之中的宽度方向FH的一端部是沿长度方向 EH延伸的带状，在厚度方向GH上不具有第1正极活性物质层5和第2 正极活性物质层6，成为使正极集电箔3露出的正极露出部1m。在构成了电池100的状态下，在该正极露出部1m焊接有前述正极端子构件150。
另外，负极板131(参照图3)具有由沿长度方向IH延伸的带状铜箔构成的负极集电箔133。在该负极集电箔133的第1主面133a上，除了宽度方向JH的另一端部，第1负极活性物质层135在长度方向IH上以带状形成。另外，在负极集电箔133的相反侧的第2主面133b，除了宽度方向JH的另一端部以外，第2负极活性物质层136在长度方向IH上以带状形成。
这些第1负极活性物质层135和第2负极活性物质层136分别由负极活性物质粒子、粘结剂和增粘剂构成。本实施方式中，作为负极活性物质粒子使用了石墨粒子，作为粘结剂使用了苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)，作为增粘剂使用了羧甲基纤维素(CMC)。负极板131中的宽度方向JH的另一端部是沿长度方向IH延伸的带状，在厚度方向上不具有第1负极活性物质层135和第2负极活性物质层136，成为使负极集电箔133露出的负极露出部131m。在构成电池100的状态下，在该负极露出部131m焊接有前述负极端子构件160。
接着，对于带状正极板1的制造方法和使用了带状正极板1的电池100 的制造方法进行说明(参照图5～图8)。首先，在“正极板制造工序(电极板制造工序)S1”中，制造带状正极板1。即，在正极板制造工序S1的“第1 未干燥层形成工序S11”(参照图6)中，在正极集电箔3的第1主面3a上形成沿长度方向EH延伸的带状的未干燥第1活性物质层5x。再者，将在该正极集电箔3上形成有未干燥第1活性物质层5x的未干燥正极板(未干燥电极板)也称为未干燥单侧正极板1x。
再者，从该第1未干燥层形成工序S11到后述的第1冷却工序S13，使用图7和图8所示电极板制造装置200连续进行。以下，首先对于电极板制造装置200进行说明。再者，将电极板制造装置200的横向MH和高度方向NH定为图7和图8所示方向进行说明。该电极板制造装置200具备：供给正极集电箔3(或后述的单侧正极板1y)的供给部210、对正极集电箔3(或单侧正极板1y)进行正极糊DP的模涂敷的模涂敷部220、进行未干燥第1活性物质层5x(或后述的未干燥第2活性物质层6x)的干燥的干燥炉 230、进行单侧正极板1y(或后述的两侧正极板1w)的冷却的冷却部240、以及卷绕单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的卷绕搬送部250。
其中在供给部210具有卷绕带状正极集电箔3(或单侧正极板1y)的卷出辊211、使正极集电箔3(或单侧正极板1y)沿长度方向EH搬送的多个搬送辊213，将正极集电箔3(或单侧正极板1y)搬送到模涂敷部220。再者，本实施方式中，将该电极板制造装置200中的正极集电箔3等的搬送速度 V设为V＝20m/分钟。
模涂敷部220由吐出正极糊DP的涂敷模221、搬送正极集电箔3(或单侧正极板1y)的支承辊223、以及向涂敷模221送出正极糊DP的泵(未图示)等构成。该模涂敷部220将正极糊DP从涂敷模221向正极集电箔3的第1主面3a(或单侧正极板1y中的正极集电箔3的第2主面3b)涂布，在正极集电箔3的第1主面3a上形成未干燥第1活性物质层5x(或在单侧正极板1y的正极集电箔3的第2主面3b上形成未干燥第2活性物质层6x)。
干燥炉230具有通过壁部231而与外部划分开的干燥室233。在该干燥室233内，配置有将后述的未干燥单侧正极板1x(或未干燥两侧正极板1z)沿长度方向EH搬送的多个搬送辊235。另外，在干燥室233内，配置有朝向未干燥单侧正极板1x的未干燥第1活性物质层5x(或未干燥两侧正极板1z的未干燥第2活性物质层6x)喷吹热风NF的多个热风喷吹部237。本实施方式中，将该热风NF的温度设为180℃。由此，能够使搬入到该干燥炉230内的未干燥单侧正极板1x的未干燥第1活性物质层5x(或未干燥两侧正极板1z的未干燥第2活性物质层6x)干燥。
冷却部240具有多个(本实施方式中为n＝3)的外径80mm的冷却辊(第 1冷却辊241、第2冷却辊242和第3冷却辊243)(也参照图8)。这些冷却辊241、242、243分别与从干燥炉230的出口230e搬出的单侧正极板1y(或两侧正极板1w)接触，一边在使单侧正极板1y(或两侧正极板1w)在厚度方向GH上弯曲的同时沿长度方向EH搬送，一边冷却单侧正极板1y(或两侧正极板1w)。3个冷却辊241、242、243中的第1个与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)接触的是第1冷却辊241，第2个与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)接触的是第2冷却辊242，第3个(最后)与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)接触的是第3冷却辊243。另外，可以在冷却辊241、242、 243的内部流通冷却水，调整冷却辊241、242、243的表面温度。
第1冷却辊241被配置在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向MH上离开220mm的位置。并且，第1冷却辊241中，从干燥炉230的出口230e搬出的单侧正极板1y(或两侧正极板1w)沿着横向MH搬送，从高度方向NH的下方与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)接触，从而配置在单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的高度方向NH的下方。该第1冷却辊 241存在于干燥炉230的附近，因此受到来自干燥炉230的辐射热的加热。具体而言，第1冷却辊241的辊表面241a的温度Tr(1)为Tr(1)＝50℃。
第2冷却辊242被配置在其中心从干燥炉230的出口230e在横向MH 上离开360mm的位置，并且相比于第1冷却辊241配置在高度方向NH 的上方，从高度方向NH的上方与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)接触。该第2冷却辊242也受到来自干燥炉230的辐射热的加热。具体而言，第 2冷却辊242的辊表面242a的温度Tr(2)为Tr(2)＝35℃。
第3冷却辊243被配置在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向 MH上离开480mm的位置，并且配置在高度方向NH与第1冷却辊241 相同的位置，从高度方向NH的下方与单侧正极板1y(或两侧正极板1w) 接触。该第3冷却辊243与干燥炉230充分离开，因此基本上不受到来自干燥炉230的辐射热的加热。因此，第3冷却辊243的辊表面243a的温度 Tr(3)与室温大致相等，为Tr(3)＝25℃。这样在本实施方式中，各冷却辊 241、242、243的辊表面241a、242a、243a的温度Tr(y)为Tr(1)＝50℃、 Tr(2)＝35℃、Tr(3)＝25℃，因此成为Tr(1)>Tr(2)>Tr(3)的关系。
另外，通过如前所述地配置各冷却辊241、242、243，第1冷却辊241 与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的包角θ1为θ1＝25°。包角是冷却辊被单侧正极板卷绕而成的弧部分的角度。另外，第1冷却辊241的外径如前所述为80mm，因此第1冷却辊241与单侧正极板1y(或两侧正极板1w) 的长度方向EH的接触长度L(1)为17.5mm。另外，第2冷却辊242与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的包角θ2为θ2＝40°，第2冷却辊242与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的长度方向EH的接触长度L(2)为28mm。另外，第3冷却辊243与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的包角θ3为θ3＝105°，第3冷却辊243与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的长度方向EH的接触长度L(3)为73mm。这样在本实施方式中，接触长度L(y)为 L(1)＝17.5mm、L(2)＝28mm、L(3)＝73mm，因此成为L(1)<L(2)<L(3)的关系。
在干燥炉230的出口230e中，单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的温度Td(0)为Td(0)＝90℃。另一方面，与第1冷却辊241接触之后的单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的温度Td(1)为Td(1)＝60℃。因此，它们的温度差ΔTd(1)为Td(0)-Td(1)＝90-60＝30℃。另外，与第2冷却辊242接触之后的单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的温度Td(2)为Td(2)＝40℃。因此，温度差ΔTd(2)为Td(1)-Td(2)＝60-40＝20℃。另外，与第3冷却辊243接触之后的单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的温度Td(3)为Td(3)＝25℃(与室温相同)。因此，温度差ΔTd(3)为Td(2)-Td(3)＝40-25＝15℃。
这样在本实施方式中，单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)＝30℃、ΔTd(2)＝20℃、ΔTd(3)＝15℃，因此成为ΔTd(1)>ΔTd(2)>ΔTd(3)的关系。另一方面，如前所述，冷却辊241、242、 243与单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的长度方向EH的接触长度L(y)成为L(1)<L(2)<L(3)的关系。因此，本实施方式中，成为温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越短的关系。
卷绕搬送部250具有卷绕单侧正极板1y(或两侧正极板1w)的卷绕辊 251、以及将单侧正极板1y(或两侧正极板1w)沿长度方向EH搬送的搬送辊253，将用冷却部240冷却了的单侧正极板1y(或两侧正极板1w)搬送并卷绕到卷绕辊251上。
接着，说明带状正极板1的制造方法和使用了带状正极板1的电池100 的制造方法。首先，在使用上述电极板制造装置200进行第1未干燥层形成工序S11(参照图6)之前，准备正极糊DP。该正极糊DP是将正极活性物质粒子(锂镍钴锰氧化物粒子)、导电粒子(AB粒子)和粘结剂(PVDF)与分散介质(N-甲基吡咯烷酮(NMP))一同混合搅拌了的糊。正极糊DP的固体成分率为60重量％(NMP比例为40重量％)。
在第1未干燥层形成工序S11中，使用前述的电极板制造装置200，将正极糊DP涂布于正极集电箔3的第1主面3a，形成未干燥第1活性物质层5x。具体而言，从供给部210的卷出辊211卷出的正极集电箔3通过供给部210的多个搬送辊213而沿长度方向EH搬送到模涂敷部220。接着，朝向通过模涂敷部220的支承辊223搬送的正极集电箔3的第1主面 3a，从涂敷模221吐出预定吐出量的正极糊DP，在正极集电箔3的第1 主面3a上以带状连续形成涂膜(未干燥第1活性物质层5x)(未干燥单侧正极板1x连续形成)。
接着，在“第1干燥工序S12”中，使上述的未干燥单侧正极板1x沿长度方向EH搬送并搬入干燥炉230内，在干燥炉230内，一边使未干燥单侧正极板1x沿长度方向EH搬送，一边使未干燥单侧正极板1x的未干燥第1活性物质层5x加热干燥，形成第1正极活性物质层5。具体而言，搬入到干燥炉230的干燥室233内的未干燥单侧正极板1x被多个搬送辊235 沿长度方向EH搬送。另一方面，从多个热风喷吹部237向搬送中的未干燥单侧正极板1x的未干燥第1活性物质层5x分别喷吹180℃的热风NF。由此，未干燥第1活性物质层5x干燥，连续形成第1正极活性物质层5。再者，也将在该正极集电箔3的第1主面3a上形成有第1正极活性物质层5的带状正极板(带状电极板)称为单侧正极板1y。该单侧正极板1y穿过干燥炉230的出口230e搬出到干燥炉230的外部。
接着，在“第1冷却工序S13”中，将从干燥炉230搬出的单侧正极板 1y(干燥炉230的出口230e的单侧正极板1y的温度Td(0)为Td(0)＝90℃) 在冷却部240冷却到25℃(室温)。使单侧正极板1y分别接触冷却部240 的n＝3个冷却辊241、242、243，通过这些冷却辊241、242、243，单侧正极板1y一边在厚度方向GH上弯曲并且沿长度方向EH搬送，一边冷却。
具体而言，从干燥炉230搬出的单侧正极板1y首先接触第1冷却辊 241并被第1冷却辊241冷却。如前所述，第1冷却辊241通过来自干燥炉230的辐射热，使辊表面241a的温度Tr(1)变为Tr(1)＝50℃。另外，第 1冷却辊241与单侧正极板1y的包角θ1为θ1＝25°，第1冷却辊241与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(1)为17.5mm。如果通过该第1 冷却辊241，则在干燥炉230的出口230e温度Td(0)＝90℃的单侧正极板 1y下降到温度Td(1)＝60℃，以温度差ΔTd(1)＝Td(0)-Td(1)＝90-60＝30℃被冷却。
接着，单侧正极板1y接触第2冷却辊242并被第2冷却辊242冷却。如前所述，第2冷却辊242通过来自干燥炉230的辐射热，使辊表面242a 的温度Tr(2)变为Tr(2)＝35℃。另外，第2冷却辊242与单侧正极板1y的包角θ2为θ2＝40°，第2冷却辊242与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(2)为28mm。如果通过该第2冷却辊242，则接触第1冷却辊241 之后温度Td(1)＝60℃的单侧正极板1y变为温度Td(2)＝40℃，以温度差ΔTd(2)＝Td(1)-Td(2)＝60-40＝20℃被冷却。
接着，单侧正极板1y接触第3冷却辊243并被第3冷却辊243冷却。如前所述，第3冷却辊243基本上不受到来自干燥炉230的辐射热的影响，辊表面243a的温度Tr(3)成为与室温大致相同的Tr(3)＝25℃。另外，第3 冷却辊243与单侧正极板1y的包角θ3为θ3＝105°，第3冷却辊243与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(3)为73mm。如果通过该第3 冷却辊243，则在接触第2冷却辊242之后温度Td(2)＝40℃的单侧正极板 1y变为温度Td(3)＝25℃，以温度差ΔTd(3)＝Td(2)-Td(3)＝40-25＝15℃被冷却。
这样在本实施方式中，各冷却辊241、242、243的辊表面241a、242a、 243a的温度Tr(y)为Tr(1)＝50℃、Tr(2)＝35℃、Tr(3)＝25℃，因此成为 Tr(1)>Tr(2)>Tr(3)的关系。并且，各冷却辊241、242、243与单侧正极板 1y的接触长度L(y)为L(1)＝17.5mm、L(2)＝28mm、L(3)＝73mm，因此成为 L(1)<L(2)<L(3)的关系。另外，单侧正极板1y的温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)＝30℃、ΔTd(2)＝20℃、ΔTd(3)＝15℃，因此成为ΔTd(1)>ΔTd(2)>ΔTd(3)的关系。因此，冷却辊241、242、243与单侧正极板1y成为温度差ΔTd(y)越大，接触长度L(y)就越短的关系。
被冷却部240冷却了的单侧正极板1y通过卷绕搬送部250的搬送辊 253搬送到卷绕辊251上，在卷绕辊251卷绕。再者，本实施方式中，将这样结束了第1冷却工序S13的单侧正极板1y暂且卷绕之后，进行了后述的第2未干燥层形成工序S14，但也可以不卷绕单侧正极板1y，接着第 1冷却工序S13进行第2未干燥层形成工序S14。
接着，在“第2未干燥层形成工序S14”，将正极糊DP涂布于单侧正极板1y中的正极集电箔3的第2主面3b，形成未干燥第2活性物质层6x。再者，也将在该正极集电箔3的第1主面3a上形成干燥完的第1正极活性物质层5，并在正极集电箔3的第2主面3b上形成未干燥的未干燥第2活性物质层6x的未干燥正极板(未干燥电极板)称为未干燥两侧正极板1z。对于从该第2未干燥层形成工序S14到后述的第2冷却工序S16，使用前述电极板制造装置200连续进行。具体而言，在电极板制造装置200的供给部210安置卷绕了单侧正极板1y的卷出辊211。从供给部210的卷出辊211 卷出的单侧正极板1y通过多个搬送辊213而搬送到模涂敷部220。接着，朝向通过模涂敷部220的支承辊223搬送的单侧正极板1y的正极集电箔3 的第2主面3b，从涂敷模221吐出预定吐出量的正极糊DP，在第2主面 3b上以带状连续形成涂膜(未干燥第2活性物质层6x)(连续形成未干燥两侧正极板1z)。
接着，在“第2干燥工序S15”中，使上述未干燥两侧正极板1z沿长度方向EH搬送并搬入干燥炉230内，在干燥炉230内，一边使未干燥两侧正极板1z沿长度方向EH搬送，一边使未干燥两侧正极板1z的未干燥第 2活性物质层6x加热干燥，从而形成第2正极活性物质层6。具体而言，未干燥两侧正极板1z通过多个搬送辊235而沿长度方向EH搬送，另一方面，从多个热风喷吹部237向未干燥两侧正极板1z的未干燥第2活性物质层6x分别喷吹热风NF。由此，未干燥第2活性物质层6x干燥，形成第2 正极活性物质层6。再者，也将在该正极集电箔3的第1主面3a上形成有第1正极活性物质层5，并在第2主面3b上形成有第2正极活性物质层6的带状正极板(带状电极板)称为两侧正极板1w。
接着，在“第2冷却工序S16”中，将从干燥炉230搬出的两侧正极板 1w(干燥炉230的出口230e的两侧正极板1w的温度Td(0)为Td(0)＝90℃) 在冷却部240冷却到25℃(室温)。使两侧正极板1w分别接触冷却部240 的n＝3个冷却辊241、242、243，通过这些冷却辊241、242、243，两侧正极板1w一边在厚度方向GH上弯曲并沿长度方向EH搬送，一边被冷却。
具体而言，与前述第1冷却工序S13同样地，从干燥炉230搬出的两侧正极板1w首先通过第1冷却辊241从温度Td(0)＝90℃变为温度 Td(1)＝60℃，以温度差ΔTd(1)＝30℃被冷却。接着，两侧正极板1w通过第 2冷却辊242从温度Td(1)＝60℃变为温度Td(2)＝40℃，以温度差ΔTd(2)＝20℃被冷却。接着，两侧正极板1w通过第3冷却辊243从温度 Td(2)＝40℃变为温度Td(3)＝25℃，以温度差ΔTd(3)＝15℃被冷却。
该第2冷却工序S16中，也与第1冷却工序S13同样地，各冷却辊241、 242、243的辊表面241a、242a、243a的温度Tr(y)为Tr(1)＝50℃、 Tr(2)＝35℃、Tr(3)＝25℃，因此成为Tr(1)>Tr(2)>Tr(3)的关系。另外，各冷却辊241、242、243与两侧正极板1w的接触长度L(y)为L(1)＝17.5mm、 L(2)＝28mm、L(3)＝73mm，因此成为L(1)<L(2)<L(3)的关系。另外，两侧正极板1w的温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)＝30℃、ΔTd(2)＝20℃、ΔTd(3)＝15℃，因此成为ΔTd(1)>ΔTd(2)>ΔTd(3)的关系。因此，冷却辊241、242、243 与两侧正极板1w成为温度差ΔTd(y)越大，接触长度L(y)就越短的关系。
在冷却部240被冷却了的两侧正极板1w通过卷绕搬送部250的搬送辊253而被搬送到卷绕辊251上，在卷绕辊251卷绕。再者，本实施方式中，将这样结束了第2冷却工序S16的两侧正极板1w暂且卷绕之后，进行了后述的压制工序S17，但也可以不卷绕两侧正极板1w，而是接着第2 冷却工序S16进行压制工序S17。
接着，在“压制工序S17”中，通过一边将上述的两侧正极板1w用辊压装置(未图示)沿长度方向EH搬送一边辊压，来将第1正极活性物质层5 和第2正极活性物质层6分别在厚度方向GH上压制并压密化。由此，形成压密化后正极板1v。接着，在“切断工序S18”中，将上述的压密化后正极板1v在宽度方向FH的中央沿长度方向EH切断(一分为二)。于是，得到图4所示的带状正极板1。
另外，另行在“负极板制造工序S2”(参照图5)中，制造带状负极板131。预先将负极活性物质粒子(石墨粒子)、粘结剂(SBR)和增粘剂(CMC)与分散介质(水)一同混合搅拌，准备了负极糊(未图示)。并且，通过模涂敷将该负极糊涂布于负极集电箔133的第1主面133a，形成未干燥第1活性物质层。然后，使该未干燥第1活性物质层加热干燥，形成第1负极活性物质层135。
接着，通过模涂敷将上述负极糊涂布于负极集电箔133的第2主面 133b，形成未干燥第2活性物质层。然后，使该未干燥第2活性物质层加热干燥，形成第2负极活性物质层136。然后，通过对该负极板进行辊压，将第1负极活性物质层135和第2负极活性物质层136分别在厚度方向上压制并压密化。然后，将该负极板在宽度方向JH的中央沿长度方向IH切断(一分为二)。于是，得到带状负极板131。
接着，在“电极体形成工序S3”(参照图5)中，将正极板1和负极板131 隔着另行准备的一对隔板141、143彼此重叠，绕轴线AX卷绕(参照图3)，然后，压缩成扁平状(参照图2)，形成扁平状卷绕型电极体120。
接着，在“电池组装工序S4”中，组装电池100。具体而言，准备壳体盖构件113，对其固定设置正极端子构件150和负极端子构件160(参照图 1)。然后，将正极端子构件150和负极端子构件160分别与电极体120的正极板1和负极板131焊接。然后，将该电极体120插入壳体主体构件111 内，并且用壳体盖构件113堵塞壳体主体构件111的开口。然后，焊接壳体主体构件111与壳体盖构件113，形成电池壳体110。
接着，在“注液·密封工序S5”中，通过设置于壳体盖构件113的注液孔113h而在电池壳体110内注入电解液105，在电极体120内浸渗电解液 105。然后，用密封构件115密封注液孔113h。接着，在“检查工序S6”中，对于该电池100进行各种检查和初始充电。于是，完成电池100。
(实施例)
接着，对于为了验证本发明效果而进行的试验结果进行说明。作为实施例，与实施方式同样地使用电极板制造装置200，进行第1未干燥层形成工序S11、第1干燥工序S12和第1冷却工序S13，形成了在正极集电箔3上具有第1正极活性物质层5的带状正极板(单侧正极板1y)。如前所述，实施方式的电极板制造装置200具有多个(n＝3)的冷却辊241、242、 243，冷却辊241、242、243没有与单侧正极板1y发生点接触，而是以接触长度L(y)与单侧正极板1y接触，一边使单侧正极板1y在厚度方向GH 上弯曲一边沿长度方向EH搬送(在表1的“由冷却辊进行的搬送”一栏记载为“弯曲搬送”)。另外，实施方式(实施例)中，成为单侧正极板1y的温度差ΔTd(y)越大，冷却辊241、242、243与单侧正极板1y的接触长度L(y)就越短的关系。具体而言，成为温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)>ΔTd(2)>ΔTd(3)，且接触长度L(y)为L(1)<L(2)<L(3)的关系(在表1的“温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越短”一栏用标记“○”表示)。
表1
Figure BDA0002113835660000191
(比较例1)
另一方面，作为比较例1，准备在实施方式的电极板制造装置200中的冷却部240的形态不同的电极板制造装置(参照图9)，使用其进行第1 未干燥层形成工序S11、第1干燥工序S12和第1冷却工序S13，形成了单侧正极板1y。该比较例1的冷却部740仅具有1个冷却辊741。该冷却辊741的外径与实施方式的各冷却辊241、242、243的外径相同。该冷却辊741配置在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向MH上离开480mm 的位置、即与实施方式的第3冷却辊243相同的位置。
冷却辊741基本上不受到来自干燥炉230的辐射热的加热，因此辊表面741a的温度Tr(1)为Tr(1)＝25℃。另外，冷却辊741与单侧正极板1y 的包角θ1为θ1＝25°，冷却辊741与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(1)为17.5mm。另外，接触了冷却辊741之后的单侧正极板1y的温度Td(1)为Td(1)＝25℃。因此，温度差ΔTd(1)为ΔTd(1)＝Td(0)-Td(1)＝90-25＝65℃。
(比较例2)
作为比较例2，准备在实施方式的电极板制造装置200中的冷却部240 的形态不同的电极板制造装置(参照图10)，使用其进行第1未干燥层形成工序S11、第1干燥工序S12和第1冷却工序S13，形成了单侧正极板1y。该比较例2的冷却部840具有3个冷却辊(第1冷却辊841、第2冷却辊842 和第3冷却辊843)。这些冷却辊841、842、843的外径与实施方式的各冷却辊241、242、243的外径相同。
第1冷却辊841配置在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向MH 上离开220mm的位置、即与实施方式的第1冷却辊241相同的位置。第1 冷却辊841的辊表面841a的温度Tr(1)为Tr(1)＝50℃。第2冷却辊842在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向MH上离开300mm的位置，配置在通过了第1冷却辊841的单侧正极板1y朝向高度方向NH的下方搬送的位置。该第2冷却辊842的辊表面842a的温度Tr(2)为Tr(2)＝35℃。第 3冷却辊843在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向MH上离开 380mm的位置，配置在相比于第2冷却辊842靠高度方向NH的下方，从高度方向NH的下方与单侧正极板1y接触。该第3冷却辊843的辊表面843a的温度Tr(3)为Tr(3)＝25℃。
通过将各冷却辊841、842、843如前所述地配置，第1冷却辊841与单侧正极板1y的包角θ1变为θ1＝90°，第1冷却辊841与单侧正极板1y 的长度方向EH的接触长度L(1)变为63mm。另外，第2冷却辊842与单侧正极板1y的包角θ2变为θ2＝75°，第2冷却辊842与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(2)变为52mm。另外，第3冷却辊843与单侧正极板1y的包角θ3变为θ3＝30°，第3冷却辊843与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(3)变为21mm。该比较例2中，接触长度L(y)为 L(1)＝63mm、L(2)＝52mm、L(3)＝21mm，因此与实施例的L(1)<L(2)<L(3) 的关系相反，成为L(1)>L(2)>L(3)的关系。
另外，该比较例2中，接触了第1冷却辊841之后的单侧正极板1y 的温度Td(1)为Td(1)＝55℃。因此，温度差ΔTd(1)为ΔTd(1)＝Td(0)-Td(1)＝90-55＝35℃。另外，接触了第2冷却辊842之后的单侧正极板1y的温度Td(2)为Td(2)＝37℃。因此，温度差ΔTd(2)为ΔTd(2)＝Td(1)-Td(2)＝55-37＝18℃。另外，接触了第3冷却辊843之后的单侧正极板1y的温度Td(3)为Td(3)＝25℃。因此，温度差ΔTd(3)为ΔTd(3)＝Td(2)-Td(3)＝37-25＝12℃。
该比较例2中，单侧正极板1y的温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)＝35℃、ΔTd(2)＝18℃、ΔTd(3)＝12℃，因此与实施例同样地，成为了ΔTd(1)>ΔTd(2)>ΔTd(3)的关系。另一方面，如前所述，冷却辊841、842、 843与单侧正极板1y的接触长度L(y)成为L(1)>L(2)>L(3)的关系，因此与实施例不同，没有变为温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越短的关系(在表1的“温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越短”一栏用标记“×”表示)。
(比较例3)
作为比较例3，准备实施方式的电极板制造装置200中的冷却部240 的形态不同的电极板制造装置(参照图11)，使用其进行第1未干燥层形成工序S11、第1干燥工序S12和第1冷却工序S13，形成了单侧正极板1y。该比较例3的冷却部940具有2个冷却辊(第1冷却辊941和第2冷却辊 942)。这些冷却辊941、942的外径与实施方式的各冷却辊241、242、243 的外径相同。
第1冷却辊941配置在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向MH 离开220mm的位置、即与实施方式的第1冷却辊241相同的位置。第1 冷却辊941的辊表面941a的温度Tr(1)为Tr(1)＝50℃。第2冷却辊942在其中心从干燥炉230的出口230e起在横向MH上离开480mm的位置，配置在相比于第1冷却辊941靠高度方向NH的下方，从高度方向NH的下方与单侧正极板1y接触。该第2冷却辊942的辊表面942a的温度Tr(2) 为Tr(2)＝25℃。
通过将各冷却辊941、942如前所述地配置，第1冷却辊941与单侧正极板1y的包角θ1变为θ1＝25°，第1冷却辊941与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(1)变为17.5mm。另外，第2冷却辊942与单侧正极板1y的包角θ2变为θ2＝75°，第2冷却辊942与单侧正极板1y的长度方向EH的接触长度L(2)变为52mm。该比较例3中，接触长度L(y)为 L(1)＝17.5mm、L(2)＝52mm，因此成为L(1)<L(2)的关系。
另外，该比较例3中，接触了第1冷却辊941之后的单侧正极板1y 的温度Td(1)为Td(1)＝60℃。因此，温度差ΔTd(1)为ΔTd(1)＝Td(0)-Td(1)＝90-60＝30℃。另外，接触了第2冷却辊942之后的单侧正极板1y的温度Td(2)为Td(2)＝25℃。因此，温度差ΔTd(2)为ΔTd(2)＝Td(1)-Td(2)＝60-25＝35℃。
该比较例3中，单侧正极板1y的温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)＝30℃、ΔTd(2)＝35℃，因此成为ΔTd(1)<ΔTd(2)的关系。另一方面，如前所述，冷却辊941、942与单侧正极板1y的接触长度L(y)成为L(1)<L(2)的关系。因此，与实施例相反，没有成为温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越短的关系。
接着，对于实施例和比较例1～3的单侧正极板1y，用目视分别调查了是否产生皱褶。结果，实施例的单侧正极板1y中，没有产生皱褶。另一方面，比较例1～3的单侧正极板1y中，全都产生了皱褶。产生这样结果的理由考虑如下。即，首先，比较例1(参照图9)中，将冷却辊741与干燥炉 230的出口230e远离地配置。因此，在干燥炉230的出口230e与冷却辊741之间，单侧正极板1y向高度方向NH的下方大大挠曲(图9中，方便起见将单侧正极板1y记载为没有挠曲的状态)，单侧正极板1y与冷却辊 741接触时，认为在单侧正极板1y产生了皱褶。
再者，为了抑制单侧正极板1y的挠曲，在该比较例1中，将冷却辊 741与干燥炉230的出口230e接近地配置时，由于来自干燥炉230的辐射热而使冷却辊741的辊表面741a的温度变高，因此通过了冷却辊741之后的单侧正极板1y的温度变高。该情况下，需要延长冷却辊741下游的搬送路径而进行单侧正极板1y自然冷却，电极板制造装置200加长加大，所以不优选。
另外，比较例2中，使用了多个冷却辊841、842、843，因此如比较例1那样，能够防止以搬送中的单侧正极板1y的挠曲为原因而在单侧正极板1y产生皱褶的情况。但是，比较例2中，如前所述，单侧正极板1y的温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)>ΔTd(2)>ΔTd(3)的关系，而冷却辊841、842、843 与单侧正极板1y的接触长度L(y)为L(1)>L(2)>L(3)的关系，成为温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越长的关系。比较例2中，成为这样的关系，因此认为在单侧正极板1y产生了皱褶。
另外，比较例3中，使用了多个冷却辊941、942，因此能够防止比较例1那样以单侧正极板1y的挠曲为原因而在单侧正极板1y产生皱褶的情况。但是，比较例3中，如前所述，单侧正极板1y的温度差ΔTd(y)为ΔTd(1)<ΔTd(2)的关系，而冷却辊941、942与单侧正极板1y的接触长度 L(y)为L(1)<L(2)的关系，与上述的比较例2同样，成为温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越长的关系。因此，认为与比较例2同样，该比较例3 中也在单侧正极板1y产生了皱褶。
相对于此，实施例中，使用了多个冷却辊241、242、243，因此能够防止比较例1那样以单侧正极板1y的挠曲为原因而在单侧正极板1y产生皱褶的情况。此外，实施例中，如前所述，单侧正极板1y的温度差ΔTd(y) 为ΔTd(1)>ΔTd(2)>ΔTd(3)，而冷却辊241、242、243与单侧正极板1y的接触长度L(y)为L(1)<L(2)<L(3)的关系，成为温度差ΔTd(y)越大接触长度 L(y)就越短的关系。因此，认为与比较例2、3不同，在单侧正极板1y没有产生皱褶。
再者，在实施例和比较例1～3的任一个中，冷却部240、740、840、 940中都没有产生金属粉。实施例和比较例1～3的各冷却辊241、242、243 等全都一边使单侧正极板1y在厚度方向GH上弯曲一边搬送，所以可抑制冷却辊241、242、243等与单侧正极板1y的正极集电箔3摩擦。因此，认为从单侧正极板1y的正极集电箔3没有产生金属粉。
如以上说明的那样，带状正极板1的制造方法中，在第1冷却工序S13 和第2冷却工序S16，通过多个(本实施方式中为n＝3)的冷却辊241、242、 243，一边使单侧正极板1y和两侧正极板1w在厚度方向GH上弯曲一边沿长度方向EH搬送，并且将单侧正极板1y和两侧正极板1w冷却。此时，对于冷却辊241、242、243与单侧正极板1y和两侧正极板1w的关系，以温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y)就越短的形态配置了各冷却辊241、242、 243。
通过使用多个冷却辊241、242、243，能够使单侧正极板1y和两侧正极板1w阶段性地冷却，因此能够防止单侧正极板1y和两侧正极板1w的温度急剧下降从而在单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶的情况。另外，通过使用多个冷却辊241、242、243，能够防止单侧正极板1y和两侧正极板1w在搬送途中向高度方向NH的下方大大挠曲从而在单侧正极板 1y和两侧正极板1w产生皱褶的情况。
另外，通过利用冷却辊241、242、243一边使单侧正极板1y和两侧正极板1w在厚度方向GH上弯曲一边搬送，由此与冷却辊241、242、243 以及单侧正极板1y和两侧正极板1w发生点接触的情况相比，能够抑制冷却辊241、242、243与单侧正极板1y和两侧正极板1w摩擦从而产生金属粉或正极活性物质的粉的情况。另外，通过以冷却辊241、242、243与单侧正极板1y和两侧正极板1w的关系成为温度差ΔTd(y)越大接触长度L(y) 就越短的方式配置各冷却辊241、242、243，由此也能够防止因接触长度 L(y)而在单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶的情况。于是，带状正极板1的制造方法中，在其制造过程中，能够防止在从干燥炉230搬出的单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶的情况。
此外，带状正极板1的制造方法中，对于冷却辊241、242、243的辊表面241a、242a、243a的温度Tr(y)，设为Tr(1)>Tr(2)>Tr(3)，所以容易防止单侧正极板1y和两侧正极板1w的温度急剧下降，容易使单侧正极板 1y和两侧正极板1w的温度阶段性地下降。因此，能够更切实地防止在单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶。
另外，带状正极板1的制造方法中，利用来自干燥炉230的辐射热，将第1冷却辊241的辊表面241a保持在温度Tr(1)＝50℃，并且，将第2 冷却辊242的辊表面242a保持在温度Tr(1)＝35℃。因此，不需要另行设置加热器等温度调整装置并利用该温度调整装置。
另外，如果单侧正极板1y和两侧正极板1w的第y冷却辊241、242、 243的接触前后的温度差ΔTd(y)过大，具体而言，如果温度差ΔTd(y)变为 35℃以上，则变得容易在单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶。对此，带状正极板1的制造方法中，将单侧正极板1y和两侧正极板1w的温度差ΔTd(y)全都设为小于35℃(本实施方式中，ΔTd(1)＝30℃、ΔTd(2)＝20℃、ΔTd(3)＝15℃)。因此，能够更有效地防止因与冷却辊241、242、243的接触相伴的快速冷却而在单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶的情况。
另外，将冷却辊241、242、243的个数n设为3以上(本实施方式中为 n＝3)，因此与冷却辊的个数n为n＝2的情况相比，防止单侧正极板1y和两侧正极板1w的温度急剧下降，容易使温度阶段性地下降。因此，与冷却辊的个数n为n＝2的情况相比，能够更切实地防止在单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶的情况。
另外，如果冷却辊241、242、243与单侧正极板1y和两侧正极板1w 的长度方向EH的接触长度L(y)过短，具体而言，如果接触长度L(y)小于 14mm，则冷却辊241、242、243与单侧正极板1y和两侧正极板1w摩擦，容易产生金属粉或正极活性物质粉。对此，带状正极板1的制造方法中，将接触长度L(y)全都设为14mm以上(本实施方式中，L(1)＝17.5mm、 L(2)＝28mm、L(3)＝73mm)。因此，能够更有效地抑制冷却辊241、242、 243与单侧正极板1y和两侧正极板1w摩擦从而产生金属粉或活性物质粉的情况。
另外，电池100的制造方法具备采用带状正极板1的制造方法制造带状正极板1的正极板制造工序S1，所以能够防止在从干燥炉230搬出的单侧正极板1y和两侧正极板1w产生皱褶的情况。因此，通过使用没有皱褶的带状正极板1形成电极体120(电极体形成工序S3)，而且使用该电极体120组装电池100(电池组装工序S4)，能够制造可靠性高的电池100。
以上，基于实施方式说明了本发明，但本发明不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围当然可以适当变更而应用。例如，实施方式中，作为带状电极板的制造方法，例示了带状正极板1的制造方法，但也可以对带状负极板131的制造方法应用本发明。
另外，实施方式中，例如通过将正极糊DP涂布于正极集电箔3来形成了未干燥第1活性物质层5x和未干燥第2活性物质层6x，但未干燥第1 活性物质层5x和未干燥第2活性物质层6x的形成方法不限于此。例如，通过将正极活性物质粒子、导电粒子、粘结剂和分散介质混合并造粒，得到由粘土状湿润粒子构成的粒子聚集体。并且，可以使用具有3根辊的辊压装置，由该粒子聚集体制造未干燥活性物质层，再将其转印到正极集电箔3上，在正极集电箔3上形成未干燥第1活性物质层5x和未干燥第2 活性物质层6x。
另外，实施方式的电池100中，作为电极体120，例示出原样地使用带状形成了带状正极板1的扁平状卷绕型的电极体120，但电极体120的形态不限于此。例如，电极体120可以是将带状正极板1在长度方向EH 上按预定间隔切断形成矩形的多个正极板，并且分别准备多个矩形的负极板和隔板，使多个正极板和多个负极板隔着隔板交替层叠而成的层叠型电极体。

Claims (23)

1.一种带状电极板的制造方法，所述带状电极板具备带状集电箔和活性物质层，所述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成，所述带状电极板的制造方法的特征在于，包括以下工序：
一边使未干燥电极板沿上述长度方向搬送，一边使上述未干燥电极板中的未干燥活性物质层在干燥炉内加热干燥，从而形成上述活性物质层，上述未干燥活性物质层在上述集电箔上以沿上述长度方向延伸的带状形成；以及
使从上述干燥炉搬出的带状电极板分别接触n个冷却辊，通过各个上述冷却辊，一边在使上述带状电极板在厚度方向上弯曲的同时沿上述长度方向搬送，一边对上述带状电极板进行冷却，其中，
n是2以上的自然数，
(i)将上述n个冷却辊中的第y个与上述带状电极板接触的第y冷却辊和上述带状电极板的上述长度方向的接触长度设为L(y)，
(ii)将上述干燥炉的出口的上述带状电极板的温度Td(0)和接触了第1冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(1)的温度差设为ΔTd(1)，并将接触了第(y-1)冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(y-1)和接触了第y冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(y)的温度差设为ΔTd(y)，
此时，以上述温度差ΔTd(y)越大上述接触长度L(y)就越短的方式配置上述n个冷却辊。
2.根据权利要求1所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
将所述第y冷却辊的辊表面的温度设为Tr(y)时，所述n个冷却辊满足Tr(1)>···>Tr(n)这一条件。
3.根据权利要求2所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
所述n个冷却辊中的至少1个冷却辊为了保持所述辊表面的所述温度Tr(y)而利用来自所述干燥炉的辐射热。
4.根据权利要求1所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
所述温度差ΔTd(y)全都小于35℃。
5.根据权利要求2所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
所述温度差ΔTd(y)全都小于35℃。
6.根据权利要求3所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
所述温度差ΔTd(y)全都小于35℃。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
所述冷却辊的个数n为3以上。
8.根据权利要求1～6的任一项所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
所述接触长度L(y)全都为14mm以上。
9.根据权利要求7所述的带状电极板的制造方法，其特征在于，
所述接触长度L(y)全都为14mm以上。
10.一种电池的制造方法，所述电池具备具有带状电极板的电极体，所述带状电极板包含带状集电箔和活性物质层，所述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成，所述电池的制造方法的特征在于，包括以下工序：
采用权利要求1～9的任一项所述的带状电极板的制造方法来制造上述带状电极板；
形成包含上述带状电极板的上述电极体；以及
组装包含上述电极体的上述电池。
11.一种电极板制造装置，用于制造带状电极板，所述带状电极板具备带状集电箔和活性物质层，所述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成，所述电极板制造装置的特征在于，包含干燥炉和n个冷却辊，
所述干燥炉中，一边使未干燥电极板沿上述长度方向搬送，一边使上述未干燥电极板中的未干燥活性物质层加热干燥，从而形成上述活性物质层，上述未干燥活性物质层在上述集电箔上以沿上述长度方向延伸的带状形成，
所述n个冷却辊与从上述干燥炉搬出的带状电极板分别接触，一边在使上述带状电极板在厚度方向上弯曲的同时沿上述长度方向搬送，一边对上述带状电极板进行冷却，其中，
n是2以上的自然数，
将上述n个冷却辊中的第y个与上述带状电极板接触的第y冷却辊和上述带状电极板的上述长度方向的接触长度设为L(y)，
将上述干燥炉的出口的上述带状电极板的温度Td(0)和接触了第1冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(1)的温度差设为ΔTd(1)，并将接触了第(y-1)冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(y-1)和接触了第y冷却辊之后的上述带状电极板的温度Td(y)的温度差设为ΔTd(y)，
此时，以上述温度差ΔTd(y)越大上述接触长度L(y)就越短的方式配置上述n个冷却辊。
12.根据权利要求11所述的电极板制造装置，其特征在于，
将所述第y冷却辊的辊表面的温度设为Tr(y)时，所述n个冷却辊满足Tr(1)>···>Tr(n)这一条件。
13.根据权利要求12所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述n个冷却辊中的至少1个冷却辊为了保持所述辊表面的所述温度Tr(y)而被配置在受到来自所述干燥炉的辐射热的位置。
14.根据权利要求11所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述温度差ΔTd(y)全都小于35℃。
15.根据权利要求12所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述温度差ΔTd(y)全都小于35℃。
16.根据权利要求13所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述温度差ΔTd(y)全都小于35℃。
17.根据权利要求11～16的任一项所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述冷却辊的个数n为3以上。
18.根据权利要求11～16的任一项所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述接触长度L(y)全都为14mm以上。
19.根据权利要求17所述的电极板制造装置，其特征在于，
所述接触长度L(y)全都为14mm以上。
20.根据权利要求11～16的任一项所述的电极板制造装置，其特征在于，
在所述带状电极板的所述搬送方向上，越靠近所述干燥炉侧，所述接触长度L(y)就越短。
21.根据权利要求17所述的电极板制造装置，其特征在于，
在所述带状电极板的所述搬送方向上，越靠近所述干燥炉侧，所述接触长度L(y)就越短。
22.根据权利要求18所述的电极板制造装置，其特征在于，
在所述带状电极板的所述搬送方向上，越靠近所述干燥炉侧，所述接触长度L(y)就越短。
23.根据权利要求19所述的电极板制造装置，其特征在于，
在所述带状电极板的所述搬送方向上，越靠近所述干燥炉侧，所述接触长度L(y)就越短。
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