JP2005116213A

JP2005116213A - テープ貼付装置および方法

Info

Publication number: JP2005116213A
Application number: JP2003345524A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Ohashi; 和文大橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】長さの異なるテープを貼り付ける。
【解決手段】ガイドローラー５５、５６でＰＰテープ５８を挟んだ状態で貼付ヘッド７１は、ガイドローラー１６の方向へ移動する。貼付ヘッド７１から出ているＰＰテープ５８がテープ貼付ニップローラー５７でクランプされる。このとき、テープ長切替ユニット７２は、ストッパー７２ａ、７２ｂの一方に切り替えられる。ＰＰテープ５８がテープ貼付ニップローラー５７でクランプされると、ガイドローラー５５、５６が開き、ストッパー７２ａ、７２ｂに当たるまで、貼付ヘッド７１は、ガイドローラー１６から離れる方向に移動する。テープカッター７３にて、ＰＰテープ５８が所定の長さに切断される。切断されたＰＰテープ５８の先端が、基材５０に塗布された活物質合剤の塗り終わり、塗り始めに貼り付けられる。基材５０が送られ切断されたＰＰテープ５８が貼り付けられる。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば非水電解質二次電池の電極にテープを貼り付けるテープ貼付装置および方法に関する。

非水電解質二次電池の製造工程は、大きく４つに分けられる。まず、第１の行程として、正極、負極合剤の混合、コーティング、乾燥、プレス行程が行われる。この第１の行程では、金属箔に活物質合剤を塗布、圧着し電極が製造される。

第２の行程として、正極、負極およびセパレータを巻き取る行程が行われる。この第２の行程では、活物質の剥離やセパレータのよじれを生ずることなく、且つ巻物が高密度となるようになされる。第３の行程として電池ケースへ電極を挿入する行程、および電解液を注入する行程が行われ、第４の行程として電池ケースを封口する行程が行われる。

この第１の行程の中で、混合された正極、負極合剤が基材、例えばアルミニウム箔の両側に均一な厚さ、例えば１５μm〜２０μmの厚さにコーティングされる。このコーティングの塗り始めおよび塗り終わりの後に、正極合剤または負極合剤の固まりや突起が発生するときがある。この固まりや突起によって、セパレータをつき破ってショートする虞がある。そのため、アルミニウム箔の両側のコーティングの塗り始めおよび塗り終わりには、それぞれ長さの異なるテープが貼り付けられる。

なお、貯蔵容器のスリットと基材との間に形成されるくさび型の隙間に吐出供給された電極合剤が、このくさび型の隙間から出る際に破裂して飛散が起きてしまうことを防止し、これにより例えば金属リチウム析出による内部ショート（ＯＣＶ）の発生率を低減するようにしているものもある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−０５２６８７号公報

従来では、１つの非水電解質二次電池に使用される電極の両端それぞれ２箇所、合計４箇所に、それぞれ長さの異なるテープを貼り付けるために、４つのテープ貼付装置が必要であった。

さらに、当該テープ貼付装置のサイズが大きかったため、テープ貼付装置を４つ設けた時には、装置全体の形状が大型化する問題があった。

従って、この発明の目的は、混合された正極、負極合剤がアルミニウム箔の両側に均一な厚さでコーティングされた後、それぞれ長さの異なるテープを貼り付けることができるテープ貼付装置および方法を提供することにある。

上述した課題を達成するために請求項１の発明は、基材の一面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第１のセンサと、基材の他面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第２のセンサと、基材の一面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第１および第２のテープを貼り付ける第１のテープ貼付手段と、基材の他面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第３および第４のテープを貼り付ける第２のテープ貼付手段とを有し、基材の一面の塗り始めエッジが第１のセンサで検出されると、第１のテープ貼付手段で検出された基材の一面の塗り始めエッジに第１のテープを貼り付け、基材の他面の塗り終わりエッジが第２のセンサで検出されると、第２のテープ貼付手段で検出された基材の他面の塗り終わりエッジに第３のテープを貼り付け、基材の一面の塗り終わりエッジが第１のセンサで検出されると、第１のテープ貼付手段で検出された基材の一面の塗り終わりエッジに第２のテープを貼り付け、基材の他面の塗り始めエッジが第２のセンサで検出されると、第２のテープ貼付手段で検出された基材の他面の塗り始めエッジに第４のテープを貼り付けるようにしたことを特徴とするテープ貼付装置である。

請求項５に記載の発明は、基材の一面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第１のセンサと、基材の他面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第２のセンサと、基材の一面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第１および第２のテープを貼り付ける第１のテープ貼付手段と、基材の他面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第３および第４のテープを貼り付ける第２のテープ貼付手段とを有するテープ貼付方法であって、基材の一面の塗り始めエッジが第１のセンサで検出されると、第１のテープ貼付手段で検出された基材の一面の塗り始めエッジに第１のテープを貼り付け、基材の他面の塗り終わりエッジが第２のセンサで検出されると、第２のテープ貼付手段で検出された基材の他面の塗り終わりエッジに第３のテープを貼り付け、基材の一面の塗り終わりエッジが第１のセンサで検出されると、第１のテープ貼付手段で検出された基材の一面の塗り終わりエッジに第２のテープを貼り付け、基材の他面の塗り始めエッジが第２のセンサで検出されると、第２のテープ貼付手段で検出された基材の他面の塗り始めエッジに第４のテープを貼り付けるようにしたことを特徴とするテープ貼付方法である。

請求項９に記載の発明は、テープを巻いて収納する収納部と、複数のガイドローラーを経由して供給されるテープの一端を挟む貼付ヘッドと、テープの貼付位置を検出するセンサと、センサで貼付位置が検出されると、貼付ヘッドから出ているテープの一端をクランプするクランプ手段と、少なくとも第１のストッパーおよび第１のストッパーより長い第２のストッパーを備え、センサで検出された貼付位置に応じて、第１および第２のストッパーを切り替えるテープ長切替手段と、貼付ヘッドが移動し、切り替えられた第１および第２のストッパーの一方に当たるとテープを切断するカッターとを有し、切断されたテープが検出された貼付位置に貼り付けられるようにしたことを特徴とするテープ貼付装置である。

請求項１３に記載の発明は、収納部にテープを巻いて収納し、複数のガイドローラーを経由して供給されるテープの一端を貼付ヘッドで挟み、テープの貼付位置をセンサで検出し、センサで貼付位置が検出されると、一方の方向に移動し、貼付ヘッドから出ているテープの一端をクランプし、少なくとも備わっている第１のストッパーおよび第１のストッパーより長い第２のストッパーを、センサで検出された貼付位置に応じて切り替え、貼付ヘッドが一方の方向と反対の方向に移動し、切り替えられた第１および第２のストッパーの一方に当たるとテープを切断し、切断されたテープが検出された貼付位置に貼り付けられるようにしたことを特徴とするテープ貼付方法である。

このように、従来長さ毎に必要とされていたテープ貼付装置を、１つのテープ貼付装置で検出した貼付位置毎に長さの異なるテープを貼り付けることができる。

この発明に依れば、テープ貼付装置を小型化することができたため、コーディング混合された正極、負極合剤がアルミニウム箔の両側に均一な厚さでコーティングされた後にテープを貼り付けることができる。

この発明に依れば、１つのテープ貼付装置によって長さの異なる２種類のテープを貼り付けることができるため、電極の両面側にそれぞれテープ貼付装置を設け、それぞれ長さの異なるテープを貼り付けることができる。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用された一実施形態の全体的構成を示す。この図１に示すテープ貼付装置は、巻き出しリール１、ガイドローラー２〜２４、巻き取りリール２５、張力調整部３２、３７、補整調整部３４、テープ貼付ユニット４１、および４２から構成される。また、図１中巻き出しリール１（電極巻き出し軸）からガイドローラー２〜２４を経由して巻き取りリール２５（電極巻き取り軸）へ送られる基材５０が通過する経路を一点鎖線で示す。

なお、この一実施形態において、基材５０は予め金属箔、例えば延伸加工されたアルミニウム箔に活物質合剤が塗布、圧着されている。また、基材５０に貼り付けられるテープは、一例としてポリプロピレンフィルムを基材にアクリル系、ゴム系等の粘着材を塗布しているＰＰテープとする。

巻き出しリール１は、基材５０を巻いて収容するものであり、その収納の最大の範囲を図１中に二点鎖線で示す。同様に、巻き取りリール２５の収納の最大の範囲も図１中に二点鎖線で示す。例えばＡＣサーボモータなどの回転駆動源（図示なし）接続されており、矢印３１の方向に基材５０を弛みなく一定の張力と速度で巻き取りリール２５へと送るように回転する。

巻き出しリール１と巻き取りリール２５との間には、ガイドローラー２〜２４が配置されている。ガイドローラー２および３によって、巻き出しリール１から送出される基材５０の巻き出し電極エッジコントロールがなされる。ガイドローラー５および７が設けられている張力調整部３２（巻き出しダンサー）と、ガイドローラー２１および２３が設けられている張力調整部３７（巻き取りダンサー）とによって、常に一定した張力で基材５０が巻き出しリール１から巻き取りリール２５へ導かれる。

例えば、張力調整部３２が位置３２ａとなり、張力調整部３７が位置３７ａとなるときに、張力調整部４３を用いてガイドローラー４を移動させて、基材５０が所定の張力となるように調整される。

なお、基材５０の張力が所定の張力より弱くなった場合、張力調整部３２は位置３２ｂ側へ移動し、張力調整部３７は位置３７ｂ側へ移動することによって基材５０の張力を所定の張力とする。また、張力調整部３２は、例えばステッピングモータなどその回転の方向および量が制御可能な回転駆動源（図示なし）と接続されており、ガイドローラー６および８と、ストッパー３３との間で動作するように制御される。

同様に、基材５０の張力が所定の張力より強くなった場合、張力調整部３２は位置３２ｃ側へ移動し、張力調整部３７は位置３７ｃ側へ移動することによって基材５０の張力を所定の張力とする。また、張力調整部３７は、例えばステッピングモータなどその回転の方向および量が制御可能な回転駆動源（図示なし）と接続されており、ガイドローラー２２と、ストッパー３８との間で動作するように制御される。

そして、後述するように、テープ貼付ユニット４１では、ガイドローラー１６にて、基材５０のＡ面に対してＰＰテープが貼り付けられ、テープ貼付ユニット４２では、ガイドローラー１０にて、基材５０のＡ面と反対面のＢ面に対してＰＰテープが貼り付けられる。

補整調整部３４は、例えば空気シリンダーやプランジャーから構成され、その先端にはガイドローラー１３が設けられている。この補整調整部３４を動作させることによって、位置１３'まで基材５０の経路を変化させることができる。この補整調整部３４は、基材５０のＢ面に貼り付けられるＰＰテープの長さに応じてその動作が制御される。すなわち、補整調整部３４およびガイドローラー１３は、テープ貼付位置補正用の電極タグリローラーである。

ドライブローラー３５は、ガイドローラー１８との間に挿入された基材５０を巻き取りリール２５へ送るように動作する。測長ローラー４４では、巻き取りリール２５へ送られる基材５０の長さが測定される。ガイド部３６では、両面にＰＰテープが貼り付けられた基材５０が巻き取りリール２５へ送られる。このように、基材５０は、矢印３９の方向に送られ、巻き取りリール２５にて巻き取られる。

なお、センサ４０ａおよび４０ｂによって、巻き出しリール１から送られる基材５０の有無が検出される。

ここで、図２を参照して、Ａ面にＰＰテープを貼り付けるテープ貼付ユニット４１の一例について説明する。なお、Ｂ面にＰＰテープを貼り付けるテープ貼付ユニット４２は、テープ貼付ユニット４１と同じ構成となるので、その説明を省略する。

巻き出しリール（収納部）５１は、ＰＰテープ５８を巻いて収容するものである。なお、ＰＰテープ５８は、巻き出しリール５１からガイドローラー５２、５３、５４、ガイドローラー５５、および５６によって形成される経路を通過し、ガイドローラー１６まで導かれる。ガイドローラー５５および５６によってＰＰテープ５８が挟まれ、巻き出しリール５１から取り出される。

巻き出しリール５１の側面には、摩擦面を設けた円筒６５が固着される。この円筒６５の摩擦面と接するようにゴムまたは革からなる負荷ベルト６６が設けられる。この負荷ベルト６６の一端は固定され、他端はスプリング６７を介して負荷調整部６８で固定される。この負荷調整部６８を調整することによって、ガイドローラー５５および５６によってＰＰテープ５８が巻き出しリール５１から取り出されても、ＰＰテープ５８が弛まないようにＰＰテープ５８のテンションを制御することができる。

センサ５９によって、基材５０のＡ面に塗布された活物質合剤の両端が検出される。具体的には、活物質合剤がアルミニウム箔に塗布されたときの塗り始め（巻き始め）と、塗り終わり（巻き終わり）が検出される。検出された塗り始めおよび塗り終わりには、ＰＰテープ５８が貼り付けられる。

ここで、短いテープの貼り付け動作と、長いテープの貼り付け動作とを説明する。まず、短いテープが基材５０に貼り付けられる一例を説明する。

ＰＰテープ５８が貼付ヘッド（クランプ手段）７１のガイドローラー５５および５６で挟まれている。ＰＰテープ５８を挟んだ状態で貼付ヘッド７１は、空気シリンダー６１によってガイドローラー１６の方向へ移動する。貼付ヘッド７１から出ているＰＰテープ５８がテープ貼付ニップローラー５７でクランプされる。テープ貼付ニップローラー５７は、空気シリンダー６３によって制御される。

このとき、テープ長切替ユニット（テープ長切替手段）７２は、空気シリンダー６２によって、ストッパー７２ａおよび７２ｂの一方に切り替えられる。この一例では、短いテープを貼り付けるので、ストッパー７２ｂが用いられるようにテープ長切替ユニット７２が空気シリンダー６２によって摺動される。

ＰＰテープ５８がテープ貼付ニップローラー５７でクランプされると、ガイドローラー５５および５６が開き、ストッパー７２ｂに当たるまで、貼付ヘッド７１は、空気シリンダー６１によってガイドローラー１６から離れる方向に移動する。空気シリンダー６４によってテープカッター７３が動作し、ＰＰテープ５８が所定の長さに切断される。

切断されたＰＰテープ５８の先端が、基材５０に塗布された活物質合剤の塗り終わりまたは塗り始めに貼り付けられる。基材５０が送られ切断されたＰＰテープ５８の残りの部分が貼り付けられる。テープ貼付ニップローラー５７が後退し、クランプされていたＰＰテープ５８がテープ貼付ニップローラー５７から外される。

次に、長いテープが基材５０に貼り付けられる一例を説明する。ＰＰテープ５８が貼付ヘッド７１のガイドローラー５５および５６で挟まれている。ＰＰテープ５８を挟んだ状態で貼付ヘッド７１は、空気シリンダー６１によってガイドローラー１６の方向へ移動する。貼付ヘッド７１から出ているＰＰテープ５８がテープ貼付ニップローラー５７でクランプされる。テープ貼付ニップローラー５７は、空気シリンダー６３によって制御される。

このとき、テープ長切替ユニット７２は、空気シリンダー６２によって、ストッパー７２ａおよび７２ｂの一方に切り替えられる。この一例では、長いテープを貼り付けるので、ストッパー７２ａが用いられるようにテープ長切替ユニット７２が空気シリンダー６２によって摺動される。

ＰＰテープ５８がテープ貼付ニップローラー５７でクランプされると、ガイドローラー５５および５６が開き、ストッパー７２ａに当たるまで、貼付ヘッド７１は、空気シリンダー６１によってガイドローラー１６から離れる方向に移動する。空気シリンダー６４によってテープカッター７３が動作し、ＰＰテープ５８が所定の長さに切断される。

このとき、基材５０に貼り付けるＰＰテープ５８の長さが長いときには、ＰＰテープ５８にシワが入りやすいため、貼付補助ヘッド７４からエアーブロー（微少な圧縮エアー）をテープカッター７３の方向に吹き出す。または、貼付補助ヘッド７４に吸着機構を備え、基材５０に貼り付けるＰＰテープ５８の長さが長いときには、ＰＰテープ５８にシワが入らないようにする。これによって、ＰＰテープ５８を切断した直後に、基材５０に切断されたＰＰテープ５８の終端がくっつきシワが入るのを防止する。貼付補助ヘッド７４は、空気シリンダー６５によって制御される。

このように、テープ長切替ユニット７２でストッパー７２ａおよび７２ｂを切り替えることによって、２種類の長さのテープを貼り付けることができる。

図３を参照して、基材５０のＢ面にＰＰテープ５８が貼り付けられるガイドローラー１０周辺（テープ貼付ユニット４２）から基材５０のＡ面にＰＰテープ５８が貼り付けられるガイドローラー１６周辺（テープ貼付ユニット４１）の一例について説明する。

この図３では、金属箔８０、例えば延伸加工されたアルミニウム箔の両面の複数の箇所に活物質合剤８１が塗布、圧着された電極が連続しているものが基材５０として矢印８２の方向に送られる。その基材５０に塗布された活物質合剤８１のエッジ、すなわち塗り始め部分および塗り終わり部分にＰＰテープ５８が連続的に貼り付けられる。

後述するように電極を切断し巻回構造とするときに、巻き始めとなる領域と巻き終わりとなる領域とがある。巻き終わりとなる領域のＡ面には活物質合剤８１の塗り始めエッジ９１ａを有し、Ｂ面には活物質合剤８１の塗り終わりエッジ９２ｂを有する。また、巻き始めとなる領域のＡ面には活物質合剤８１の塗り終わりエッジ９２ａを有し、Ｂ面には活物質合剤８１の塗り始めエッジ９１ｂを有する。

まず、センサ５９によって、塗り始めエッジ９１ａおよび塗り終わりエッジ９１ｂが検出される。このとき、センサ８３によって、塗り終わりエッジ９２ｂおよび塗り始めエッジ９２ａが検出される。

センサ５９によって、塗り始めエッジ９１ａが検出されると、検出された塗り始めエッジ９１ａの裏側がガイドローラー１６と接するように、ドライブローラー３５で予め設定された距離だけ基材５０を送った後、基材５０の送り動作が停止される。

このとき、センサ８３によって、塗り終わりエッジ９２ｂが検出されると、検出された塗り終わりエッジ９２ｂの裏側がガイドローラー１０と接するように、ガイドローラー１３は矢印８８に示すように、上または下に移動して、本来の停止位置までの距離と、予め設定された距離とが補整される。このように、ガイドローラー１３でたぐり動作がなされる。

そして、テープ貼付ユニット４１によって位置８４にＰＰテープ５８が貼り付けられ、略同時にテープ貼付ユニット４２によって位置８５にＰＰテープ５８が貼り付けられる。

センサ５９によって、塗り終わりエッジ９２ａが検出されると、検出された塗り終わりエッジ９２ａの裏側がガイドローラー１６と接するように、ドライブローラー３５で予め設定された距離だけ基材５０を送った後、基材５０の送り動作が停止される。

このとき、センサ８３によって、塗り始めエッジ９１ｂが検出されると、検出された塗り始めエッジ９１ｂの裏側がガイドローラー１０と接するように、ガイドローラー１３は矢印８８に示すように、上または下に移動して、本来の停止位置までの距離と、予め設定された距離とが補整される。このように、ガイドローラー１３でたぐり動作がなされる。

そして、位置８６には、位置８４に貼り付けられたＰＰテープ５８の長さと異なる長さのＰＰテープ５８がテープ貼付ユニット４１によって貼り付けられる。略同時に、位置８７には、位置８５に貼り付けられたＰＰテープ５８の長さと異なる長さのＰＰテープ５８がテープ貼付ユニット４２によって貼り付けられる。

このようにＰＰテープ５８が貼り付けられた電極の一例を図４に示す。Ａ面の塗り始めエッジ９１ａに、例えば１mm程度重なるようにＰＰテープ９５ａが貼り付けられる。この塗り始めエッジ９１ａには、正極合剤または負極合剤の固まりがあるため、この一例では、固まりと接するようにＰＰテープ９５ａが貼り付けられる。

Ａ面の塗り終わりエッジ９２ａに、例えば１mm程度重なるようにＰＰテープ９６ａが貼り付けられる。この塗り終わりエッジ９２ａには、正極合剤または負極合剤を塗布するためのシャッターを閉じたときに垂れて固まったため形成された突起９３ａがあるため、この一例では、突起９３ａを覆い隠すようにＰＰテープ９６ａが貼り付けられる。なお、一例として、ＰＰテープ９６ａの長さは、約１５mmとする。

Ｂ面の塗り始めエッジ９１ｂに、例えば１mm程度重なるようにＰＰテープ９５ｂが貼り付けられる。この塗り始めエッジ９１ｂには、正極合剤または負極合剤の固まりがあるため、この一例では、固まりと接するようにＰＰテープ９５ｂが貼り付けられる。

Ｂ面の塗り終わりエッジ９２ｂに、例えば１mm程度重なるようにＰＰテープ９６ｂが貼り付けられる。この塗り終わりエッジ９２ｂには、正極合剤または負極合剤を塗布するためのシャッターを閉じたときに垂れた突起９３ｂがあるため、この一例では、突起９３ｂを覆い隠すようにＰＰテープ９６ｂが貼り付けられる。なお、一例として、ＰＰテープ９６ｂの長さは、約１５mmとする。

また、金属箔８０から、例えばアルミニウム製のリード端子９４が導出される。

このように生成された素電池の構成の断面図を図５に示し、説明する。この図５に示す素電池は、巻回構造を有する非水電解質二次電池である。図５Ａには、素電池の第１の例を示し、図５Ｂには、素電池の第２の例を示し、図５Ｃには、素電池の第３の例を示す。なお、図５においては、便宜上非水電解質を構成する各部の厚さは一定にしてある。

金属箔１００は、例えばステンレス、銅、ニッケル、アルミニウム等が挙げられ、特にアルミニウムが好ましい。金属箔１００は、例えば金属箔または金属からなる網状物である。

金属箔１０１は、例えばステンレス、銅、ニッケル、アルミニウム等が挙げられ、特に銅が好ましい。金属箔１０１は、例えば金属箔または金属からなる網状物である。

正極活物質合層１０２は、正極活物質と結着剤とからなる。正極活物質としては、目的とする電池の種類を考慮して、例えば金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子が用いられる。例えば目的とする電池がリチウムイオン電池である場合、正極活物質合としては、ＴｉＳ₄、ＭｏＳ₂、ＮｂＳｅ₂、Ｖ₂Ｏ₂等のリチウムを含有しない金属硫化物あるいは、酸化物や、ＬｉｘＭＯ₂（式中Ｍは一種類以上の遷移金属を表し、ｘは電池の充放電状態によって異なり、通常０．０５以上１．１０以下である。）を主体とするリチウム複合酸化物等が用いられる。

このリチウム複合酸化物を構成する遷移金属Ｍとしては、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等が好ましい。このようなリチウム複合酸化物の具体例としてはＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＮｉｙＣｏ₁−ｙＯ₂（式中、０＜ｙ＜１である。）、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄等が挙げられる。これらリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度的に優れた正極活物質である。正極活物質層１２には、これらの正極活物質の複数種を併せて使用してもよい。

また、結着剤としは、公知の結着剤を用いることができる。この結着剤としては、例えばポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）等のフッ素系樹脂が挙げられる。なお、以上のような正極活物質を使用して正極活物質層１２を形成するに際して、公知の導電剤を添加するようにしてもよい。その導電材としては、例えばグラファイト、カーボンブラック等の炭素粉末が挙げられる。

ゲル層１０３は、例えば高分子固体電解質またはゲル状電解質である。高分子固体電解質に使用する高分子材料としては、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変成ポリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変成ポリマーなどもしくはフッ素系ポリマーとして、たとえばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）、ポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）、ポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−トリフルオロエチレン）などおよびこれらの混合物が各種使用できるが、勿論、これらに限定されるものではない。

例えば、正極活物質層１０２または負極活物質層１０４上に積層されている固体電解質、またはゲル状電解質は、高分子化合物、電解質塩および溶媒（ゲル状電解質の場合は、さらに可塑剤）からなる溶液を正極活物質層１０２または負極活物質層１０４に含浸させ、溶媒を除去し固体化したものである。すなわち、正極活物質層１０２または負極活物質層１０４に積層された固体電解質、またはゲル状電解質は、その一部が正極活物質層１０２または負極活物質層１０４に含浸されて固体化されている。

ゲル状電解質は、例えば、リチウム塩を含む可塑剤と、２重量％以上〜３０重量％以下のマトリクス高分子とからなる。また、エステル類、エーテル類、炭酸エステル類などを単独または混合して可塑剤の一成分として用いるようにしてもよい。また、ゲル状電解質を調整するにあたり、炭酸エステル類をゲル化するマトリクス高分子としては、ゲル状電解質を構成するのに使用されている種々の高分子が利用できるが、酸化還元安定性から、例えばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）などのフッ素系高分子を用いることが好ましい。

高分子固体電解質は、リチウム塩とそれを溶解する高分子化合物とからなる。高分子化合物としては、ポリ（エチレンオキサイド）や同架橋体などのエーテル系高分子、ポリ（メタクリレート）エステル系、アクリレート系、ポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）などのフッ素系高分子およびこれらの混合物が挙げられるが、酸化還元安定性から、例えばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）などのフッ素系高分子が好ましい。

このようなゲル状電解質または高分子固体電解質に含有させるリチウム塩としては、通常の電池電解液に用いられるリチウム塩を使用することができる。そのリチウム化合物（塩）は、特に限定されるものではないが、例えば以下のものが挙げられる。

例えば、塩化リチウム臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、臭素酸リチウム、ヨウ素酸リチウム、硝酸リチウム、テトラフルオロほう酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、酢酸リチウム、ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドリチウム、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＣ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₃、ＬｉＡｌＣｌ₄、ＬｉＳｉＦ₆等が挙げられる。これらリチウム化合物は単独で用いても複数を混合して用いても良いが、これらの中でＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄が酸化安定性の観点から好ましい。リチウム化合物を溶解する濃度としては、ゲル状電解質ならば、可塑剤中に０．１〜３．０モル／リットルの範囲であり、好ましくは０．５〜２．０モル／リットルの範囲である。

負極活物質合層１０４は、負極活物質と結着剤とからなる。負極活物質層１０４を構成する負極活物質としては、リチウムをドープ／脱ドープできる材料が用いられる。このような材料としては、例えば難黒鉛化炭素系材料や黒鉛系材料の炭素材料が挙げられる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス）、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料が挙げられる。これ以外にも、リチウムをドープ／脱ドープできる材料として、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ₂等の酸化物が挙げられる。

また、結着剤としは、公知の結着剤を用いることができる。この結着剤としては、例えばポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）等のフッ素系樹脂が挙げられる。

電解液１０５は、溶媒に電解質塩を溶解してなる。溶媒としては、正極活物質合層１０２に対して不活性で、且つ、電解質塩を解離しやすい溶媒が選ばれる。このような溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等を単独または混合したものが用いられ、好ましくは、プロピレンカーボネートおよびエチレンカーボネートの混合溶媒が用いられる。プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートの混合溶媒は粘度が高く、揮発しにくいため正極露出部および負極露出部の間に電解液として存在させる場合、比較的少量でも安定して存在させやすい。

プロピレンカーボネートおよびエチレンカーボネートからなる混合溶媒を用いる場合には、プロピレンカーボネートの割合は、好ましくは２０％〜１００％の範囲であり、エチレンカーボネートの割合は、好ましくは０％〜８０％の範囲である。この範囲にすることにより、過放電維持率を良好にすることができる。

電解質塩としては、例えばリチウム化合物が挙げられる。リチウム化合物としては、通常の電池電解液に用いられるリチウム化合物を用いることができ、このリチウム化合物は、特に限定されるものではないが、例えば以下のものが挙げられる。

例えば、塩化リチウム臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、臭素酸リチウム、ヨウ素酸リチウム、硝酸リチウム、テトラフルオロほう酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、酢酸リチウム、ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミドリチウム、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＣ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₃、ＬｉＡｌＣｌ₄、ＬｉＳｉＦ₆等が挙げられる。これらリチウム化合物は単独で用いても複数を混合して用いても良いが、これらの中でＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄が酸化安定性の観点から好ましい。

電解質塩としてリチウム化合物を用いる場合には、リチウム化合物の濃度は、０ｍｏｌ／ｋｇ〜２．０ｍｏｌ／ｋｇの範囲であることが好ましい。この範囲にすることにより、過放電維持率を良好にすることができる。

この一実施形態では、１つのテープ貼付装置で２箇所に、それぞれ長さの異なるＰＰテープを貼り付けるようにしているが、３箇所以上の箇所に、それぞれ長さの異なるＰＰテープを貼り付けるようにしても良い。その場合、テープ長切替ユニット７２には、３箇所以上のストッパーが設けられているようにしても良い。

この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

この発明が適用される一実施形態について説明するための構成図である。この発明の一実施形態について説明するための構成図である。この発明の一実施形態について説明するための概略図である。この発明が適用される一実施形態で生成される電極について説明するための概略図である。この発明が適用される一実施形態で生成される素電池の第１の例について説明するための概略図である。この発明が適用される一実施形態で生成される素電池の第２の例について説明するための概略図である。この発明が適用される一実施形態で生成される素電池の第３の例について説明するための概略図である。

符号の説明

５１巻き出しリール
５２、５３、５４、５５、５６ガイドローラー
５７テープ貼付ニップローラー
５８ＰＰテープ
５９センサ
６１、６２、６３、６４空気シリンダー
６５円筒
６６負荷ベルト
６７スプリング
６８負荷調整部
７１貼付ヘッド
７２テープ長切替ユニット
７３テープカッター
７４貼付補助ヘッド

Claims

基材の一面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第１のセンサと、
上記基材の他面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第２のセンサと、
上記基材の一面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第１および第２のテープを貼り付ける第１のテープ貼付手段と、
上記基材の他面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第３および第４のテープを貼り付ける第２のテープ貼付手段とを有し、
上記基材の一面の塗り始めエッジが上記第１のセンサで検出されると、上記第１のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の一面の塗り始めエッジに第１のテープを貼り付け、
上記基材の他面の塗り終わりエッジが上記第２のセンサで検出されると、上記第２のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の他面の塗り終わりエッジに上記第３のテープを貼り付け、
上記基材の一面の塗り終わりエッジが上記第１のセンサで検出されると、上記第１のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の一面の塗り終わりエッジに第２のテープを貼り付け、
上記基材の他面の塗り始めエッジが上記第２のセンサで検出されると、上記第２のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の他面の塗り始めエッジに上記第４のテープを貼り付けるようにしたことを特徴とするテープ貼付装置。
上記第１および第３のテープの貼り付け、並びに上記第２および第４のテープの貼り付けは、略同時に行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のテープ貼付装置。
貼り付ける前の上記第１、第２、第３、および第４のテープにエアーブローを供給するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のテープ貼付装置。
貼り付ける前の上記第１、第２、第３、および第４のテープを吸着するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のテープ貼付装置。
基材の一面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第１のセンサと、
上記基材の他面に塗布されている合剤の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジを検出する第２のセンサと、
上記基材の一面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第１および第２のテープを貼り付ける第１のテープ貼付手段と、
上記基材の他面の塗り始めエッジおよび塗り終わりエッジに互いに長さの異なる第３および第４のテープを貼り付ける第２のテープ貼付手段とを有するテープ貼付方法であって、
上記基材の一面の塗り始めエッジが上記第１のセンサで検出されると、上記第１のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の一面の塗り始めエッジに第１のテープを貼り付け、
上記基材の他面の塗り終わりエッジが上記第２のセンサで検出されると、上記第２のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の他面の塗り終わりエッジに上記第３のテープを貼り付け、
上記基材の一面の塗り終わりエッジが上記第１のセンサで検出されると、上記第１のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の一面の塗り終わりエッジに第２のテープを貼り付け、
上記基材の他面の塗り始めエッジが上記第２のセンサで検出されると、上記第２のテープ貼付手段で上記検出された上記基材の他面の塗り始めエッジに上記第４のテープを貼り付けるようにしたことを特徴とするテープ貼付方法。
上記第１および第３のテープの貼り付け、並びに上記第２および第４のテープの貼り付けは、略同時に行うようにしたことを特徴とする請求項５に記載のテープ貼付方法。
貼り付ける前の上記第１、第２、第３、および第４のテープにエアーブローを供給するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のテープ貼付方法。
貼り付ける前の上記第１、第２、第３、および第４のテープを吸着するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のテープ貼付方法。
テープを巻いて収納する収納部と、
複数のガイドローラーを経由して供給される上記テープの一端を挟む貼付ヘッドと、
上記テープの貼付位置を検出するセンサと、
上記センサで上記貼付位置が検出されると、上記貼付ヘッドから出ている上記テープの一端をクランプするクランプ手段と、
少なくとも第１のストッパーおよび上記第１のストッパーより長い第２のストッパーを備え、上記センサで検出された貼付位置に応じて、上記第１および第２のストッパーを切り替えるテープ長切替手段と、
上記貼付ヘッドが移動し、上記切り替えられた第１および第２のストッパーの一方に当たると上記テープを切断するカッターとを有し、
上記切断されたテープが上記検出された貼付位置に貼り付けられるようにしたことを特徴とするテープ貼付装置。
さらに、上記切断されたテープにエアーブローを供給する貼付補助ヘッドを有するようにしたことを特徴とする請求項９に記載のテープ貼付装置。
さらに、上記切断されたテープを吸着する吸着手段を有するようにしたことを特徴とする請求項９に記載のテープ貼付装置。
上記テープは、金属箔に塗布された活物質合剤のエッジに貼り付けられるようにしたことを特徴とする請求項９に記載のテープ貼付装置。
収納部にテープを巻いて収納し、
複数のガイドローラーを経由して供給される上記テープの一端を貼付ヘッドで挟み、
上記テープの貼付位置をセンサで検出し、
上記センサで上記貼付位置が検出されると、一方の方向に移動し、上記貼付ヘッドから出ている上記テープの一端をクランプし、
少なくとも備わっている第１のストッパーおよび上記第１のストッパーより長い第２のストッパーを、上記センサで検出された貼付位置に応じて切り替え、
上記貼付ヘッドが上記一方の方向と反対の方向に移動し、上記切り替えられた第１および第２のストッパーの一方に当たると上記テープを切断し、
上記切断されたテープが上記検出された貼付位置に貼り付けられるようにしたことを特徴とするテープ貼付方法。
さらに、上記切断されたテープに微少な圧縮エアーを供給するようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のテープ貼付方法。
さらに、上記切断されたテープを吸着する吸着手段を有するようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のテープ貼付方法。
上記テープは、金属箔に塗布された活物質合剤のエッジに貼り付けられるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載のテープ貼付方法。