DE102012215198A1 - Elektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

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Toshinori BANDO
Yoshikatsu Ohtani
Kazuya Okabe
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GS Yuasa International Ltd
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Abstract

Eine Elektrode weist auf: eine Elektrodenplatte; eine Leitschicht, die auf der Elektrodenplatte gebildet ist; und eine Aktivmaterialschicht, die auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildet ist, und die Elektrodenplatte weist einen unbeschichteten Bereich auf, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt.

Description

  • RÜCKVERWEISUNG AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung basiert auf den JP-A-2011-186843 und JP-A-2011-186750 , eingereicht beim Japanischen Patentamt am 30. August 2011, deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die Offenbarung betrifft eine Elektrode und ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode.
  • 2. Verwandte Technik
  • Eine Elektrode verfügt beispielsweise über eine Elektrodenplatte und eine Aktivmaterialschicht, die auf einer Leitschicht gebildet ist. Zum Einsatz kommt eine solche Elektrode beispielsweise für ein Stromspeicherelement, z. B. eine Batterie (Sekundärbatterie, Primärbatterie o. ä.) und einen Kondensator (elektrischer Doppelschichtkondensator o. ä.). Beispielsweise gehört die Elektrode zu einer Elektrodenanordnung, die ein Hauptteil einer Batterie ist. Die Elektrodenanordnung weist eine positivelektrodenseitige Elektrode und eine negativelektrodenseitige Elektrode auf. Jede Elektrode verfügt über eine Elektrodenplatte und eine darauf gestapelte Aktivmaterialschicht. Vielfach sind die positivelektrodenseitige Elektrode und die negativelektrodenseitige Elektrode mit einem dazwischen eingefügten Separator abwechselnd übereinander gestapelt.
  • In einigen Fällen ist die Haftung zwischen den Elektroden gemäß der vorstehenden Beschreibung nicht ausreichend gewährleistet, was vom Material der Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht abhängt. Angesichts dieser Fälle hat eine Elektrode gemäß der JP-A-2008-60060 eine Leitschicht (Grundierungsschicht), die zwischen einer Elektrodenplatte und einer Aktivmaterialschicht angeordnet ist. Die Leitschicht kommt zur Verringerung des Kontaktwiderstands zwischen der Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht durch Verbessern der Haftung dazwischen zum Einsatz.
  • Somit kann die Bereitstellung einer Leitschicht zwischen der Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht die Haftfestigkeit der Aktivmaterialschicht an der Elektrodenplatte erhöhen und die Batteriekapazität oder die Batterielebensdauer verbessern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Elektrode weist auf: eine Elektrodenplatte; eine Leitschicht, die auf der Elektrodenplatte gebildet ist; und eine Aktivmaterialschicht, die auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildet ist, und die Elektrodenplatte weist einen unbeschichteten Bereich auf, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt.
  • In dieser Elektrode ist die Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildet. Daher breitet sich ein Teil der Aktivmaterialschicht über die Leitschicht hinaus auf die Elektrodenplatte aus. Im Ausbreitungsteil der Aktivmaterialschicht liegt die auf der Elektrodenplatte gebildete Leitschicht nicht frei. Daher kann die Kantenposition der Kante der Aktivmaterialschicht mit einer optischen Positionsdetektionseinheit genau detektiert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung;
  • 2A und 2B zeigen einen Prozess zur Herstellung einer Elektrodenfolie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
  • 3A und 3B zeigen den Prozess zur Herstellung der Elektrodenfolie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
  • 4A und 4B zeigen den Prozess zur Herstellung der Elektrodenfolie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
  • 5 zeigt den Prozess zur Herstellung der Elektrodenfolie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
  • 6 ist eine schematische erläuternde Ansicht eines Pressbearbeitungsschritts, der an der Elektrodenfolie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung durchgeführt wird;
  • 7 zeigt die Pressbearbeitung, die an der Elektrodenfolie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung durchgeführt wird;
  • 8 ist eine Perspektivansicht eines Aufbaus einer Elektrodenanordnung gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
  • 9 ist ein Graph, der Versuchsdaten gemäß der Ausführungsform der Offenbarung zeigt;
  • 10 ist ein Graph, der Versuchsdaten gemäß der Ausführungsform der Offenbarung zeigt;
  • 11 ist eine Perspektivansicht eines Innenaufbaus einer Batterie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
  • 12 ist eine das Aussehen veranschaulichende Perspektivansicht der Batterie gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
  • 13 zeigt einen Prozess zur Herstellung einer Elektrodenfolie gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung; und
  • 14 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Messung der Trennfestigkeit erläutert.
  • NÄHERE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden näheren Beschreibung werden zur Erläuterung zahlreiche spezifische Einzelheiten vorgestellt, um für ein gründliches Verständnis der offenbarten Ausführungsformen zu sorgen. Gleichwohl wird allerdings deutlich sein, dass eine oder mehrere Ausführungsformen ohne diese spezifischen Einzelheiten praktisch umgesetzt werden können. In anderen Fällen sind bekannte Aufbauten und Bauelemente schematisch dargestellt, um die Zeichnung zu vereinfachen.
  • Die Bereitstellung der Leitschicht zwischen der Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht zur Erhöhung der Haftung dazwischen könnte ein Problem in einem Prozess zur Herstellung der Elektrode verursachen. Das heißt, unter Berücksichtigung des beabsichtigten Zwecks der Bildung der Leitschicht ist die Leitschicht so gebildet, dass sie einen Bereich vollständig bedeckt, in dem die Aktivmaterialschicht, die als über der Leitschicht vorgesehene Schicht dient, gebildet ist. Anders gesagt ist der Bereich, in dem die Leitschicht gebildet ist, allgemein größer als der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist. Als Ergebnis gehört der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, vollständig zu dem Bereich, in dem die Leitschicht gebildet ist.
  • Daher liegt ein Teil der Leitschicht an einem Grenzabschnitt (der Umgebung einer Kante der Aktivmaterialschicht) zwischen einem Bereich, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt (unbeschichteter Bereich) und dem Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, frei.
  • Zum Prozess zur Herstellung einer Elektrode gehört ein Schritt des Detektierens der Position, an der die Aktivmaterialschicht gebildet ist, und Durchführens einer gewissen Art von Bearbeitung auf der Grundlage der detektierten Positionsinformationen. Hinsichtlich der Detektion der Position, an der die Aktivmaterialschicht gebildet ist, wird die Position einer Kante der Aktivmaterialschicht oft optisch detektiert.
  • Zum genauen optischen Detektieren der Position der Kante der Aktivmaterialschicht ist erwünscht, dass sich der Zustand von Reflexionslicht auf den Kanten an den beiden Seiten der Aktivmaterialschicht deutlich unterscheidet.
  • Allgemein unterscheiden sich der Zustand des Lichtstrahls, der auf der als Grundlage dienenden Elektrodenplatte reflektiert wird, und der Zustand des auf der Aktivmaterialschicht reflektierten Lichtstrahls deutlich. Allerdings haben der auf der Aktivmaterialschicht reflektierte Lichtstrahl und der auf der Leitschicht reflektierte Lichtstrahl oft die gleiche Art von Farbe. Diese Reflexionslichtstrahlen ähneln einander, und eine klare Unterscheidung ist schwierig.
  • Auf diese Weise liegt ein Teil eines Leiters in der Umgebung der Kante der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte (am Grenzabschnitt zwischen dem unbeschichteten Bereich und dem Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist) mitunter frei. In diesen Fällen ist es schwierig, die Position der Kante der Aktivmaterialschicht optisch genau festzulegen. Dadurch weist das Detektionsergebnis einen Fehler auf.
  • Durch diesen Detektionsfehler wird die Genauigkeit des Prozesss in einem anschließenden Schritt beeinträchtigt, in dem die Positionsinformationen über die Kante der Aktivmaterialschicht genutzt werden, was zu Beeinträchtigung der Batterieleistung führt.
  • Als Aufgabe liegt der Offenbarung zugrunde, auch in dem Fall, in dem die Leitschicht zwischen der Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht vorgesehen ist, die Position der Kante der Aktivmaterialschicht genau zu detektieren.
  • Es gibt andere Techniken zur Erhöhung der Batteriekapazität unter Gesichtspunkten, die sich von der Technik völlig unterscheiden, bei der die Leitschicht verwendet wird. In einer der Techniken wird die Dichte der Aktivmaterialschicht durch Pressen des Bereichs erhöht, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, nachdem die Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte durch Auftragen o. ä. gebildet ist.
  • Die Dichtezunahme der Aktivmaterialschicht führt zur Erhöhung der Menge des Gehaltes an Aktivmaterial relativ zum Volumen des Batteriegehäuses. Dadurch wird die Batteriekapazität relativ zum Volumen des Batteriegehäuses erhöht. Allerdings macht es ein solches Pressen schwierig, eine folienförmige Elektrodenplatte zu handhaben, auf der das Aktivmaterial aufgetragen ist.
  • Auf der Elektrodenplatte ist allgemein ein unbeschichteter Bereich, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt, als Bereich gebildet, in dem elektrische Verdrahtungen gebildet werden. Beim Pressen des Bereichs, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, zusammen mit dem unbeschichteten Bereich wird der unbeschichtete Bereich infolge der Dicke der Aktivmaterialschicht kaum gepresst.
  • Daher wird beim Pressen der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, durch die Ausübung der Presskraft gestreckt (gedehnt), wogegen der unbeschichtete Bereich kaum gestreckt wird. Dadurch wird die Elektrodenplatte gebogen, was die Handhabung der Elektrodenplatte erschwert.
  • Zum Schutz gegen Biegen der Elektrodenplatte zieht man Pressen zum Ausüben der geeigneten Presskraft nicht nur auf den Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, sondern auch auf den unbeschichteten Bereich in Betracht. Dies kann den Mangel an Streckung des unbeschichteten Bereichs kompensieren. Damit haben der unbeschichtete Bereich und der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, im Wesentlichen den gleichen Streckzustand. Folglich wird das Biegen der Elektrodenplatte verhindert.
  • Allerdings könnte die Kombination der Technik, um die dünne Leitschicht zwischen der Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht vorzusehen, und der Presstechnik, um den Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, und den unbeschichteten Bereich jeweils geeignet zu pressen, zu einem Problem im Prozess zur Herstellung der Elektrode führen.
  • Wie zuvor beschrieben, liegt ein Teil der Leitschicht am Grenzabschnitt zwischen dem unbeschichteten Bereich und dem Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, frei. Obwohl die Leitschicht eine dünne Schicht ist, ist der Bereich, in dem die Leitschicht in der Elektrode freiliegt, etwas dicker als der unbeschichtete Bereich. Um daher den unbeschichteten Bereich wirksam zu pressen, wird das Pressen auf dem Bereich mit Ausnahme des Bereichs durchgeführt, in dem die Leitschicht freiliegt.
  • Der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, ist dicker als der Bereich, in dem die Leitschicht freiliegt. Daher wird beim Pressen, das auf dem Bereich durchgeführt wird, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, der Bereich, in dem die Leitschicht freiliegt, nicht wirksam gepresst.
  • Daher ist der Bereich (Bereich, in dem die Leitschicht freiliegt), in dem die Presskraft durch das Pressen nicht wirkt, zwischen dem Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, und dem unbeschichteten Bereich vorhanden. Folglich wird ein Raum zwischen dem Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, und dem unbeschichteten Bereich gebildet, die gepresst wurden. Dies reduziert drastisch die durch Pressen des unbeschichteten Bereichs erhaltenen Wirkungen und verursacht Biegen der Elektrodenplatte.
  • Als weitere Aufgabe liegt der Erfindung zugrunde, das Biegen der Elektrodenplatte in der Elektrode mit der Elektrodenplatte, der Aktivmaterialschicht und der Leitschicht zwischen der Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht möglichst zu unterdrücken.
  • Eine offenbarungsgemäße Elektrode weist eine Elektrodenplatte, eine auf der Elektrodenplatte gebildete Leitschicht und eine auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildete Aktivmaterialschicht auf. Die Elektrodenplatte weist einen unbeschichteten Bereich auf, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt.
  • In dieser Elektrode ist die Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildet. Daher breitet sich ein Teil der Aktivmaterialschicht über die Leitschicht hinaus auf die Elektrodenplatte aus. Im Ausbreitungsteil der Aktivmaterialschicht liegt die auf der Elektrodenplatte gebildete Leitschicht nicht frei. Daher kann die Kantenposition der Kante der Aktivmaterialschicht mit einer optischen Positionsdetektionseinheit genau detektiert werden.
  • In einem Aspekt einer offenbarungsgemäßen Elektrode weist eine Aktivmaterialschicht ein Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil auf. In diesem Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt eine Kante der Aktivmaterialschicht auf einer Seite des unbeschichteten Bereichs näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als eine Kante der Leitschicht.
  • Dieser Aspekt beruht auf einer Art der Bildung der Leitschicht und der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte. In diesem Aspekt liegt die Kante eines Teils der Aktivmaterialschicht auf der Seite der oberen Schicht näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als die Kante der Leitschicht auf der Seite der unteren Schicht. Folglich dient ein Teil der Aktivmaterialschicht als Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil, das sich zur Seite des unbeschichteten Bereichs über die Leitschicht hinaus ausbreitet. Im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt die Leitschicht auf der Seite der unteren Schicht nicht frei. Dadurch kann die Kantenposition der Aktivmaterialschicht mit der optischen Positionsdetektionseinheit genau detektiert werden.
  • Der Abstand zwischen der Kante der Leitschicht und der Kante der Aktivmaterialschicht in diesem Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil kann 2 mm oder weniger betragen. In diesem Fall ist die Breite des Ausbreitungsteils der Aktivmaterialschicht von der Leitschicht auf höchstens 2 mm eingestellt. Dadurch lässt sich Beeinträchtigung der Haftfestigkeit zwischen der Aktivmaterialschicht und der Elektrodenplatte ausreichend unterdrücken.
  • In einem weiteren Aspekt der offenbarungsgemäßen Elektrode weist die Elektrodenplatte eine Kurzschluss-Schutzschicht mit höherem elektrischem Widerstand als die Elektrodenplatte auf, und diese Kurzschluss-Schutzschicht ist auf dem Grenzabschnitt zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich gebildet.
  • In diesem Aspekt hat die Kurzschluss-Schutzschicht einen höheren elektrischen Widerstand als die Elektrodenplatte und ist auf dem Grenzabschnitt zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich auf mindestens einer der Elektrodenplatten auf der positiven Elektrodenseite und der negativen Elektrodenseite gebildet. Dies ermöglicht, den Fluss von großem Kurzschlussstrom zwischen der positivelektrodenseitigen Elektrode und der negativelektrodenseitigen Elektrode zu unterdrücken oder zu verhindern, wenn die Elektroden durch das Eindringen von Fremdstoffen o. ä. miteinander in Kontakt gebracht werden.
  • In noch einem weiteren Aspekt der offenbarungsgemäßen Elektrode sind der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, und der unbeschichtete Bereich auf der Elektrodenplatte gestreckt.
  • Dieser Aspekt beruht auf einer Art der Bildung der Leitschicht und der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte. In diesem Aspekt liegt die Kante eines Teils der Aktivmaterialschicht auf der Seite der oberen Schicht näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als die Kante der Leitschicht auf der Seite der unteren Schicht. Somit breitet sich ein Teil der Aktivmaterialschicht über die Leitschicht hinaus zur Seite des unbeschichteten Bereichs aus.
  • Dadurch wird es möglich, den unbeschichteten Bereich zu strecken, um das geeignete Gleichgewicht mit der Streckung des Bereichs, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, ohne Berücksichtigung des Vorhandenseins der Leitschicht zu ermöglichen.
  • Hierbei verfügt der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, nicht nur über den Bereich auf der Elektrodenplatte, in dem die Aktivmaterialschicht direkt auf der Elektrodenplatte gebildet ist, sondern auch den Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht über die Leitschicht gebildet ist.
  • Eine Elektrode, die durch ein erstes Verfahren zur Herstellung einer Elektrode gemäß der Offenbarung hergestellt wird, weist eine Elektrodenplatte, eine auf der Elektrodenplatte gebildete Leitschicht und eine auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildete Aktivmaterialschicht auf. Die Elektrodenplatte weist einen unbeschichteten Bereich auf, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt. Die Aktivmaterialschicht weist ein Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil auf. In diesem Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt eine Kante der Aktivmaterialschicht auf der Seite des unbeschichteten Bereichs näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als eine Kante der Leitschicht. Dieses Herstellungsverfahren weist einen Schritt des Festlegens einer Position der Aktivmaterialschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil mit einer optischen Positionsdetektionseinheit auf.
  • Dieser Aspekt der Elektrode gemäß diesem Herstellungsverfahren beruht auf einer Art der Bildung der Leitschicht und der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte. In diesem Aspekt liegt die Kante eines Teils der Aktivmaterialschicht auf der Seite der oberen Schicht näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als die Kante der Leitschicht auf der Seite der unteren Schicht. Folglich dient ein Teil der Aktivmaterialschicht als Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil, das sich zur Seite des unbeschichteten Bereichs über die Leitschicht hinaus erstreckt.
  • Im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt die Leitschicht auf der Seite der unteren Schicht nicht frei. Dadurch kann auch unter den Umständen, unter denen die Unterscheidung zwischen der Leitschicht und der Aktivmaterialschicht schwierig ist, die Position der Aktivmaterialschicht mit der optischen Positionsdetektionseinheit genau detektiert werden.
  • Die Leitschicht ist nicht zwischen dem Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil und der Elektrodenplatte vorhanden. Allerdings beeinflusst das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil den Batteriebetrieb zu einem gewissen Grad. Das Vorhandensein des Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteils bewirkt nur, dass die Batteriekapazität o. ä. in gewissem Maß sinkt.
  • Zusätzlich ist die Fläche des Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteils nicht unbedingt groß und kann minimal sein. Daher beeinflusst der Kapazitätsrückgang infolge des Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteils kaum die Batteriekapazität auf der gesamten Aktivmaterialschicht.
  • Hierbei beträgt in diesem Aspekt des ersten Verfahrens zur Herstellung der Elektrode gemäß der Offenbarung der Abstand zwischen der Kante der Aktivmaterialschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil und der Kante der Leitschicht höchstens 2 mm. Somit kann durch Einstellen der Breite des Ausbreitungsteils der Aktivmaterialschicht von der Leitschicht auf höchstens 2 mm die Beeinträchtigung der Haftfestigkeit zwischen der Aktivmaterialschicht und der Elektrodenplatte ausreichend unterdrückt werden.
  • In einem weiteren Aspekt des ersten Verfahrens zur Herstellung der Elektrode gemäß der Offenbarung entspricht der Schritt des Festlegens der Position der Aktivmaterialschicht einem Schritt des Detektierens der Positionsinformationen über die Kantenposition der Aktivmaterialschicht mit der optischen Positionsdetektionseinheit. Dadurch kann auch unter Umständen, unter denen die Unterscheidung zwischen der Leitschicht und der Aktivmaterialschicht schwierig ist, die Kantenposition der Aktivmaterialschicht mit der optischen Positionsdetektionseinheit genau detektiert werden.
  • Dieser Aspekt kann ferner einen Schritt des Bildens einer Kurzschluss-Schutzschicht mit höherem elektrischem Widerstand als die Elektrodenplatte auf einem Grenzabschnitt zwischen dem unbeschichteten Bereich und der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte auf der Grundlage der Positionsinformationen über die Kantenposition der Aktivmaterialschicht aufweisen.
  • Bei Bildung einer Elektrodenanordnung durch solches Anordnen der positivelektrodenseitigen Elektrode und der negativelektrodenseitigen Elektrode, dass sie zueinander weisen, wird der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht auf der negativen Elektrodenseite gebildet wird, allgemein größer als der Bereich gebildet, in dem die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite gebildet wird. Damit kann ein teures Aktivmaterial der positiven Elektrode wirksam zum Batteriebetrieb beitragen. Außerdem ist es in einer Lithium-Ionen-Batterie durch größeres Bilden des Bereichs, in dem die Aktivmaterialschicht auf der negativen Elektrodenseite gebildet wird, als der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite gebildet wird, möglich, das Auftreten von Li-Elektrokristallisation in einem Abschnitt, in dem die Aktivmaterialschicht auf der negativen Elektrodenseite nicht während des Ladens gebildet wird, zu verhindern oder zu unterdrücken.
  • In diesem Fall weist der Abschnitt der positivelektrodenseitigen Elektrode, in dem die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite nicht gebildet ist, zur negativelektrodenseitigen Elektrode. In diesem Zustand könnte das Eindringen von Fremdstoffen o. ä. bewirken, dass der Abschnitt der negativen Elektrodenseite mit dem Abschnitt in Kontakt steht, in dem die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite nicht gebildet ist. In diesem Fall könnte ein großer Kurzschlussstrom infolge des niedrigen elektrischen Widerstands in diesem Kontaktabschnitt fließen.
  • Angesichts dessen kann eine Kurzschluss-Schutzschicht mit hohem elektrischem Widerstand in dem Abschnitt auf der Elektrodenplatte auf der positiven Elektrodenseite gebildet werden, in dem die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite nicht gebildet ist und der zur negativelektrodenseitigen Elektrode weist, was zuvor beschrieben wurde. Dies kann Erzeugung von Kurzschlussstrom unterdrücken oder verhindern.
  • Diese Kurzschluss-Schutzschicht kann genau entlang der Kante der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite gebildet werden. Um dies zu erreichen, ist es wirksam, die Kantenposition der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite genau zu detektieren und die Kurzschluss-Schutzschicht durch Nutzung der Detektionsinformationen, wie zuvor beschrieben, zu bilden.
  • Der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite gebildet wird, kann größer als der Bereich gebildet werden, in dem die Aktivmaterialschicht auf der negativen Elektrodenseite gebildet wird. In diesem Fall ist es wirksam, die Kantenposition der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode genau zu detektieren und die Kurzschluss-Schutzschicht durch Nutzung der Detektionsinformationen zu bilden.
  • Ein weiterer Aspekt des ersten Verfahrens zur Herstellung der Elektrode gemäß der Offenbarung weist ferner einen Schritt des Einstellens einer Schnittposition der mit der Leitschicht und der Aktivmaterialschicht versehenen Elektrodenplatte auf der Grundlage der Positionsinformationen über die Kantenposition der Aktivmaterialschicht auf.
  • Im Prozess zur Herstellung der Elektrode wird die Elektrodenplatte, auf der die Aktivmaterialschicht u. ä. gestapelt sind, in mehrere Stücke geschnitten. Dadurch werden mehrere Elektroden zeitgleich hergestellt. Bei Einsatz eines solchen Herstellungsverfahrensablaufs ist es bevorzugt, dass die Fläche der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte, die dem Schneiden unterzogen wird, genau eingestellt wird. Haben die durch Schneiden gebildeten Elektroden Aktivmaterialschichten mit voneinander unterschiedlichen Flächen, ist die Batteriekapazität ungleichmäßig (variiert). Angesichts dessen ist es effektiv, die Kantenposition der Aktivmaterialschicht genau zu detektieren und die Schneidposition durch Nutzung der Detektionsinformationen einzustellen.
  • In einem weiteren Aspekt des ersten Verfahrens zur Herstellung der Elektrode gemäß der Offenbarung hat die Elektrodenplatte eine rechtwinklige Bandform, und die Leitschicht sowie die Aktivmaterialschicht haben jeweils eine Bandform, die sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte so erstreckt, dass der unbeschichtete Bereich an der Kante der Elektrodenplatte in Breitenrichtung liegt. Außerdem wird das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich gebildet.
  • In diesem Aspekt werden die Leitschicht und die Aktivmaterialschicht in Bandform in Längsrichtung auf der Elektrodenplatte in rechtwinkliger Bandform gebildet. In diesem Aspekt kann die Kante der Aktivmaterialschicht über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich detektiert werden, der sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte erstreckt. Dadurch kann jede Bearbeitung auf der Elektrode in rechtwinkliger Bandform genau durchgeführt werden.
  • Eine Elektrode, die durch ein zweites Verfahren zur Herstellung einer Elektrode gemäß der Offenbarung hergestellt wird, weist eine Elektrodenplatte, eine auf der Elektrodenplatte gebildete Leitschicht und eine auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildete Aktivmaterialschicht auf. Die Elektrodenplatte weist einen unbeschichteten Bereich auf, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt. Die Aktivmaterialschicht hat ein Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil. In diesem Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt ein Kantenteil der Aktivmaterialschicht auf der Seite des unbeschichteten Bereichs näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als eine Kante der Leitschicht. Dieses Herstellungsverfahren weist einen Schritt des Pressens des unbeschichteten Bereichs durch Ausüben einer Druckkraft auf den unbeschichteten Bereich und einen Schritt des Pressens der Aktivmaterialschicht durch Ausüben einer Druckkraft auf den Bereich auf, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist.
  • Dieser Aspekt der Elektrode gemäß diesem Herstellungsverfahren beruht auf einer Art der Bildung der Leitschicht und der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte. In diesem Aspekt liegt die Kante eines Teils der Aktivmaterialschicht auf der Seite der oberen Schicht näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als die Kante der Leitschicht auf der Seite der unteren Schicht. Folglich dient ein Teil der Aktivmaterialschicht als Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil, das sich zur Seite des unbeschichteten Bereichs über die Leitschicht hinaus erstreckt.
  • In diesem Herstellungsverfahren wird der Schritt des Pressens des unbeschichteten Bereichs auf dem unbeschichteten Bereich durchgeführt, was den unbeschichteten Bereich streckt. Dabei kann eine Pressposition auf dem unbeschichteten Bereich so bestimmt werden, dass eine Streckwirkung erhalten werden kann, um das geeignete Gleichgewicht mit der Streckwirkung durch den Schritt des Pressens der Aktivmaterialschicht zu erreichen, der auf dem Bereich durchgeführt wird, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, ohne das Vorhandensein der Leitschicht zu berücksichtigen.
  • Zu beachten ist, dass die Leitschicht nicht zwischen dem Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil und der Elektrodenplatte vorhanden ist. Allerdings beeinflusst das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil den Batteriebetrieb in gewissem Maße. Das Vorhandensein des Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteils bewirkt nur, dass die Batteriekapazität o. ä. in gewissem Maß sinkt.
  • Die Fläche des Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteils ist nicht notwendigerweise groß und kann minimal sein. Daher beeinflusst der Kapazitätsrückgang infolge des Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteils kaum die Batteriekapazität auf der gesamten Aktivmaterialschicht.
  • Hierbei verfügt der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, nicht nur über den Bereich auf der Elektrodenplatte, in dem die Aktivmaterialschicht direkt auf der Elektrodenplatte gebildet ist, sondern auch den Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht über die Leitschicht gebildet ist.
  • In einem Aspekt des zweiten Verfahrens zur Herstellung der Elektrode gemäß der Offenbarung beträgt der Abstand zwischen der Kante der Leitschicht und der Kante der Aktivmaterialschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil höchstens 2 mm. Somit kann durch Einstellen der Breite des Ausbreitungsteils der Aktivmaterialschicht von der Leitschicht auf höchstens 2 mm, die Beeinträchtigung der Haftfestigkeit zwischen der Aktivmaterialschicht und der Elektrodenplatte ausreichend unterdrückt werden.
  • In einem weiteren Aspekt des zweiten Verfahrens zur Herstellung der Elektrode gemäß der Offenbarung hat die Elektrodenplatte eine rechtwinklige Bandform, und die Leitschicht sowie die Aktivmaterialschicht haben jeweils eine Bandform, die sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte so erstreckt, dass der unbeschichtete Bereich an der Kante der Elektrodenplatte in Breitenrichtung liegt. Außerdem wird das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich gebildet.
  • In diesem Aspekt werden die Leitschicht und die Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte jeweils in rechtwinkliger Bandform in einer Bandform so gebildet, dass sie sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte erstrecken. In diesem Aspekt kann der unbeschichtete Bereich wirksam über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich gestreckt werden, der sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte erstreckt.
  • Im Folgenden werden eine Elektrode und ein Verfahren zur Herstellung der Elektrode gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsform zeigt eine Elektrode, die für eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt (insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie) verwendet werden kann, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Aufbau der Sekundärbatterie RB mit nichtwässrigem Elektrolyt:
  • Gemäß der Perspektivansicht von 12 weist eine Sekundärbatterie RB mit nichtwässrigem Elektrolyt gemäß dieser Ausführungsform ein Batteriegehäuse BC auf (nachstehend einfach als Gehäuse BC bezeichnet). Das Gehäuse BC verfügt über einen Gehäusekörper 1 mit einer mit Boden versehenen zylindrischen (insbesondere mit Boden versehenen rechtwinkligen zylindrischen) Form und ein Deckelteil 2. Das Deckelteil 2 deckt eine offene Oberfläche des Gehäusekörpers 1 ab und ist damit verschweißt. Das Deckelteil 2 ist eine streifenförmige rechtwinklige Platte. Auf einer Oberfläche des Deckelteils 2 auf der Außenseite des Gehäuses BC sind eine Klemmenschraube 5, die als Elektrodenklemme für eine positive Elektrode dient, und eine Klemmenschraube 7 angebracht, die als Elektrodenklemme für eine negative Elektrode dient. Der Gehäusekörper 1 hat eine flache und im Wesentlichen kubische massive Form in Übereinstimmung mit der Form des Deckelteils 2. Als Ergebnis hat das Gehäuse BC insgesamt eine flache und im Wesentlichen kubische massive Form.
  • 11 ist eine Perspektivansicht der Sekundärbatterie RB im Blick von unten auf die Sekundärbatterie RB. 11 veranschaulicht einen Innenaufbau (Aufbau innerhalb des Gehäuses BC) der Sekundärbatterie RB. Wie diese Zeichnung darstellt, sind eine mit einer strichpunktierten Linie bezeichnete Elektrodenanordnung 3 sowie Stromsammler 4 und 6 im Gehäuse BC untergebracht. Diese sind in Elektrolyt eingetaucht.
  • Die Stromsammler 4 und 6 sind Teile zum elektrischen Verbinden der Elektrodenanordnung 3 und der Klemmenschrauben 5 und 7. Die Stromsammler 4 und 6 weisen jeweils einen Leiter auf.
  • Die Stromsammler 4 und 6 haben im Wesentlichen die gleiche Form und sind symmetrisch angeordnet, aber aus voneinander unterschiedlichen Materialien gebildet. Der Stromsammler 4 auf der positiven Elektrodenseite ist aus Aluminium gebildet. Andererseits ist der Stromsammler 6 auf der negativen Elektrodenseite aus Kupfer gebildet.
  • Die Stromsammler 4 und 6 sind durch Biegen eines schmalen Teils mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen Plattenform gebildet, das aus dem Metallmaterial in eine vorbestimmte Form gebracht ist. Die Stromsammler 4 und 6 sind um etwa 90 Grad in der Umgebung des Endes des Deckelteils 2 in Längsrichtung gebogen. Das heißt, jeder der Stromsammler 4 und 6 hat eine wie ein Buchstabe L gebogene Form. Daher hat jeder der Stromsammler 4 und 6 ein seitliches Teil, das sich entlang einer Oberfläche des Deckelteils 2 erstreckt, auf der die Klemmenschrauben 5 und 7 vorgesehen sind, und ein senkrechtes Teil (das sich in Normalenrichtung des Deckelteils 2 erstreckt), das sich nach unten erstreckt (zur Seite, die nicht mit den Klemmenschrauben 5 und 7 versehen ist). Das senkrechte Teil (senkrechtes Lageteil) jedes der Stromsammler 4 und 6 ist ferner zur Elektrodenanordnung 3 gebogen. Zu den gebogenen Teilen gehören Verbindungsteile 4a und 6a, die mit der Elektrodenanordnung 3 verbunden sind.
  • Die L-förmigen Stromsammler 4 und 6 sind entlang dem Deckelteil 2 und einer schmalen Seitenfläche des Gehäusekörpers 1 angeordnet, die orthogonal zu einem Ende des Deckelteils 2 in Längsrichtung reicht.
  • Die Elektrodenanordnung 3 ist eine Elektrodenanordnung vom sogenannten Wickeltyp. Anders gesagt verfügt die Elektrodenanordnung 3 über eine positivelektrodenseitige Elektrode und eine negativelektrodenseitige Elektrode, die eine rechtwinklige Bandform haben, sowie einen dazwischen angeordneten Separator in rechtwinkliger Bandform. Diese sind so gewickelt, dass sie einen Stapel aus Schichten bilden. Die positivelektrodenseitige Elektrode ist eine Elektrodenplatte auf der positiven Elektrodenseite (im Folgenden positive Elektrodenplatte genannt), auf der ein Aktivmaterial aufgetragen ist. Die negativelektrodenseitige Elektrode ist eine Elektrodenplatte auf der negativen Elektrodenseite (im Folgenden negative Elektrodenplatte genannt), auf der ein Aktivmaterial aufgetragen ist. Die Elektrodenplatte weist ein leitendes Material auf und hat eine rechtwinklige Bandform. Zu beachten ist, dass die Elektrode später näher beschrieben wird.
  • Was die Elektrodenanordnung 3 betrifft, so steht ein unbeschichteter Bereich 3a der gewickelten positivelektrodenseitigen Elektrode (Abschnitt, in dem eine Oberfläche der positiven Elektrodenplatte freiliegt, da das Aktivmaterial der positiven Elektrode nicht aufgetragen ist) seitwärts vor (in orthogonaler Richtung zur Längsrichtung der positiven Elektrodenplatte). Außerdem steht ein unbeschichteter Bereich 3b der gewickelten negativelektrodenseitigen Elektrode (Abschnitt, in dem eine Oberfläche der negativen Elektrodenplatte freiliegt, da das Aktivmaterial der negativen Elektrode nicht aufgetragen ist) auf der Gegenseite seitwärts vor (in orthogonaler Richtung zur Längsrichtung der negativen Elektrodenplatte).
  • Die positivelektrodenseitige Elektrode, die negativelektrodenseitige Elektrode u. ä. sind so gewickelt, dass die Elektrodenanordnung 3 eine flache Form hat. Dadurch kann die Elektrodenanordnung 3 mit dem flachen Gehäuse BC kompatibel sein.
  • Im Folgenden wird die Lage der Elektrodenanordnung 3 im Gehäusekörper 1 beschrieben. Im Gehäusekörper 1 ist die Wickelachse der positivelektrodenseitigen Elektrode o. ä. im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Deckelteils 2. Wie 11 schematisch zeigt, befindet sich das Verbindungsteil 4a des Stromsammlers 4 im unbeschichteten Bereich 3a der positivelektrodenseitigen Elektrode. Ähnlich befindet sich das Verbindungsteil 6a des Stromsammlers 6 im unbeschichteten Bereich 3b der negativelektrodenseitigen Elektrode.
  • Der unbeschichtete Bereich 3a der positivelektrodenseitigen Elektrode ist mit dem Verbindungsteil 4a des Stromsammlers 4 in gebündeltem Zustand verschweißt. Der unbeschichtete Bereich 3b der negativelektrodenseitigen Elektrode ist mit dem Verbindungsteil 6a des Stromsammlers 6 in gebündeltem Zustand verschweißt. Auf diese Weise stützen die Stromsammler 4 und 6 die Elektrodenanordnung 3 ab.
  • Wie zuvor beschrieben, ist die Klemmenschraube 5 auf der positiven Elektrodenseite an dem aus Metall (insbesondere Aluminium) gebildeten Deckelteil 2 angebracht. Daher ist die Klemmenschraube 5 auf der positiven Elektrodenseite mit dem Stromsammler 4 auf der positiven Elektrodenseite elektrisch verbunden. Ähnlich ist die Klemmenschraube 7 auf der negativen Elektrodenseite mit dem Stromsammler 6 auf der negativen Elektrodenseite elektrisch verbunden.
  • Der Stromsammler 4 auf der positiven Elektrodenseite ist mit der Klemmenschraube 5 über einen Niet 8 elektrisch verbunden. Der Niet 8 ist auf einem Kopf der Klemmenschraube 5 in einem Stück gebildet. Der Niet 8 durchdringt den Stromsammler 4, eine untere Dichtung 12, das Deckelteil 2 und eine obere Dichtung 11. In diesem Zustand ist der Niet 8 an einem Innenende des Gehäuses BC verstemmt. Dadurch kann der Stromsammler 4 am Deckelteil 2 befestigt sein. Die untere Dichtung 12 isoliert das Deckelteil 2 elektrisch vom Stromsammler 4 und dem Niet 8. Die obere Dichtung 11 isoliert das Deckelteil 2 elektrisch von der Klemmenschraube 5 mit dem Niet 8.
  • Die Umgebung des Niets auf der negativen Elektrodenseite hat eine ähnliche Konfiguration. Das heißt, der Stromsammler 6 auf der negativen Elektrodenseite ist mit der Klemmenschraube 7 über einen Niet 15 elektrisch verbunden. Der Niet 15 ist auf einem Kopf der Klemmenschraube 7 in einem Stück gebildet. Der Niet 15 durchdringt den Stromsammler 6, eine untere Dichtung 18, das Deckelteil 2 und eine obere Dichtung 17. In diesem Zustand ist der Niet 15 an einem Innenende des Gehäuses BC verstemmt. Dadurch kann der Stromsammler 6 am Deckelteil 2 befestigt sein. Die untere Dichtung 18 isoliert das Deckelteil 2 elektrisch vom Stromsammler 6 und Niet 15. Die obere Dichtung 17 isoliert das Deckelteil 2 elektrisch von der Klemmenschraube 7 mit dem Niet 15. Jede der oberen Dichtungen 11 und 17 und der unteren Dichtungen 12 und 18 dient auch als luftdichte Abdichtung zwischen dem Deckelteil 2 und den Nieten 8 und 15, die das Deckelteil 2 durchdringen.
  • Prozess zur Herstellung der Sekundärbatterie RB mit nichtwässrigem Elektrolyt
  • Nachstehend wird ein Prozess zur Herstellung einer Sekundärbatterie RB mit der o. g. Konfiguration, insbesondere ein Prozess zur Herstellung einer Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung 3, beschrieben.
  • Prozess zur Herstellung der positivelektrodenseitigen Elektrode
  • Zunächst wird ein Prozess zur Herstellung der positivelektrodenseitigen Elektrode der Elektrodenanordnung 3 beschrieben.
  • Zum Prozess zur Herstellung der positivelektrodenseitigen Elektrode gehört das Auftragen des Aktivmaterials der positiven Elektrode auf die positive Elektrodenplatte. In dieser Ausführungsform kommt eine Aluminiumfolie mit ausgezeichneter Oxidationsbeständigkeit als positive Elektrodenplatte zum Einsatz. Anders gesagt hat die positive Elektrodenplatte Folienform. In dieser Ausführungsform ist diese Aluminiumfolie in rechtwinkliger Bandform mit 160 mm Breite gebildet. Die Aluminiumfolie kann 12 μm bis 25 μm dick sein und ist vorzugsweise 15 μm dick. Als Alternativmaterial zur Aluminiumfolie, das für die positive Elektrodenplatte verwendet werden kann, lässt sich eine Folie aus Metall, z. B. Titan, Edelstahl und Nickel, oder aus leitendem Polymer verwenden. Jedes dieser Metalle kann eine kleine Menge einer anderen Metallkomponente enthalten oder kann eine mehrere Metallkomponenten enthaltende Legierung sein.
  • Das Aktivmaterial der positiven Elektrode, das auf die positive Elektrodenplatte aufgetragen wird, ist Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) in dieser Ausführungsform. Außerdem wird die Leitschicht (Grundierungsschicht) zwischen der positiven Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen. Die Leitschicht erhöht die Haftfestigkeit der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite. Dies sorgt beispielsweise für eine Reduzierungswirkung des Kontaktwiderstands. Die Leitschicht und die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite werden aufeinanderfolgend auf der positiven Elektrodenplatte gestapelt.
  • In dieser Ausführungsform hat das Beschichtungsmittel zur Bildung dieser Leitschicht Schlämmform und wird durch Mischen von 10 Gew.-% Acetylenruß, 4,5 Gew.-% Glycerylchitosan, 4,5 Gew.-% Pyromellitsäure und 81 Gew.-% NMP (N-Methyl-2-pyrrolidon) erhalten. Dieses Beschichtungsmittel wird sowohl auf die Vorder- als auch auf die Rückfläche der positiven Elektrodenplatte aufgetragen.
  • 2A ist eine Draufsicht auf eine Elektrodenplatte (Aluminiumfolie) 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der eine Leitschicht 21 gebildet ist.
  • In 2A bezeichnet ein Pfeil B die Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in rechtwinkliger Bandform. Eine als unbeschichteter Bereich 3a dienende Fläche ist an jedem Ende in Breitenrichtung gebildet. Die Leitschicht 21 ist in Bandform gebildet, die sich in Längsrichtung (mit Pfeil A in 2A angegebene Richtung) in einem Bereich der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite mit Ausnahme der Fläche erstreckt, in der der unbeschichtete Bereich 3a gebildet ist (Mittelbereich in Breitenrichtung). Die Breite des Abschnitts, in dem die Leitschicht 21 an jedem Ende in Breitenreaktion nicht gebildet ist (Länge der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung) beträgt in dieser Ausführungsform jeweils 10 mm.
  • Zu beachten ist, dass 2B zum Vergleich mit einem Zustand nach Bearbeitung in einem späteren Schritt dient. Diese Zeichnung ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der in 2A von einer strichpunktierten Linie D umgeben ist.
  • Die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite hat eine rechtwinklige Bandform. Die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite wird in einem in Rollenform aufgerollten Zustand in Längsrichtung (mit Pfeil A in 2A bezeichnete Richtung) der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite transportiert. Auf der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, die transportiert wird, wird die Leitschicht 21 durch Gravurbeschichten aufgetragen. Die Auftragsdicke der Leitschicht 21 wird so eingestellt, dass die Leitschicht 21 nach Trocknen in dieser Ausführungsform 1 μm bis 2 μm dick ist.
  • In dieser Ausführungsform werden zwei Elektroden auf der positiven Elektrodenseite gleichzeitig gebildet. Die Länge der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung (mit Pfeil B in 2A bezeichnete Richtung) beträgt das Doppelte der Breite der positivelektrodenseitigen Elektrode. Im abschließenden Schritt der Herstellung der positivelektrodenseitigen Elektrode wird die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite an einer Mittelposition in Breitenrichtung geschnitten, die mit einer strichpunktierten Linie C in 2A bezeichnet ist. Dadurch werden die beiden positivelektrodenseitigen Elektroden hergestellt.
  • Die Position, an der die Leitschicht 21 aufgetragen wird, wird wie in der nachfolgenden Beschreibung gesteuert. Die Kantenposition der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung (mit Pfeil B bezeichnete Richtung) wird optisch detektiert. Auf der Grundlage der Positionsinformationen wird die Position, an der die Leitschicht 21 aufgetragen wird, mit hoher Genauigkeit so gesteuert, dass die Mittelposition der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung mit der Mittelposition der Auftragsbreite der Leitschicht 21 zusammenfällt. Nach dem Auftragen wird die Leitschicht 21 getrocknet.
  • Der Auftragsschritt für die Leitschicht 21 wird auch auf der Gegenfläche der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite durchgeführt.
  • Nachdem die Leitschicht 21 aufgetragen und dann getrocknet ist, werden ferner eine Aktivmaterialschicht und eine Kurzschluss-Schutzschicht auf die Leitschicht 21 aufgetragen.
  • In dieser Ausführungsform wird wie zuvor beschrieben Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) als Aktivmaterial der positiven Elektrode verwendet.
  • Die Kurzschluss-Schutzschicht wird gebildet, indem sie auf einen Abschnitt aufgetragen wird, der zu einer Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode der negativelektrodenseitigen Elektrode aus einem Abschnitt der positivelektrodenseitigen Elektrode weist, in dem das Aktivmaterial der positiven Elektrode in einem zusammengebauten Zustand als Teil der Elektrodenanordnung 3 nicht aufgetragen ist. Das heißt, die Kurzschluss-Schutzschicht soll verhindern, dass der unbeschichtete Bereich 3a der positivelektrodenseitigen Elektrode und der negativelektrodenseitigen Elektrode direkt zueinander weisen. Die Bereitstellung der Kurzschluss-Schutzschicht kann die Wärmeerzeugung u. ä. infolge des Kontakts zwischen der positiven Elektrodenplatte und der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode auch dann verhindern, wenn es zu Separatorbruch infolge des Eindringens von Fremdstoffen o. ä. kommt.
  • Diese Kurzschluss-Schutzschicht kann aufgetragen werden, nachdem die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist. Das Auftragen der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite und das Auftragen der Kurzschluss-Schutzschicht können nacheinander durchgeführt werden. In diesem Fall wird die Kurzschluss-Schutzschicht aufgetragen, bevor die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite getrocknet ist. Dies kann die Trennfestigkeit der Kurzschluss-Schutzschicht erhöhen.
  • Nachstehend wird das Auftragen der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite beschrieben.
  • Die Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite weist eine Mischung aus 87 Gew.-% Mikropulver aus LiFePO4, 5 Gew.-% Acetylenruß, der als Leitungshilfsmittel dient, und 8 Gew.-% Polyvinylidenfluorid (PVDF) auf, das als Bindemittel dient. Durch Zugabe von NMP (N-Methyl-2-Pyrrolidon) zu dieser Mischung wird eine Mischungspaste der positiven Elektrode in Pastenform gebildet. Diese Paste wird sowohl auf die Vorder- als auch auf die Rückfläche der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen, auf der die Leitschicht 21 aufgetragen ist. Dadurch wird ein Mehrschichtaufbau mit der Leitschicht 21 und der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite gebildet.
  • Zu beachten ist, dass die verwendeten Mikroteilchen aus LiFePO4 jeweils den Durchmesser D50 (mittleren Durchmesser) von 20 μm haben. Alle LiFePO4-Teilchen sind mit einer Kohlenstoffdeckschicht mit etwa 1 nm Dicke bedeckt. Zum Teilchendurchmesser des LiFePO4-Teilchens gehört die Dicke der Kohlenstoffdeckschicht.
  • Der o. g. Auftragsschritt ähnelt dem Auftragsschritt für die Leitschicht 21. Die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der die Leitschicht 21 gebildet ist, wird in Längsrichtung transportiert. Auf der Leitschicht 21 auf der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, die transportiert wird, wird die Paste durch Düsenbeschichten aufgetragen. Dadurch wird eine Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Bandform gebildet, die sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite erstreckt (siehe 3A).
  • Die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite wird gemäß 3A in Bandform aufgetragen, die sich in Längsrichtung (mit Pfeil A in 3A angegebene Richtung) der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite erstreckt. Die Auftragsdicke der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite kann 40 μm bis 130 μm betragen. In dieser Ausführungsform beträgt die Auftragsdicke 130 μm.
  • Die Position, an der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen wird, wird wie in der nachfolgenden Beschreibung gesteuert. Das heißt, die Kantenposition der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung (mit Pfeil B in 3A bezeichnete Richtung) oder die Kantenposition der Leitschicht 21 in Breitenrichtung wird optisch detektiert. Auf der Grundlage der Positionsinformationen wird die Position, an der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen wird, mit hoher Genauigkeit so gesteuert, dass die Mittelposition der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite oder der Leitschicht 21 in Breitenrichtung mit der Mittelposition der Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite zusammenfällt.
  • Die Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite (Auftragsbreite in der mit Pfeil B in 3A bezeichneten Richtung) wird so eingestellt, dass der freiliegende Bereich der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, der als unbeschichteter Bereich 3a dient, an jedem Ende der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung liegt. Weiterhin wird diese Auftragsbreite so eingestellt, dass die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite die Leitschicht 21 vollständig bedeckt.
  • 3B ist eine vergrößerte Ansicht der Umgebung des Bereichs, der in 3A von der strichpunktierten Linie D umgeben ist. 3B entspricht 2B.
  • Die Kante der Leitschicht 21 in 2B ist mit einer gestrichelten Linie E in 3B dargestellt. Die Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf der Seite der oberen Schicht in Breitenrichtung (mit Pfeil B bezeichnete Richtung) liegt näher an dem Bereich, in dem die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite freiliegt, der als unbeschichteter Bereich 3a dient, als die Kante der Leitschicht 21 auf der Seite der unteren Schicht, die mit der gestrichelten Linie E dargestellt ist. Daher breitet sich die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite über die Leitschicht 21 hinaus aus. Das heißt, die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite wird auf der positiven Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildet.
  • Der zweckmäßigen Beschreibung halber wird das Teil der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite, das sich über die Position der Leitschicht 21 hinaus zur Seite des freiliegenden Bereichs der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite ausbreitet, mitunter als ”Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil” bezeichnet.
  • In dieser Ausführungsform wird das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil über die gesamte Länge des Bereichs (Umfangs) gebildet, in dem die Leitschicht 21 und die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen sind. Das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil wird im Bereich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen dem unbeschichteten Bereich und der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen.
  • Der Abstand W (siehe 3B) zwischen der Kantenposition der Leitschicht 21 (mit gestrichelter Linie E bezeichnete Position) und der Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung (mit Pfeil B bezeichnete Richtung) der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite beträgt höchstens 2 mm. Die Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite wird so eingestellt, dass dies erreicht wird.
  • Im Anschluss an das Auftragen der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite wird die Kurzschluss-Schutzschicht über denselben Transportdurchgang aufgetragen.
  • Die Kurzschluss-Schutzschicht weist eine Mischung aus einem Bindemittel und einem Mikroteilchen aus einem elektrisch isolierenden Teil auf. Diese Mischung liegt durch Mischung mit einer geeigneten Flüssigkeit in Pastenform vor. Aufgetragen wird diese Paste sowohl auf die Vorder- als auch auf die Rückfläche der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist.
  • Zum Mikroteilchen aus dem elektrisch isolierenden Teil gehören beispielsweise ein anorganisches Teilchen aus Al2O3, SiO2, ZrO2, TiO2, MgO o. ä. und ein organisches Teilchen aus Polyimidpulver o. ä. Von diesen ist das Mikroteilchen vorzugsweise Al2O3, da die Stabilität hoch und Al2O3 beispielsweise leicht zu handhaben ist. Insbesondere ist das Mikroteilchen vorzugsweise ein Aluminiumoxidteilchen vom γ-Typ, da beispielsweise die Haftung und die Haftfestigkeit an der positiven Elektrodenplatte erhöht sein können.
  • Das Mikroteilchen kann einen Teilchendurchmesser (Mittelwert des Primärteilchendurchmessers) von 1 nm bis 2000 nm haben. Um die Haftung und die Haftfestigkeit an der positiven Elektrodenplatte zu erhöhen, beträgt der Teilchendurchmesser vorzugsweise 1 nm bis 200 nm und stärker bevorzugt 1 nm bis 20 nm.
  • Das in das Mikroteilchen aus dem elektrisch isolierenden Teil eingemischte Bindemittel weist Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyimid, Polyamidimid o. ä. auf. Zur Erhöhung der Haftung und der Haftfestigkeit an der positiven Elektrodenplatte ist dieses Bindemittel vorzugsweise PVDF.
  • In dieser Ausführungsform werden γ-Aluminiumoxidteilchen (2,1 kg) mit jeweils 5 nm Teilchendurchmesser, 96 m2/g spezifischer Oberfläche und 0,04 g/cm3 Klopfdichte in einer Flüssigkeit gemischt, die durch Lösen einer NMP-Lösung (21,39 kg), die 12% PVDF als Bindemittel enthält (die PVDF-Menge beträgt 2,567 kg), in NMP (6,0 kg) erhalten wird. Durch gleichmäßiges Dispergieren der Aluminiumoxidteilchen in dieser Flüssigkeit wird eine Kurzschluss-Schutzpaste in Schlämmform gebildet.
  • Das Material einer Kurzschluss-Schutzschicht 24 ist nicht unbedingt das zuvor beschriebene elektrisch isolierende Material, aber vorzugsweise eines mit ausreichend hohem elektrischem Widerstand. Bevorzugt hat dieses Material einen höheren elektrischen Widerstand als die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite.
  • Der Auftragsschritt ähnelt dem Auftragsschritt für die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. Die Kurzschluss-Schutzschicht 24 wird über Düsenbeschichtung auf die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen, die in einem Zustand transportiert wird, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. aufgetragen sind. Dies bringt die Kurzschluss-Schutzschicht 24 in einen Zustand gemäß 4A.
  • 4B entspricht 2B und 3B. Diese Zeichnung ist eine vergrößerte Ansicht der Umgebung des in 4A mit einer strichpunktierten Linie D bezeichneten Bereichs.
  • Das Auftragen der Kurzschluss-Schutzschicht 24 erfolgt an den Positionen der beiden Enden der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung (mit Pfeil B in 4A bezeichnete Richtung) der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite. Die Kurzschluss-Schutzschicht 24 hat die vorbestimmte Breite, die Überlappung mit der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und dem freiliegenden Teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite ermöglicht. Die Kurzschluss-Schutzschicht 24 wird in Bandform aufgetragen, die sich in Längsrichtung (mit Pfeil A in 4A angegebene Richtung) der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite erstreckt.
  • 1 zeigt die Umgebung der Grenze zwischen der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und der Kurzschluss-Schutzschicht 24. 1 ist eine vergrößerte Schnittansicht im Blick auf die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aus der Längsrichtung. Gemäß 1 ist die Kurzschluss-Schutzschicht 24 auf dem Grenzabschnitt zwischen der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und dem unbeschichteten Bereich 3a gebildet. Die Kurzschluss-Schutzschicht 24 ist so aufgetragen, dass sie sich über dem geneigten Teil in der Umgebung der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und über dem freiliegenden Bereich der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite ausbreitet. Die Auftragsdicke der Kurzschluss-Schutzschicht 24 kann 3 μm bis 15 μm betragen. Bevorzugt ist, dass die Kurzschluss-Schutzschicht 24 nicht höher (dicker) als die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite ist.
  • Auf diese Weise wird die Kurzschluss-Schutzschicht 24 auf den freiliegenden Bereich der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite und das geneigte Teil in der Umgebung der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen. Dies kann die Haftfestigkeit zwischen der Kurzschluss-Schutzschicht 24 und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite erhöhen. Weiterhin ist die Kurzschluss-Schutzschicht 24 aus den im folgenden dargestellten Gründen niedriger als die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite. Die Kurzschluss-Schutzschicht 24 weist eine große Bindemittelmenge zum sicheren Binden von Mikroteilchen aus Metalloxid auf. Sobald daher die Kurzschluss-Schutzschicht 24 auf die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist, ist es schwierig, die Kurzschluss-Schutzschicht 24 von einer Presswalze bei der später beschriebenen Pressbearbeitung zu trennen. Zu beachten ist, dass in 1 die Kurzschluss-Schutzschicht 24 und die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite sowohl auf die Vorder- als auch auf die Rückfläche der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen sind. Die in 1 dargestellten Schichten haben die Dicken nicht unbedingt im richtigen Verhältnis.
  • Die Auftragsbreite der Kurzschluss-Schutzschicht 24 entspricht der Breite der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung (in 1 usw. mit Pfeil B bezeichnete Richtung). Diese Breite ist so eingestellt, dass die Kurzschluss-Schutzschicht 24 einen vorbestimmten Bereich bedeckt. Dieser vorbestimmte Bereich bezeichnet einen Bereich der positivelektrodenseitigen Elektrode, der zu dem Teil der negativelektrodenseitigen Elektrode weist, auf den das Aktivmaterial der negativen Elektrode aufgetragen wurde, wenn die positivelektrodenseitige Elektrode und die negativelektrodenseitige Elektrode gewickelt sind, und der nicht mit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite versehen ist.
  • Das heißt, die Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode der negativelektrodenseitigen Elektrode ist etwas größer als die der zuvor beschriebenen Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite. Die Kurzschluss-Schutzschicht 24 füllt die Differenz zwischen der Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und der Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode.
  • Die Position, an der die Kurzschluss-Schutzschicht 24 aufgetragen wird, wird wie nachstehend beschrieben gesteuert.
  • Die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite wird mit der optischen Positionsdetektionseinheit detektiert, zu der ein optischer Sensor, z. B. ein Abbildungsbauteil, gehört. Auf der Grundlage der Detektionsinformationen wird die Position der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite festgelegt. Die Kantenposition der Kurzschluss-Schutzschicht 24 wird mit hoher Genauigkeit so gesteuert, dass die Kante das geneigte Teil der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite überlappt (siehe 1).
  • Diese optische Positionsdetektionseinheit (beispielsweise ein Abbildungsbauelement) kann das Bild in der Umgebung der Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufnehmen. Anhand des aufgenommenen Bilds werden die Informationen über den Farbwechsel in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite erfasst. Diese Informationen können zum Festlegen der Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite verwendet werden.
  • Auf der Grundlage der so detektierten Informationen über die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite wird die Position, an der die Kurzschluss-Schutzschicht 24 in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen wird, oder die Position des Transports der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite gesteuert. Dadurch kann die Kurzschluss-Schutzschicht 24 mit hoher Genauigkeit aufgetragen werden.
  • Die Position der Bildung der Kurzschluss-Schutzschicht 24 wird auf die zuvor beschriebene Weise gesteuert. Somit detektiert die optische Positionsdetektionseinheit sukzessive die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite über die gesamte Auftragslänge der Kurzschluss-Schutzschicht 24. Wie zuvor beschrieben, ist der Bereich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen dem unbeschichteten Bereich 3a und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite als Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil eingestellt.
  • Wie zuvor beschrieben, werden die Kurzschluss-Schutzschicht 24 und die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen. Danach werden diese getrocknet. Weiterhin werden die Kurzschluss-Schutzschicht 24 und die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf die Gegenfläche der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite über einen Prozess aufgetragen, der dem vorstehenden ähnelt, und getrocknet.
  • Über diesen Prozess werden die Leitschicht 21, die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und die Kurzschluss-Schutzschicht 24 sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückfläche der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite gebildet. Danach wird eine Pressbearbeitung durchgeführt.
  • Zu dieser Pressbearbeitung gehört eine Pressbearbeitung zur Unterdrückung von Wölbung der positivelektrodenseitigen Elektrode und eine Pressbearbeitung z. B. zum Erhöhen der Dichte der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite. Die zu transportierende Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite (die, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. aufgetragen sind) wird diesen beiden Pressbearbeitungsarten nacheinander unterzogen.
  • Durchgeführt wird die Pressbearbeitung mit einer Pressbearbeitungsvorrichtung PM, die in 6 schematisch dargestellt ist.
  • Die Pressbearbeitungsvorrichtung PM weist ein Transportsystem 32, eine intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 und eine Hauptwalzenpressvorrichtung 34 auf. Das Transportsystem 32 zieht die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite von einer Rolle 31 mit der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite ab, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. aufgetragen sind. Das Transportsystem 32 transportiert die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, während eine vorbestimmte Zugspannung darauf ausgeübt wird. Die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 streckt (dehnt) das freiliegende Teil an den beiden Enden der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung. Die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 streckt den gesamten Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist.
  • Die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 ist in der Perspektivansicht von 7 schematisch gezeigt. Darstellungsgemäß weist die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 einen Transportdurchgang für die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite und ein Paar Presswalzen 35 und 36 mit dem dazwischen eingefügten Transportdurchgang auf. Das Paar Presswalzen 35 und 36 wird durch einen Motor angetrieben, der nicht gezeigt ist.
  • Die Presswalze 35 weist Vorsprünge 35a in beiden Endteilen ihres Umfangs in Breitenrichtung auf. Jeder der Vorsprünge 35a hat eine kleine Stufe und steht plateauförmig vor. Die Vorsprünge 35a sind in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung angeordnet.
  • Die Vorsprünge 35a sind im Wesentlichen in rechtwinkliger Form ausgebildet, betrachtet man sie in Normalenrichtung auf die Umfangsfläche der Presswalze 35. Insbesondere ist die Form der Oberfläche des Vorsprungs 35a ein Rechteck, bei dem Ecken innen abgerundet sind.
  • Die Vorsprünge 35a der Presswalze 35 liegen an Positionen in Entsprechung zu den beiden Enden in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite. Die Vorsprünge 35a pressen nur das freiliegende Teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite an den beiden Enden in Breitenrichtung.
  • Als Ergebnis wird das unbeschichtete Teil (freiliegende Teil) der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite vorab gepresst und durch die Vorsprünge 35a der Presswalze 35 gestreckt. Dadurch wird die Wölbung der positivelektrodenseitigen Elektrode unterdrückt. Später wird dies näher beschrieben.
  • Nachstehend wird die spezifische Größe jedes Teils der intermittierenden Walzenpressvorrichtung 33 beschrieben. Die Presswalze 35 ist eine Kreiszylinderwalze mit 118 mm Durchmesser. Jeder der Vorsprünge 35a ist 1 mm hoch.
  • Der Abstand (Teilung) der Vorsprünge 35a in Umfangsrichtung der Presswalze 35 kann im Bereich von 15 mm bis 50 mm eingestellt sein. Dies sorgt für eine gewünschte Streckwirkung. Durch Einstellen dieser Teilung auf etwa 30 mm lässt sich ein besonders ausgezeichnetes Ergebnis erhalten.
  • Das Paar Presswalzen 35 und 36 presst ein transportiertes Objekt durch Ausüben eines vorbestimmten Druckbetrags auf das Objekt. Dieser Druck (Lineardruck) ist in dieser Ausführungsform auf mindestens 100 kgf/cm2 (kp/cm2) eingestellt.
  • Die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 ist eine Walze zum Pressen mit 300 mm Durchmesser in dieser Ausführungsform. Mit einem Lineardruck von 200 kgf/cm2 presst die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 den Abschnitt, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite durch Auftragen gebildet ist.
  • Nachstehend wird die Beziehung zwischen dem durch die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 ausgeübten Lineardruck und dem durch die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 ausgeübten Lineardruck beschrieben. Der durch die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 ausgeübte Lineardruck kann so eingestellt sein, dass er mindestens 30% des durch die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 ausgeübten Lineardrucks beträgt. Dies kann das Auftreten von Wölbung unterdrücken.
  • In dieser Ausführungsform transportieren das Transportsystem 32, die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 und die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 mit einer Geschwindigkeit von 20 m pro Minute die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. durch Auftragen gebildet sind.
  • Der auf die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite durch das Transportsystem 32 ausgeübte Zug kann etwa 10 n bis 60 N betragen und beträgt vorzugsweise 20 N bis 30 N.
  • Die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. durch Auftragen gebildet sind, wird von der Rolle 31 abgezogen. Danach wird die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite durch die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 und die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 weitergeleitet, wodurch die Elektrodenplatte 22 einer Pressbearbeitung unterzogen wird. Dadurch werden gemäß der Draufsicht von 5 Druckmarkierungen 25 gebildet, die den Vorsprüngen 35a der Presswalze 35 entsprechen. In dieser Ausführungsform ist die 130 μm dicke Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in ihrer Dicke auf 80 μm auf einer Seite nach der Pressbearbeitung reduziert. Außerdem sind die Druckmarkierungen 25, die durch Walzen auf die Dicke von 95% der Ausgangsdicke gestreckt wurden, auf dem Abschnitt des unbeschichteten Teils der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite gebildet, der durch die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 gepresst wurde.
  • Der Abstand in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite (mit ”F” in 5 bezeichneter Abstand) zwischen der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf der Seite des unbeschichteten Bereichs 3a (freiliegendes Teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite) und der Kante des durch die Vorsprünge 35a der Presswalze 35 gepressten Abschnitts auf der Seite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite ist auf höchstens 4 mm eingestellt.
  • Alternativ muss die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 nicht verwendet werden. In diesem Fall kommt die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 zum Einsatz, das Teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite zu pressen, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite durch Auftragen gebildet ist. In diesem Fall erstreckt sich das Teil, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite durch Auftragen gebildet ist und auf das hoher Druck ausgeübt wird, in Längsrichtung. Weiterhin erhält das freiliegende Teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite nicht diesen hohen Druck. Daher ist die Streckung dieses Teils in Längsrichtung klein.
  • Ein spezifisches Beispiel dessen wird beschrieben. Angenommen wird, dass das Teil, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite durch Auftragen gebildet ist, in Längsrichtung um 0,346% vor und nach der Pressbearbeitung gestreckt wird. Dabei soll sich das freiliegende Teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Längsrichtung um 0,031% vor und nach der Pressbearbeitung strecken. Das heißt, der Streckgrad unterscheidet sich um mindestens das 10-fache.
  • Gegen diese Streckdifferenz muss möglicherweise keine Gegenmaßnahme ergriffen werden; in diesem Fall kann die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. durch Auftragen gebildet sind, an der mit einer strichpunktierten Linie C in 5 bezeichneten Position nach der Pressbearbeitung geschnitten werden. Dabei wird die Seite, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist, gewölbt (wird konvex).
  • Im Gegensatz dazu kann das freiliegende teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite durch Pressbearbeitung mit der intermittierenden Walzenpressvorrichtung 33 wie zuvor beschrieben gestreckt werden. In diesem Fall wird die Streckung in Längsrichtung des Abschnitts, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite durch Auftragen gebildet ist, im Wesentlichen gleich (wird gut ausgeglichen mit) der Streckung in Längsrichtung des freiliegenden Teils der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite. Folglich wird beim Schneiden der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite an der mit der strichpunktierten Linie C in 5 bezeichneten Position das Wölben ausreichend unterdrückt.
  • Der mit ”F” in 5 bezeichnete Abstand beträgt vorzugsweise höchstens 4 mm, um die Streckzustände des unbeschichteten Bereichs 3a und des Bereichs, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite gebildet ist, einander anzugleichen. Dieser Abstand entspricht dem Abstand in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite zwischen der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf der Seite des unbeschichteten Bereichs 3a (freiliegendes Teil der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite) und der Kante des durch die Vorsprünge 35a der Presswalze 35 gepressten Abschnitts auf der Seite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite. Ist dieser Abstand größer als 4 mm, sind der unbeschichtete Bereich 3a, der im Schritt des Pressens des unbeschichteten Bereichs gestreckt wird, und der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite gebildet ist und der gestreckt wird, nicht mehr gut ausgeglichen. Dadurch könnte die positivelektrodenseitige Elektrode schließlich doch gebogen (gewölbt) bleiben.
  • Für den Fall, dass der Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite gebildet ist, kleiner als der Bereich ausgebildet ist, in dem die Leitschicht 21 gebildet ist, könnte die Leitschicht 21 freiliegen. In einem solchen Fall wird der unbeschichtete Bereich 3a mit Ausnahme des freiliegenden Teils der Leitschicht 21 gepresst, und dabei ist es schwierig, den Abstand ”F” auf höchstens 4 mm einzustellen.
  • Auf diese Weise wird die Pressbearbeitung abgeschlossen. Als nächstes wird die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist, in Längsrichtung geschnitten.
  • Das Schneiden wird an der mit der strichpunktierten Linie C in 5 bezeichneten Position durchgeführt. Das Schneiden an dieser Position sorgt für die beiden Elektroden auf der positiven Elektrodenseite, die nahezu die gleiche Form haben.
  • Durch diesen Schneidverfahrensablauf wird ähnlich wie bei Verwendung der Vorrichtung gemäß 6 die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite nach der Pressbearbeitung (die, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. aufgetragen sind) transportiert. Beispielsweise wird eine Schneidwerkzeugklinge an der mit der strichpunktierten Linie C angegebenen Position auf der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite platziert, die transportiert wird. Dadurch kann geschnitten werden.
  • Die Position der strichpunktierten Linie C entspricht der Mitte in Breitenrichtung des Bereichs, in dem die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist. Beim Einstellen der Schneidposition durch ein Schneidwerkzeug o. ä. werden die Kantenpositionen an den beiden Enden in Breitenrichtung der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite mit der optischen Positionsdetektionseinheit detektiert, die den optischen Sensor aufweist, z. B. ein Abbildungsbauteil. Auf der Grundlage der Detektionsinformationen wird die Schneidposition so gesteuert, dass die Mitte zwischen den beiden Kantenpositionen geschnitten wird.
  • Ähnlich wie beim Auftragen der Kurzschluss-Schutzschicht 24 kann das Bild in der Umgebung der Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite mit dieser optischen Positionsdetektionseinheit (z. B. einem Abbildungsbauteil) aufgenommen werden. Anhand des aufgenommenen Bilds werden die Informationen über den Farbwechsel der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung erfasst. Die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite kann auf der Grundlage dieser Informationen festgelegt werden.
  • Auf diese Weise werden die Informationen über die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite detektiert. Auf der Grundlage dieser Information wird die Position eines Schneidwerkzeugs o. ä. oder die Position, zu der die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite transportiert wird, in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite gesteuert. Dies ermöglicht genaues Schneiden der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, auf der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist. Natürlich kann eine Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung optisch detektiert werden. In diesem Fall kann die Position, die von der Detektionsposition um 1/2 Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite entfernt ist, als Schneidposition festgelegt werden.
  • Die Schneidposition der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite wird wie zuvor beschrieben gesteuert. Daher wird die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite über die gesamte Länge der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite mit der optischen Positionsdetektionseinheit sukzessive detektiert. Auf diese Weise wird der Bereich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen dem unbeschichteten Bereich 3a und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite als Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil eingestellt.
  • Prozess zur Herstellung der negativelektrodenseitigen Elektrode
  • Als nächstes wird ein Prozess zur Herstellung einer negativelektrodenseitigen Elektrode der Elektrodenanordnung 3 beschrieben.
  • Ähnlich wie bei der positivelektrodenseitigen Elektrode werden zwei Elektroden auf der negativen Elektrodenseite auch gleichzeitig hergestellt. Vor dem abschließenden Schritt des Prozesss zur Herstellung der negativelektrodenseitigen Elektrode werden zwei negative Elektrodenplatten auf einer Linie in Breitenrichtung angeordnet. Im abschließenden Schritt werden diese Elektrodenplatten an der Mittelposition in Breitenrichtung geschnitten. Dadurch erhält man die beiden negativelektrodenseitigen Elektroden.
  • Die negativelektrodenseitige Elektrode wird durch Auftragen eines Aktivmaterials der negativen Elektrode auf die negative Elektrodenplatte wie zuvor beschrieben hergestellt. In dieser Ausführungsform ist das Material der negativen Elektrodenplatte eine Kupferfolie. Eine Kupferfolie ist reduktionsstabil und hat ausgezeichnete Leitfähigkeit. Das heißt, die negative Elektrodenplatte hat Folienform. Diese Kupferfolie ist in rechtwinkliger Bandform mit 170 mm Breite gebildet. Die negative Elektrodenplatte kann 7 μm bis 15 μm dick sein und ist in dieser Ausführungsform 10 μm dick. Das Material der negativen Elektrodenplatte kann Kupfer, Nickel, Eisen, Edelstahl, Titan, Aluminium, gebrannter Kohlenstoff, leitendes Polymer, leitendes Glas, Al-Cd-Legierung o. ä. sein. Die negative Elektrodenplatte kann eine Folie aus Kupfer o. ä. sein, deren Oberfläche mit Kohlenstoff, Nickel, Titan, Silber o. ä. behandelt ist. Diese Behandlung verstärkt das Haftvermögen, die Leitfähigkeit und die Oxidationsbeständigkeit der negativen Elektrodenplatte. Unter den o. g. Materialien sind eine Nickelfolie, eine Eisenfolie und eine Legierungsfolie mit jedem dieser Elemente reduktionsstabil und haben ausgezeichnete Leitfähigkeit.
  • Das auf die negative Elektrodenplatte aufgetragene Aktivmaterial der negativen Elektrode ist in dieser Ausführungsform Graphit. Das Material des Aktivmaterials der negativen Elektrode kann ein anderes Material sein, das Li-Ionen aufnehmen und freisetzen kann. Zum Material zählen beispielsweise Lithiumtitanat, Lithiummetall, lithiumhaltige Legierung (z. B. Lithium-Aluminium, Lithium-Blei, Lithium-Zinn, Lithium-Aluminium-Zinn und Lithium-Gallium), Woodsches Metall, amorpher Kohlenstoff, Faserkohlenstoff, Kohlenstoff auf Petrolpechbasis und Kohlenstoff auf Koksbasis, die eine spinellartige Kristallstruktur haben.
  • Außerdem können die Eigenschaften des Kohlenstoffmaterials durch Zugabe von Metalloxiden, z. B. Zinnoxid, und Sillciumoxid, Phosphor oder Bor verbessert sein. Alternativ kann Graphit in Kombination mit Lithiummetall, lithiumhaltiger Legierung o. ä. als Material des Aktivmaterials der negativen Elektrode verwendet werden. Ferner kann alternativ das Material des Aktivmaterials der negativen Elektrode ein Kohlenstoffmaterial sein, in das Lithium vorab über elektrochemische Reduktion eingebaut wurde.
  • Das Aktivmaterial der negativen Elektrode weist eine Mischung mit 94 Gew.-% Graphit und 6 Gew.-% PVDF als Bindemittel auf. Durch Zugabe von NMP zu dieser Mischung wird eine Mischungspaste der negativen Elektrode in Pastenform gebildet. Diese Paste wird sowohl auf die Vorder- als auch auf die Rückfläche der Kupferfolie aufgetragen.
  • Schichten in Entsprechung zur Leitschicht 21 und Kurzschluss-Schutzschicht 24, die auf der positivelektrodenseitigen Elektrode gebildet sind, werden nicht durch Auftragen auf die negativelektrodenseitige Elektrode in dieser Ausführungsform gebildet. Der Schritt des Auftragens der Paste ähnelt dem Schritt des Auftragens des Aktivmaterials der positiven Elektrode. Das heißt, die Paste wird durch Düsenbeschichtung auf die in Längsrichtung transportierte Kupferfolie aufgetragen.
  • Das Aktivmaterial der negativen Elektrode wird in Bandform, die sich in Längsrichtung der Kupferfolie erstreckt, so aufgetragen dass es 40 μm bis 60 μm dick ist. Die Kapazität der negativen Elektrode wird auf 140 eingestellt, wenn angenommen wird, dass die positive Elektrode die Kapazität 100 hat.
  • Die Position, an der das Aktivmaterial der negativen Elektrode aufgetragen wird, wird wie nachstehend dargestellt gesteuert. Das heißt, die Kantenposition der Kupferfolie in Breitenrichtung wird optisch detektiert. Auf der Grundlage dieser Positionsinformationen wird die Position, an der die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode aufgetragen wird, mit hoher Genauigkeit so gesteuert, dass die Mittelposition der Kupferfolie in Breitenrichtung mit der Mittelposition der Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode zusammenfällt.
  • Bereiche mit jeweils 10 mm Breite (Länge der Kupferfolie in Breitenrichtung), die an den beiden Seiten des Bereichs liegen, in dem die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode aufgetragen ist, dienen jeweils als unbeschichteter Bereich 3b.
  • Danach wird die auf die Kupferfolie aufgetragene Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode getrocknet. Weiterhin wird die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode auf die Gegenfläche der Kupferfolie in einem ähnlichen Prozess wie zuvor aufgetragen und getrocknet.
  • Durch die o. g. Schritte wird die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode jeweils auf der Vorder- und Rückfläche der Kupferfolie gebildet. Danach wird die Pressbearbeitung ähnlich wie bei der positivelektrodenseitigen Elektrode durchgeführt.
  • Die Pressbearbeitung auf der negativelektrodenseitigen Elektrode ähnelt der auf der positivelektrodenseitigen Elektrode durchgeführten Pressbearbeitung. Die Pressbearbeitung zur Unterdrückung des Wölbens der negativelektrodenseitigen Elektrode und die Pressbearbeitung beispielsweise zum Erhöhen der Dichte der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode werden durchgeführt.
  • Die zur Durchführung der Pressbearbeitung auf der negativelektrodenseitigen Elektrode verwendete Vorrichtung ähnelt der, die zur Durchführung der Pressbearbeitung auf der positivelektrodenseitigen Elektrode verwendet wird. Das heißt, die Kupferfolie, auf der die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode durch Auftragen gebildet ist, wird in der in 6 schematisch gezeigten Pressbearbeitungsvorrichtung PM transportiert. Diese Kupferfolie wird der Pressbearbeitung zum Unterdrücken der Wölbung der negativelektrodenseitigen Elektrode und der Pressbearbeitung beispielsweise zum Erhöhen der Dichte der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode nacheinander unterzogen.
  • Bei der Pressbearbeitung auf der negativelektrodenseitigen Elektrode ist die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 so eingestellt, dass sie beispielsweise Druckmarkierungen mit 0,03 μm Tiefe für die Kupferfolie mit 10 μm Dicke hinterlässt. Die Hauptwalzenpressvorrichtung 34 ist so eingestellt, dass sie die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode mit 40 μm bis 60 μm Dicke auf 24 μm bis 37 μm Dicke komprimiert.
  • Das freiliegende Teil der Kupferfolie der negativelektrodenseitigen Elektrode wird durch die intermittierende Walzenpressvorrichtung 33 ebenfalls gepresst und gestreckt. Folglich wird die Streckung in Längsrichtung des Abschnitts, in dem die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode durch Auftragen gebildet ist, infolge des Drucks von der Hauptwalzenpressvorrichtung 34 im Wesentlichen gleich der Streckung in Längsrichtung des freiliegenden Teils der Kupferfolie. Dies unterdrückt ausreichend die Wölbung der negativelektrodenseitigen Elektrode.
  • Auf diese Weise wird die Pressbearbeitung abgeschlossen. Als nächstes wird die Kupferfolie, auf der die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode durch Auftragen gebildet ist, in Längsrichtung geschnitten.
  • Auch dieser Schritt ähnelt dem Schritt des Schneidens der positivelektrodenseitigen Elektrode. Das heißt, die zu transportierende Kupferfolie (auf der die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode aufgetragen ist) wird an der Mittelposition in Breitenrichtung des Bereichs geschnitten, in dem die Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode aufgetragen ist. Bei diesem Schneiden können die Kantenpositionen an den beiden Enden in Breitenrichtung der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode optisch detektiert werden. Die Mitte zwischen den beiden Kantenpositionen kann mit einem Schneidwerkzeug o. ä. geschnitten werden.
  • Montage der Elektrodenanordnung 3
  • Ein Separator 43 wird zwischen einer positivelektrodenseitigen Elektrode 41 und einer negativelektrodenseitigen Elektrode 42 eingefügt, die wie zuvor beschrieben hergestellt wurden. In diesem Zustand werden die Elektroden 41 und 42 sowie der Separator 43 mit vorbestimmter Länge um einen Wickelschaft mit Flachplattenform gewickelt. Dadurch kann die Elektrodenanordnung 3 wie in der schematischen Darstellung in 8 gebildet werden. In 8 ist der Wickelschaft, der nach dem Wickeln zu entfernen ist, nicht dargestellt.
  • Der Separator 43 kann beispielsweise ein mikroporöser Film oder ein Vlies auf Polyolefinbasis, Polyesterbasis, Polyacrylnitrilbasis, Polyphenylensulfidbasis, Polyimidbasis oder Fluorharzbasis sein. Der Separator 43 kann mit einem oberflächenaktiven Stoff o. ä. zur Verbesserung der Benetzbarkeit behandelt sein.
  • Montage der Sekundärbatterie RB:
  • Die auf die o. g. Weise montierte Elektrodenanordnung wird am kombinierten Produkt auf der Seite des Deckelteils 2 durch Schweißen angebracht.
  • Auf der positiven Elektrodenseite des kombinierten Produkts auf der Seite des Deckelteils 2 durchdringt der Niet 8 auf der Kopfseite der Klemmenschraube 5 die obere Dichtung 11, das Deckelteil 2, die untere Dichtung 12 und den Stromsammler 4. In diesem Zustand wird der Niet 8 am Deckelteil 2 angebaut. Am Deckelteil 2 wird der Niet 8 so befestigt, dass das Endteil der Innenseite des Gehäuses BC verstemmt wird.
  • Auch auf der negativen Elektrodenseite durchdringt der Niet 15 auf der Kopfseite der Klemmenschraube 7 die obere Dichtung 17, das Deckelteil 2, die untere Dichtung 18 und den Stromsammler 6. In diesem Zustand wird der Niet 15 am Deckelteil 2 angebaut. Am Deckelteil 2 wird der Niet 15 so befestigt, dass das Endteil der Innenseite des Gehäuses BC verstemmt wird.
  • Der unbeschichtete Bereich 3a der positivelektrodenseitigen Elektrode 41 der Elektrodenanordnung 3 (Abschnitt, in dem die Elektrodenplatte auf der positiven Elektrodenseite freiliegt) wird mit dem Verbindungsteil 4a des Stromsammlers 4 durch Ultraschallschweißen o. ä. verschweißt. Der unbeschichtete Bereich 3b der negativelektrodenseitigen Elektrode 42 (Abschnitt, in dem die Kupferfolie freiliegt) wird mit dem Verbindungsteil 6a des Stromsammlers 6 durch Ultraschallschweißen o. ä. verschweißt.
  • Nachdem die Elektrodenanordnung 3 an das kombinierte Produkt des Deckelteils 2 angebaut ist, wird das kombinierte Produkt auf der Seite des Deckelteils 2 in den Gehäusekörper 1 eingesetzt. Die Kante des Deckelteils 2 und das Öffnungsende des Gehäusekörpers 1 werden durch Laserschweißen miteinander verschweißt.
  • Anschließend werden Schritte des Einspritzens von Elektrolyt, Erstladens u. ä. Durchgeführt. Dadurch wird die Sekundärbatterie RB fertiggestellt. In dieser Ausführungsform weist der Elektrolyt ein Mischlösungsmittel auf, in dem das Volumenverhältnis zwischen Ethylencarbonat (EC), Dimethylcarbonat (DMC) und Methylethylcarbonat (MEC) 30:40:30 beträgt. In diesem Mischlösungsmittel ist LiPf6 (Lithiumhexafluorid) mit 1 Mol/l (Liter) gelöst.
  • Zu beachten ist, dass alle zuvor beschriebenen Schritte von der Herstellung der positivelektrodenseitigen Elektrode und der negativelektrodenseitigen Elektrode bis zur Montage der Sekundärbatterie in einem Trockenraum mit höchstens –50°C Taupunkt durchgeführt werden.
  • Bewertung der Sekundärbatterie RB
  • Im Folgenden wird die Bewertung mehrerer Sekundärbatterien RB beschrieben, die hergestellt wurden, während die Herstellungsbedingungen im o. g. Prozess auf verschiedene Weise geändert wurden.
  • Hierbei erfolgt die Bewertung zu den folgenden zwei Punkten: Stabilität der Batteriekapazität der Sekundärbatterie RB sowie Trennfestigkeit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite der positivelektrodenseitigen Elektrode.
  • Zunächst wird die Stabilität (Übereinstimmungsgrad) der Batteriekapazität der Sekundärbatterie RB beschrieben. Wird im o. g. Prozess gemäß 3B die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf die Leitschicht 21 auf der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen, so breitet sich die Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Breitenrichtung (mit Pfeil B bezeichnete Richtung) um den durch den Abstand ”W” angegebenen Betrag über die mit der gestrichelten Linie E bezeichnete Kante der Leitschicht 21 hinaus zu dem Bereich aus, in dem die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite freiliegt.
  • Dieses Ausbreiten vermeidet, dass die Leitschicht 21 freiliegt. Das Freiliegen der Leitschicht 21 führt zur Instabilität der Batteriekapazität der Sekundärbatterie RB.
  • Im Prozess zur Herstellung der Sekundärbatterie RB, in dem die beiden positivelektrodenseitigen Elektroden wie zuvor beschrieben integral hergestellt werden, werden die beiden positivelektrodenseitigen Elektroden, die auf einer Linie angeordnet sind, für jede geschnitten und getrennt. Dabei ist bevorzugt, dass die Aktivmaterialschichten 23 auf der positiven Elektrodenseite in jeder positivelektrodenseitigen Elektrode nach Schneiden möglichst die gleiche Auftragsbreite zueinander nach dem Schneiden haben. Dies kann die Stabilität der Kapazität erhöhen.
  • Beim Schneidvorgang der positivelektrodenseitigen Elektrode wird die Kantenposition in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite (mit Pfeil B in 5 o. ä. bezeichnete Richtung) detektiert. Die Schnittposition kann auf der Grundlage der detektierten Positionsinformationen eingestellt werden. In diesem Fall beeinflusst der Fehler (Fehler in Breitenrichtung) der Position, an der die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite im Hinblick auf die Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist, die Stabilität der Batteriekapazität der Sekundärbatterie RB.
  • Daher wird im Prozess zur Herstellung der Sekundärbatterie RB die Schneidposition nicht auf der Grundlage der Kantenposition in Breitenrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite, sondern der Kantenposition in Breitenrichtung der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite bestimmt. Zu beachten ist, dass die Kurzschluss-Schutzschicht 24 an der Kantenposition in Breitenrichtung der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite aufgetragen ist. Diese Kurzschluss-Schutzschicht 24 kann als im Wesentlichen transparent betrachtet werden. Diese Kurzschluss-Schutzschicht 24 beeinflusst kaum die Detektion der Kantenposition in Breitenrichtung der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite.
  • Vielfach haben die Leitschicht 21 und die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite die gleiche Art von Farbe, so dass es schwierig ist, die beiden optisch genau zu unterscheiden.
  • Liegt die Leitschicht 21 frei, könnte folglich ein Detektionsfehler hervorgerufen werden, bei dem die Kantenposition in Breitenrichtung der Leitschicht 21 als Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite bestimmt wird; in diesem Fall kann die Kantenposition in Breitenrichtung der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite nicht genau detektiert werden. Daher ist die Fläche der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf der positivelektrodenseitigen Elektrode, die geschnitten und getrennt wurde, nicht stabil. Als Ergebnis ist die Batteriekapazität der Sekundärbatterie RB instabil. Auf diese Weise beeinflusst die Positionsbeziehung auf der positivelektrodenseitigen Elektrode zwischen der Kante der Leitschicht 21 und der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite die Stabilität der Batteriekapazität der Sekundärbatterie RB. Bewertet wird diese Wirkung durch Versuche.
  • In Tabelle 1 sind die Ergebnisse der Bewertungsversuche dargestellt.
  • Die in diesen Versuchen verwendete Sekundärbatterie RB wurde so hergestellt, dass sie 90 mm Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und die 5 Ah Kapazität hatte. Tabelle 1
    Ausbreitungsbetrag (mm) Kapazitätsdifferenz (Ah) Trennfestigkeit (N)
    –2,0 0,21 900
    –1,5 0,18 900
    –1,0 0,16 900
    –0,5 0,13 900
    0,0 0,12 900
    0,5 0,1 900
    1,0 0,1 900
    1,5 0,1 800
    2,0 0,1 600
    2,5 0,1 550
    3,0 0,1 550
  • In Tabelle 1 entspricht ”Ausbreitungsbetrag” dem Abstand ”W” in 3B. Der negative ”Ausbreitungsbetrag” verweist darauf, dass die Kantenposition in Breitenrichtung der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite im Vergleich zur Kantenposition in Breitenrichtung der Leitschicht 21 zurückgeht. Das heißt, der negative Wert gibt die freiliegende Breite der Leitschicht 21 an.
  • In Tabelle 1 gibt ”Kapazitätsdifferenz” die Stabilität der Kapazität der Sekundärbatterie RB für jeden ”Ausbreitungsbetrag” an. Dieser Wert ist die Batteriekapazitätsdifferenz zwischen den Sekundärbatterien RB, die mit den beiden positivelektrodenseitigen Elektroden hergestellt sind, die durch Schneiden und Trennung an der mit der strichpunktierten Linie C in 5 angegebenen Position erzeugt sind. Bei der Messung dieser Batteriekapazität wurde nach Laden der Sekundärbatterie RB mit einem konstanten Strom von 5 A die Sekundärbatterie RB 1,5 Stunden mit einer konstanten Spannung von 4,2 V geladen. Danach wurde eine Entladung mit einem konstanten Strom von 5 A fortgesetzt, bis die Spannung 2,5V erreichte. Auf der Grundlage des akkumulierten Stromwerts beim Laden und Entladen wurde die Kapazität der Sekundärbatterie RB erhalten.
  • 9 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem ”Ausbreitungsbetrag” und der ”Kapazitätsdifferenz (Kapazitätsvariation” in Tabelle 1 zeigt.
  • Wie aus dem Graph von 9 hervorgeht, ist bei einem negativen ”Ausbreitungsbetrag”, d. h. bei freiliegender leitender Schicht 21, die ”Kapazitätsdifferenz” groß. Andererseits hat bei einem ”Ausbreitungsbetrag” größer als 0, d. h. bei vollständiger Abdeckung der Leitschicht 21 mit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite, die Kapazitätsdifferenz einen kleinen konstanten Wert.
  • Als nächstes wird die Bewertung der Trennfestigkeit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite beschrieben.
  • Wie zuvor dargestellt, ist bei vollständiger Abdeckung der Leitschicht 21 mit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite die Batteriekapazität der Sekundärbatterie RB stabil. Allerdings steht die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite, die sich über den Bereich hinaus ausbreitet, in dem die Leitschicht 21 aufgetragen ist, mit der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in Kontakt, nicht über die Leitschicht 21. Aus diesem Grund wird die Haftung zwischen der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite problematisch.
  • Angesichts dessen wurde die Haftung zwischen der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite als Trennfestigkeit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite bewertet. Das heißt, es wurde gemessen, wie sich die Trennfestigkeit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Abhängigkeit vom ”Ausbreitungsbetrag” ändert.
  • Bei der Messung der Trennfestigkeit wurde die vervollständigte positivelektrodenseitige Elektrode auf eine Größe von etwa 5,0 cm × 3,5 cm geschnitten. Ein 18 mm breites (Klebe-)Band wurde auf der Umgebung der Kurzschluss-Schutzschicht 24 so angebracht, dass die Länge des angebrachten Abschnitts zwischen dem Band und der positivelektrodenseitigen Elektrode etwa 3 cm betrug. Danach wurde das angebrachte Band entfernt. Die zum Entfernen des Bands erforderliche Kraft wurde mit einem Kraftmesser als Trennfestigkeit gemessen. 14 zeigt, wie das angebrachte Band zu entfernen ist. Darstellungsgemäß wird ein Ende 51a eines an der positivelektrodenseitigen Elektrode 41 angebrachten Bands 51 umgeklappt. Das Ende 51a wird in Pfeilrichtung F gezogen, nachdem es zwischen Enden des Kraftmessers gehalten wird. Dadurch wird die zur Bandentfernung erforderliche Kraft mit dem Kraftmesser gemessen.
  • Die Messergebnisse der Trennfestigkeit sind in der Spalte ”Trennfestigkeit” von Tabelle 1 für jeden ”Ausbreitungsbetrag” angegeben.
  • 10 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen ”Ausbreitungsbetrag” und ”Trennfestigkeit” von Tabelle 1 zeigt.
  • Beträgt der entsprechende ”Ausbreitungsbetrag” höchstens 0, ist die Kurzschluss-Schutzschicht 24 an der Kante der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite ge- die Trennfestigkeit zum Entfernen der Kurzschluss-Schutzschicht 24 gemessen. Daher hat die gemessene Trennfestigkeit einen ausreichend hohen Wert und ist konstant.
  • Übersteigt dagegen der entsprechende ”Ausbreitungsbetrag” 0 und beträgt der ”Ausbreitungsbetrag” höchstens 1,0 mm, ist die ”Trennfestigkeit” ein Wert, der mit jenem äquivalent ist, wenn die Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite auf der Leitschicht 21 liegt. Steigt der ”Ausbreitungsbetrag” über 1,0 mm, nimmt die ”Trennfestigkeit” allmählich ab. Verständlich ist, dass die ”Trennfestigkeit” im zulässigen Bereich liegt, solange der ”Ausbreitungsbetrag” höchstens 2,0 mm beträgt.
  • Ist der Ausbreitungsbetrag größer als 2,0 mm, hat die ”Trennfestigkeit” einen konstanten Wert. In diesem Fall ist die tatsächliche Trennfestigkeit der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite so niedrig wie der Messhintergrund (die zur Entfernung erforderliche Kraft, die sich aus dem von der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite abweichenden Abschnitt ergibt).
  • Im zuvor beschriebenen Herstellungsverfahrensablauf wird die Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite so eingestellt, dass der Abstand zwischen der Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und der Kantenposition der Leitschicht 21 (mit ”W” in 3B bezeichneter Abstand) höchstens 2 mm beträgt. Anhand der Bewertungsergebnisse zur ”Trennfestigkeit” ist stärker bevorzugt, dass die Auftragsbreite der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite so eingestellt wird, dass der Abstand zwischen der Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite und der Kantenposition der Leitschicht 21 höchstens 1 mm beträgt.
  • Weitere Ausführungsform
  • Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform der Offenbarung beschrieben.
    • (1) In der vorstehenden Ausführungsform werden die beiden positivelektrodenseitigen Elektroden gemeinsam hergestellt. Allerdings können beispielsweise vier Sätze von Leitschichten 21, Aktivmaterialschichten 23 auf der positiven Elektrodenseite u. ä. gemäß 13 gemeinsam gebildet werden. In diesem Fall wird im abschließenden Schritt die positivelektrodenseitige Elektrode an der durch die strichpunktierte Linie C bezeichneten Position in vier Teile geschnitten und getrennt. Weiterhin können alternativ mehr Sätze positivelektrodenseitiger Elektroden gemeinsam hergestellt werden. Zu beachten ist, dass in 13 die Elemente, die denen in 5 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen wie in 5 bezeichnet sind.
    • (2) Das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil ist im Bereich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen dem unbeschichteten Bereich 3a und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Längsrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in der vorstehenden Ausführungsform gebildet. Allerdings kann das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil nicht über die gesamte Länge des Grenzabschnitts gebildet sein. Das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil kann in dem Abschnitt der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite gebildet sein, der zum Detektionsziel für die Kantenposition wird.
    • (3) Das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil ist im Bereich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Grenzabschnitts zwischen dem unbeschichteten Bereich 3a und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite in Längsrichtung der Elektrodenplatte 22 auf der positiven Elektrodenseite in der vorstehenden Ausführungsform gebildet. Allerdings kann das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil nicht über die gesamte Länge des Grenzabschnitts gebildet sein. Das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil kann nur für den Abschnitt gebildet sein, in dem der unbeschichtete Bereich 3a gestreckt werden muss.
    • (4) In der vorstehenden Ausführungsform wird das Bild des Grenzabschnitts zwischen dem unbeschichteten Bereich 3a und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite mit der optischen Positionsdetektionseinheit (z. B. einem Abbildungsbauteil aufgenommen. Auf der Grundlage der Abbildungsinformationen wird die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite detektiert. Allerdings ist das Detektionsverfahren der Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Grenzabschnitt zwischen dem unbeschichteten Bereich 3a und der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite mit einem Strahl abgetastet werden, und dessen Reflexionslicht kann mit einem optischen Sensor detektiert werden. Auf der Grundlage des Detektionsergebnisses (Detektionsinformationen) kann die Änderung der Reflexionslichtmenge erfasst werden, und auf der Grundlage der erfassten Ergebnisse kann die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite detektiert werden. Außerdem kann auf der Grundlage sichtbarer Informationen die Kantenposition der Aktivmaterialschicht 23 auf der positiven Elektrodenseite detektiert werden. Auf diese Weise kann der spezifische Aufbau der optischen Positionsdetektionseinheit auf verschiedene Weise geändert sein.
    • (5) In der vorstehenden Ausführungsform werden die Pressbearbeitung zur Unterdrückung des Wölbens der positivelektrodenseitigen Elektrode und die Pressbearbeitung beispielsweise zum Erhöhen der Dichte der Aktivmaterialschicht auf der positiven Elektrodenseite nacheinander durchgeführt. Ein Schritt des Aufrollens der Elektroden in Rollenform kann zwischen den Schritten dieser beiden Arten von Pressbearbeitung durchgeführt werden. Alternativ kann ein Schritt des Pressens des unbeschichteten Bereichs nach dem Schritt des Pressens der Aktivmaterialschicht durchgeführt werden.
    • (6) In der vorstehenden Ausführungsform wird die Leitschicht 21 auf der folienförmigen positiven Elektrodenplatte (Elektrodenplatte auf der positiven Elektrodenseite) gebildet. In Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem Material der negativen Elektrodenplatte (Elektrodenplatte auf der negativen Elektrodenseite) und dem Material des Aktivmaterials der negativen Elektrode kann die Leitschicht zwischen der Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode und der negativen Elektrodenplatte der negativelektrodenseitigen Elektrode 42 angeordnet sein. In diesem Fall kann die Offenbarung auch auf die negativelektrodenseitige Elektrode angewendet werden.
    • (7) In der vorstehenden Ausführungsform ist die Elektrode dargestellt, die auf die Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt anwendbar ist. Allerdings ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt, und die Elektrode sowie das Verfahren zur Herstellung der Elektrode gemäß der Offenbarung können auf verschiedene andere Sekundärbatterien, Primärbatterien oder Kondensatoren, z. B. elektrische Doppelschichtkondensatoren, angewendet werden.
  • Die vorstehende nähere Beschreibung diente zur Veranschaulichung und Beschreibung. Zahlreiche Abwandlungen und Abänderungen sind angesichts der vorstehenden Lehren möglich. Sie soll weder erschöpfend sein noch die hier beschriebenen Gegenstände auf die genaue offenbarte Form beschränken. Obwohl die Gegenstände mit spezifischer Bezugnahme auf Aufbaumerkmale und/oder methodologische Vorgänge beschrieben wurde, sollte es verständlich sein, dass die in den beigefügten Ansprüchen festgelegten Gegenstände nicht unbedingt auf die zuvor beschriebenen spezifischen Merkmale oder Vorgänge begrenzt sind. Stattdessen sind die zuvor beschriebenen spezifischen Merkmale und Vorgänge als beispielhafte Umsetzungsformen der beigefügten Ansprüche offenbart.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011-186843 A [0001]
    • JP 2011-186750 A [0001]
    • JP 2008-60060 A [0004]

Claims (14)

  1. Elektrode, die aufweist: eine Elektrodenplatte; eine Leitschicht, die auf der Elektrodenplatte gebildet ist; und eine Aktivmaterialschicht, die auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildet ist, wobei die Elektrodenplatte einen unbeschichteten Bereich aufweist, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt.
  2. Elektrode nach Anspruch 1, wobei die Aktivmaterialschicht ein Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil aufweist und wobei eine Kante der Aktivmaterialschicht auf der Seite des unbeschichteten Bereichs näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als eine Kante der Leitschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt.
  3. Elektrode nach Anspruch 2, wobei ein Abstand zwischen der Kante der Aktivmaterialschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil und der Kante der Leitschicht höchstens 2 mm beträgt.
  4. Elektrode nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Elektrodenplatte eine Kurzschluss-Schutzschicht mit höherem elektrischem Widerstand als die Elektrodenplatte aufweist und wobei die Kurzschluss-Schutzschicht auf einem Grenzabschnitt zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich gebildet ist.
  5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist, und der unbeschichtete Bereich der Elektrodenplatte gestreckt sind.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode, wobei die Elektrode eine Elektrodenplatte, eine auf der Elektrodenplatte gebildete Leitschicht und eine auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildete Aktivmaterialschicht aufweist, wobei die Elektrode einen unbeschichteten Bereich aufweist, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt, wobei die Aktivmaterialschicht ein Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil aufweist und wobei eine Kante der Aktivmaterialschicht auf der Seite des unbeschichteten Bereichs näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als eine Kante der Leitschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt, wobei das Verfahren einen Schritt des mit einer optischen Positionsdetektionseinheit erfolgenden Festlegens einer Position im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil aufweist, an der die Aktivmaterialschicht liegt.
  7. Verfahren zur Herstellung der Elektrode nach Anspruch 6, wobei ein Abstand zwischen der Kante der Aktivmaterialschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil und der Kante der Leitschicht höchstens 2 mm beträgt.
  8. Verfahren zur Herstellung der Elektrode nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Schritt des Festlegens der Position, an der die Aktivmaterialschicht liegt, ein Schritt des Detektierens von Positionsinformationen über die Kante der Aktivmaterialschicht mit der optischen Positionsdetektionseinheit ist.
  9. Verfahren zur Herstellung der Elektrode nach Anspruch 8, das ferner aufweist: einen Schritt des Bildens einer Kurzschluss-Schutzschicht mit höherem elektrischem Widerstand als die Elektrodenplatte auf einem Grenzabschnitt zwischen dem unbeschichteten Bereich und der Aktivmaterialschicht auf der Elektrodenplatte auf der Grundlage der Positionsinformationen über die Kante der Aktivmaterialschicht.
  10. Verfahren zur Herstellung der Elektrode nach Anspruch 8, das ferner aufweist: einen Schritt des Einstellens einer Schneidposition der Elektrodenplatte, auf der die Leitschicht und die Aktivmaterialschicht gebildet sind, auf der Grundlage der Positionsinformationen über die Kante der Aktivmaterialschicht.
  11. Verfahren zur Herstellung der Elektrode nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Elektrodenplatte eine rechtwinklige Bandform hat, wobei die Leitschicht und die Aktivmaterialschicht jeweils eine Bandform haben, die sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte so erstreckt, dass der unbeschichtete Bereich an einem Ende der Elektrodenplatte in Breitenrichtung liegt, und wobei das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil über eine gesamte Länge eines Grenzabschnitts zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich gebildet wird.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode, wobei die Elektrode eine Elektrodenplatte, eine auf der Elektrodenplatte gebildete Leitschicht und eine auf der Elektrodenplatte und auf der Leitschicht durchgängig gebildete Aktivmaterialschicht aufweist, wobei die Elektrode einen unbeschichteten Bereich aufweist, in dem eine Oberfläche der Elektrodenplatte freiliegt, wobei die Aktivmaterialschicht einen Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil aufweist und wobei eine Kante der Aktivmaterialschicht auf der Seite des unbeschichteten Bereichs näher an der Seite des unbeschichteten Bereichs als eine Kante der Leitschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil liegt, wobei das Verfahren aufweist: einen Schritt des Pressens des unbeschichteten Bereichs durch Ausüben einer Druckkraft auf den unbeschichteten Bereich; und einen Schritt des Pressens der Aktivmaterialschicht durch Ausüben einer Druckkraft auf einen Bereich, in dem die Aktivmaterialschicht gebildet ist.
  13. Verfahren zur Herstellung der Elektrode nach Anspruch 12, wobei ein Abstand zwischen der Kante der Aktivmaterialschicht im Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil und der Kante der Leitschicht höchstens 2 mm beträgt.
  14. Verfahren zur Herstellung der Elektrode nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Elektrodenplatte eine rechtwinklige Bandform hat, wobei die Leitschicht und die Aktivmaterialschicht jeweils eine Bandform haben, die sich in Längsrichtung der Elektrodenplatte so erstreckt, dass der unbeschichtete Bereich an einem Ende der Elektrodenplatte in der Breitenrichtung liegt, und wobei das Aktivmaterialschicht-Ausbreitungsteil über eine gesamte Länge eines Grenzabschnitts zwischen der Aktivmaterialschicht und dem unbeschichteten Bereich gebildet wird.
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