JP2014116141A - 帯状電極の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未塗工部に折り目がつくのを抑制すると共に、集電箔の歪みを低減することができる帯状電極の製造方法を提供する。
【解決手段】延伸ロール３０の大径部３５は、小径部３１に隣接する拡径部３６であって延伸ロール３０の軸線方向について小径部３１から遠ざかるにしたがって拡径する拡径部３６を有する。拡径部３６の外周面３６ｂは、外側に凸の弧状をなして拡径する形態、テーパ状をなし、その母線の長さＬを未塗工部の幅寸法Ｗ以上としてなる形態、または、テーパ状の部位と外側に凸の弧状をなす部位とが、延伸ロール３０の軸線方向について小径部３１側から順に並んで拡径する形態である。
【選択図】図２

Description

本発明は、帯状電極の製造方法に関する。

特許文献１には、次のような帯状電極の製造方法が開示されている。具体的には、まず、プレス工程において、帯状の集電箔の表面に電極合材層が塗工された塗工済シート（帯状素材）であって、集電箔の長手方向に連続的に電極合材層が塗工されてなる帯状の塗工部、及び、電極合材層が塗工されることなく塗工部に隣り合って集電箔の長手方向に延びる帯状の未塗工部、を備える塗工済シートについて、塗工部をその厚み方向にプレスする。ところが、塗工部をその厚み方向にプレスすると、集電箔のうち塗工部に位置する部位はプレスにより延伸する一方、未塗工部はプレスされないため延伸しない。その結果、集電箔において塗工部と未塗工部との間で歪みが生じ、集電箔が湾曲してしまうことがあった。

特開２００３−１００２８６号公報

これに対し、特許文献１では、プレス工程の後、塗工部に対向する小径部及び未塗工部に対向する大径部を有する延伸ロール（矯正ロール）を用い、大径部を未塗工部に強く圧接させ、小径部を塗工部に弱く圧接させつつ、集電箔に対し長手方向に張力を付加することにより、塗工部よりも未塗工部を大きく延伸させる。このように、未塗工部に集中的に伸びを与えることにより、集電箔における塗工部と未塗工部との間の歪みを矯正する。

ところが、特許文献１の延伸ロールでは、大径部の両端角部（延伸ロールの軸線方向にかかる両端の角部、小径部との境界に位置する角部）が直角形状をなしているため、未塗工部を大径部に強く圧接すると、未塗工部が大径部の角部で折り曲げられ、当該部位に折り目がついてしまうことがあった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、未塗工部に折り目がつくのを抑制すると共に、集電箔の歪みを低減することができる帯状電極の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、帯状の集電箔の表面に電極合材層が塗工された塗工済シートであって、上記集電箔の長手方向に連続的に上記電極合材層が塗工されてなる帯状の塗工部、及び、上記電極合材層が塗工されることなく上記塗工部に隣り合って上記集電箔の長手方向に延びる帯状の未塗工部、を有する塗工済シートのうち、上記塗工部をその厚み方向にプレスするプレス工程と、上記塗工部に対向する小径部及び上記未塗工部に対向する大径部を有する延伸ロールを用い、上記延伸ロールの外周面に沿って上記集電箔の長手方向を転換するようにして、上記集電箔に対し上記長手方向に張力を付加しつつ、上記塗工部よりも上記未塗工部を上記延伸ロールに強く圧接させることにより、上記未塗工部に集中的に張力を付加して、上記未塗工部に集中的に伸びを与える延伸工程と、を備える帯状電極の製造方法であって、上記延伸ロールの上記大径部は、上記小径部に隣接する拡径部であって上記延伸ロールの軸線方向について上記小径部から遠ざかるにしたがって拡径する拡径部を有し、上記拡径部の外周面は、外側に凸の弧状をなして拡径する形態、テーパ状をなし、その母線の長さを上記未塗工部の幅寸法以上とした形態、または、テーパ状の部位と外側に凸の弧状をなす部位とが、上記延伸ロールの軸線方向について上記小径部側から順に並んで拡径する形態である帯状電極の製造方法である。

上述の製造方法は、塗工済シートの塗工部をその厚み方向にプレスするプレス工程と、未塗工部に集中的に伸びを与える延伸工程とを備えている。延伸工程では、塗工部に対向する小径部及び未塗工部に対向する大径部を有する（小径部と、これより直径の大きな大径部とが、延伸ロールの軸線方向に並んで設けられている）延伸ロールを用いる。そして、延伸ロールの外周面に沿って集電箔の長手方向を転換するようにして、集電箔に対し長手方向に張力を付加しつつ、塗工部よりも未塗工部を延伸ロールに強く圧接させることにより、未塗工部に集中的に張力を付加して、未塗工部を集中的に延伸させる。

なお、プレス工程は、延伸工程の前後のいずれに行っても良い。すなわち、プレス工程の後に延伸工程を行うようにしても良いし、延伸工程をプレス工程より先に行うようにしても良い。
プレス工程の後に延伸工程を行う場合は、プレス工程において生じた集電箔の歪み（湾曲）を、延伸工程において矯正する（湾曲を低減する）ことができる。具体的には、延伸工程において未塗工部を集中的に延伸させることで、未塗工部と、先のプレス工程で延伸している塗工部との伸びの差を小さくし、これにより集電箔の歪み（湾曲）を矯正する。また、延伸工程をプレス工程より先に行う場合は、後のプレス工程において延伸されない未塗工部を前もって延伸させておくことができ、これにより、プレス工程において集電箔に歪み（湾曲）が発生するのを低減することができる。

また、「塗工部よりも未塗工部を延伸ロールに強く圧接させる」には、塗工部を延伸ロールに圧接させない場合も含む。具体的には、次の２つの態様が含まれる。（１）未塗工部のみならず塗工部も延伸ロールに圧接させる（未塗工部が大径部に圧接すると共に、塗工部が小径部に圧接する）が、大径部に対する未塗工部の圧接力が、小径部に対する塗工部の圧接力よりも大きい態様。（２）塗工部を延伸ロール（小径部）に圧接させることなく、未塗工部のみを延伸ロール（大径部）に圧接させる態様。この場合、小径部に対する塗工部の圧接力は「０」になるが、「塗工部よりも未塗工部を延伸ロールに強く圧接させる」ことに変わりない。

また、上記（１）の態様では、未塗工部のみならず塗工部も延伸するが、塗工部の延伸量は、未塗工部の延伸量に比べて小さくなる。このため、塗工部に比べて未塗工部を大きく延伸することができる。

さらに、上述の製造方法で用いる延伸ロールは、大径部が、小径部に隣接する（延伸ロールの軸線方向に隣接する）拡径部であって延伸ロールの軸線方向（集電箔の幅方向に一致する）について小径部から遠ざかるにしたがって拡径する拡径部を有している。
しかも、拡径部の外周面は、次の３つの形態のうちいずれかとしている。（１）外側に凸の弧状をなして拡径する形態。（２）テーパ状をなし、その母線の長さを未塗工部の幅寸法以上とした形態。（３）テーパ状の部位と外側に凸の弧状をなす部位とが、延伸ロールの軸線方向について小径部側から順に並んで拡径する形態。

（１）及び（３）の形態では、大径部の角部が弧状になるため、未塗工部のうち大径部の角部に押し当てられる部位において応力が集中するのを緩和でき、当該部位に折り目がつくのを抑制することができる。また、（２）の形態では、未塗工部が、テーパー状の外周面（拡径部の外周面）のみに押し当てられることになるので、未塗工部に折り目がつくのを抑制することができる。

以上より、上述の製造方法によれば、未塗工部に折り目がつくのを抑制すると共に、集電箔の歪み（湾曲）を低減することができる。

なお、延伸ロールの軸線方向は、集電箔（塗工済シート）の幅方向に一致する。また、集電箔（塗工済シート）の幅方向は、長手方向に直交する方向である。
また、延伸ロールは、小径部と大径部とからなり、小径部よりも外径が大きい部位を大径部とする。また、大径部の一部が拡径部であっても良いし、大径部の全体が拡径部であっても良い。

さらに、上記の帯状電極の製造方法であって、前記大径部は、前記外周面が外側に凸の弧状をなして拡径する前記拡径部と、上記拡径部の最大径と同一寸法の一定外径を有する定径部とが、前記延伸ロールの軸線方向について前記小径部側から順に並ぶ形態をなし、前記延伸工程では、前記未塗工部を上記定径部及び上記拡径部に圧接させることにより、上記未塗工部に集中的に張力を付加して、上記未塗工部に集中的に伸びを与える帯状電極の製造方法とすると良い。

上述の製造方法で用いる延伸ロールの大径部は、その外周面が外側に凸の弧状をなして拡径する拡径部（前述の（１）の形態の拡径部）と、当該拡径部の最大径と同一寸法の一定外径を有する定径部とが、延伸ロールの軸線方向について小径部側から順に並ぶ形態をなしている。そして、延伸工程において、未塗工部を定径部及び拡径部に圧接させることにより、未塗工部に集中的に張力を付加して、未塗工部に集中的に伸びを与える。
このような延伸工程によれば、未塗工部を効果的に延伸することができ、集電箔の歪み（湾曲）を効果的に低減することができる。

帯状電極の製造装置の概略図である。 実施例１にかかる延伸工程を説明する図である。 正極塗工済シートの平面図である。 負極塗工済シートの平面図である。 帯状電極の製造方法の流れを示すフローチャートである。 帯状正極の平面図である。 帯状負極の平面図である。 電極体を形成するときの様子を示す図である。 電池の断面図である。 電極体の斜視図である。 実施例２にかかる延伸工程を説明する図である。 実施例３にかかる延伸工程を説明する図である。

（実施例１）
次に、実施例１にかかる帯状電極（帯状正極１５５及び帯状負極１５６）の製造方法について説明する。
図１は、実施例１にかかる帯状電極の製造装置１０の概略図である。製造装置１０は、一対のプレスロール１１，１２と、サポートロール２１と、延伸ロール３０と、サポートロール２２とを有する。この製造装置１０は、正極塗工済シート１５５Ａ（または負極塗工済シート１５６Ａ）を搬送方向Ｐに搬送しつつ加工して、正極塗工済シート１５５Ａ（または負極塗工済シート１５６Ａ）から帯状正極１５５（または帯状負極１５６）を製造する。

正極塗工済シート１５５Ａは、図３に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極集電箔１５１と、この正極集電箔１５１の表面（両面）の一部に塗工された正極合材層１５２とを有している。正極合材層１５２は、正極活物質１５３と、アセチレンブラックからなる導電材と、ＰＶＤＦ（結着剤）とを含んでいる。

正極塗工済シート１５５Ａのうち、正極合材層１５２が塗工されている部位を、正極塗工部１５１ｃという。一方、正極合材層１５２が塗工されていない部位を、正極未塗工部１５１ｂという。正極塗工部１５１ｃは、正極集電箔１５１の長手方向ＤＡに連続的に正極合材層１５２が塗工されてなる帯状の部位である。正極未塗工部１５１ｂは、正極集電箔１５１（正極塗工済シート１５５Ａ）の幅方向ＤＢ（図３において左右方向）の両端部（図３において左右端部）に位置し、正極塗工部１５１ｃに隣り合って正極集電箔１５１の長手方向ＤＡに延びる帯状の部位である。

また、負極塗工済シート１５６Ａは、図４に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、銅箔からなる負極集電箔１５８と、この負極集電箔１５８の表面（両面）の一部に塗工された負極合材層１５９とを有している。負極合材層１５９は、負極活物質１５４とＳＢＲ（結着剤）とＣＭＣ（増粘剤）とを含んでいる。

負極塗工済シート１５６Ａのうち、負極合材層１５９が塗工されている部位を、負極塗工部１５８ｃという。一方、負極集電箔１５８のうち、負極合材層１５９が塗工されていない部位を、負極未塗工部１５８ｂという。負極塗工部１５８ｃは、負極集電箔１５８の長手方向ＤＡに連続的に負極合材層１５９が塗工されてなる帯状の部位である。負極未塗工部１５８ｂは、負極集電箔１５８（負極塗工済シート１５６Ａ）の幅方向ＤＢ（図４において左右方向）の両端部（図４において左右端部）に位置し、負極塗工部１５８ｃに隣り合って負極集電箔１５８の長手方向ＤＡに延びる帯状の部位である。

以下、帯状電極（帯状正極１５５及び帯状負極１５６）の製造方法について詳細に説明する。なお、ここでは、帯状正極１５５の製造方法について説明するが、帯状負極１５６もこれと同様に製造することができる。
まず、図５に示すように、ステップＳ１（電極合材層塗工工程）において、正極集電箔１５１の表面（両面）の一部に、正極合材層１５２を塗工する。これにより、正極塗工済シート１５５Ａが形成される。

次に、ステップＳ２に進み、正極塗工済シート１５５Ａのうち正極塗工部１５１ｃを、その厚み方向にプレスする。具体的には、図１に示すように、製造装置１０によって、搬送方向Ｐに搬送される正極塗工済シート１５５Ａは、一対のプレスロール１１，１２の間を通り抜ける。このとき、プレスロール１１，１２によるプレス圧は、正極合材層１５２が塗工されている厚みの厚い正極塗工部１５１ｃには作用するが、正極合材層１５２が表面に塗工されていない正極未塗工部１５１ｂには作用しない。これにより、一対のプレスロール１１，１２によって、正極塗工部１５１ｃ（正極合材層１５２）がその厚み方向に圧縮される。

ところで、正極塗工部１５１ｃをその厚み方向にプレスすると、正極集電箔１５１のうち正極塗工部１５１ｃに位置する部位はプレスにより延伸する一方、正極未塗工部１５１ｂはプレスされないため延伸しない。その結果、正極集電箔１５１において正極塗工部１５１ｃと正極塗工部１５１ｃとの間で歪みが生じ、正極集電箔１５１が湾曲してしまうことがあった。

これに対し、本実施例１では、次のステップ３（延伸工程）において、正極塗工済シート１５５Ａの正極未塗工部１５１ｂに対し、集中的に伸びを与える。これにより、ステップＳ２（プレス工程）において生じた正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を、延伸工程において矯正する（湾曲を低減する）ことができる。より具体的には、ステップ３（延伸工程）において正極未塗工部１５１ｂを集中的に延伸させることで、正極未塗工部１５１ｂと、先のステップＳ２（プレス工程）で延伸している正極塗工部１５１ｃとの間の伸びの差を小さくし、これにより、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を矯正することができる。

ここで、ステップ３（延伸工程）について詳細に説明する。図１に示すように、搬送方向Ｐに搬送される正極塗工済シート１５５Ａは、プレスロール１１，１２の間を通り抜けた後、延伸ロール３０の外周面３０ｂ上を通過してゆくとき、正極未塗工部１５１ｂが集中的に延伸される。

図２は、延伸工程において、正極塗工済シート１５５Ａと共に延伸ロール３０を、その軸線ＡＸを含む位置で軸線ＡＸに沿って切断した断面図である。
図２に示すように、延伸ロール３０は、正極塗工部１５１ｃに対向する小径部３１と、正極未塗工部１５１ｂに対向する大径部３５とからなる（小径部３１よりも外径が大きい部位を大径部３５とする）。より具体的には、一定の直径で軸線方向（軸線ＡＸに沿った方向）に延びる円柱形状の小径部３１と、これより直径の大きな大径部３５とが、延伸ロール３０の軸線方向に並んで設けられている。

ところで、本実施例１では、延伸ロール３０の小径部３１の半径をＲ１、大径部３５（大径部３５のうち正極未塗工部１５１ｂと対向して接触する部位）の最大半径をＲ２、プレスロール１１，１２によってプレスした後の正極塗工済シート１５５Ａの正極合材層１５２の厚みをＴとしたとき、（Ｒ２−Ｒ１）＞Ｔの関係を満たしている（図２参照）。

このため、本実施例１の製造装置１０では、図１及び図２に示すように、延伸ロール３０の外周面３０ｂに沿って正極集電箔１５１（正極塗工済シート１５５Ａ）の長手方向ＤＡを転換するようにして、正極集電箔１５１に対し長手方向ＤＡに張力を付加することで、正極塗工部１５１ｃよりも正極未塗工部１５１ｂを延伸ロール３０の外周面３０ｂに強く圧接させることができる。これにより、正極未塗工部１５１ｂに集中的に張力を付加して、正極未塗工部１５１ｂを集中的に延伸させることができる。

なお、本実施例１では、正極未塗工部１５１ｂが大径部３５に強く圧接すると共に、正極塗工部１５１ｃが小径部３１に弱く圧接する（大径部３５に対する正極未塗工部１５１ｂの圧接力が、小径部３１に対する正極塗工部１５１ｃの圧接力よりも大きい）。このため、正極未塗工部１５１ｂのみならず正極塗工部１５１ｃも延伸するが、正極塗工部１５１ｃの延伸量は、正極未塗工部１５１ｂの延伸量に比べて小さくなる。このため、正極塗工部１５１ｃに比べて正極未塗工部１５１ｂを大きく延伸することができる。これにより、正極未塗工部１５１ｂと、先のステップＳ２（プレス工程）で延伸している正極塗工部１５１ｃとの間の伸びの差を小さくして、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を矯正することができる。

また、延伸ロール３０の小径部３１の半径Ｒ１と、大径部３５（正極未塗工部１５１ｂが接触する部位）の最大半径Ｒ２との差（Ｒ２−Ｒ１）をより大きくして、正極塗工部１５１ｃを延伸ロール３０（小径部３１）に圧接させることなく、正極未塗工部１５１ｂのみを延伸ロール３０（大径部３５）に圧接させるようにしても良い。この場合、小径部３１に対する正極塗工部１５１ｃの圧接力は「０」になるが、「正極塗工部１５１ｃよりも正極未塗工部１５１ｂを延伸ロール３０に強く圧接させる」ことに変わりない。

ところで、前述のように、特許文献１の延伸ロールでは、大径部の両端角部（延伸ロールの軸線方向にかかる両端の角部、小径部との境界に位置する角部）が直角形状をなしている。このため、未塗工部を大径部に強く圧接すると、未塗工部が大径部の角部で折り曲げられ、当該部位に折り目がついてしまうことがあった。

これに対し、本実施例１の延伸ロール３０は、大径部３５が、小径部３１に隣接する（延伸ロール３０の軸線方向に隣接する）拡径部３６を有している。この拡径部３６は、延伸ロール３０の軸線方向（正極集電箔１５１の幅方向ＤＢに一致する方向、図２において左右方向）について、小径部３１から遠ざかるにしたがって拡径する形態である。詳細には、拡径部３６の外周面３６ｂを、外側に凸の弧状（円弧状）をなして拡径する形態としている。

これにより、大径部３５の角部（小径部３１側に位置する角部）が弧状（円弧状）になるため、正極未塗工部１５１ｂのうち大径部３５の角部（拡径部３６）に押し当てられる部位において応力が集中するのを緩和でき、当該部位に折り目がつくのを抑制することができる。
以上より、本実施例１の製造方法によれば、正極未塗工部１５１ｂに折り目がつくのを抑制すると共に、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を低減することができる。

しかも、本実施例１の大径部３５は、上述した形態の拡径部３６と、拡径部３６の最大径（最大半径Ｒ２）と同一寸法の一定外径（半径Ｒ２）を有する定径部３７とが、延伸ロール３０の軸線方向について小径部３１側から順に並ぶ形態をなしている。そして、図２に示すように、ステップ３（延伸工程）において、正極未塗工部１５１ｂを、定径部３７及び拡径部３６に圧接させることにより、正極未塗工部１５１ｂに集中的に張力を付加して、正極未塗工部１５１ｂに集中的に伸びを与える。これにより、正極未塗工部１５１ｂを効果的に延伸することができ、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を効果的に低減することができる。

なお、延伸ロール３０の軸線方向は、正極集電箔１５１（正極塗工済シート１５５Ａ）の幅方向ＤＢに一致する。また、正極集電箔１５１（正極塗工済シート１５５Ａ）の幅方向ＤＢは、長手方向ＤＡに直交する方向である。

次に、ステップＳ４（切断工程）に進み、正極塗工済シート１５５Ａを、その中心線ＣＬの位置（図３参照）で切断すると共に、所定の長さに切断する。これにより、図６に示す帯状正極１５５を得ることができる。
また、帯状負極１５６（図７参照）についても、上述した帯状正極１５５の製造方法と同様にして製造することができる。

このようにして製造した帯状正極１５５及び帯状負極１５６は、例えば、電池１００の電極として用いることができる。ここで、電池１００について説明する。
電池１００は、図９に示すように、直方体形状の電池ケース１１０と、正極外部端子１２１と、負極外部端子１３１とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース１１０は、直方体形状の収容空間をなす金属製の角形収容部１１１と金属製の蓋部１１２とを有するハードケースである。電池ケース１１０（角形収容部１１１）の内部には、電極体１５０などが収容されている。

電極体１５０は、帯状正極１５５、帯状負極１５６、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回した扁平型の捲回電極体である（図１０参照）。
セパレータ１５７は、ＰＰ（ポリプロピレン）／ＰＥ（ポリエチレン）／ＰＰ（ポリプロピレン）の３層からなるセパレータである。このセパレータ１５７は、帯状正極１５５と帯状負極１５６との間に介在して、これらを離間させている。セパレータ１５７には、リチウムイオンを有する非水電解液１４０が含浸している。

帯状正極１５５は、図６に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極集電箔１５１と、この正極集電箔１５１の表面（両面）の一部に配置された正極合材層１５２とを有している。正極合材層１５２は、正極活物質１５３と、アセチレンブラックからなる導電材と、ＰＶＤＦ（結着剤）とを含んでいる。

帯状正極１５５のうち、正極合材層１５２が塗工されている部位を、正極塗工部１５１ｃという。一方、正極合材層１５２が塗工されていない部位を、正極未塗工部１５１ｂという。正極塗工部１５１ｃは、正極集電箔１５１の長手方向ＤＡに連続的に正極合材層１５２が塗工されてなる帯状の部位である。正極未塗工部１５１ｂは、正極集電箔１５１（帯状正極１５５）の幅方向ＤＢ（図６において左右方向）の端部（図６において左端部）に位置し、正極塗工部１５１ｃに隣り合って正極集電箔１５１の長手方向ＤＡに延びる帯状の部位である。正極未塗工部１５１ｂは、渦巻き状に捲回されて、正極捲回未塗工部１５５ｂを形成している（図１０参照）。この正極捲回未塗工部１５５ｂは、電極体１５０の軸線方向（図９において左右方向）一方端部（図９及び図１０において右端部）に位置している。

また、帯状負極１５６は、図７に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、銅箔からなる負極集電箔１５８と、この負極集電箔１５８の表面（両面）の一部に配置された負極合材層１５９とを有している。負極合材層１５９は、負極活物質１５４とＳＢＲ（結着剤）とＣＭＣ（増粘剤）とを含んでいる。

帯状負極１５６のうち、負極合材層１５９が塗工されている部位を、負極塗工部１５８ｃという。一方、負極集電箔１５８のうち、負極合材層１５９が塗工されていない部位を、負極未塗工部１５８ｂという。負極塗工部１５８ｃは、負極集電箔１５８の長手方向ＤＡに連続的に負極合材層１５９が塗工されてなる帯状の部位である。負極未塗工部１５８ｂは、負極集電箔１５８（帯状負極１５６）の幅方向ＤＢ（図７において左右方向）の端部（図７において右端部）に位置し、負極塗工部１５８ｃに隣り合って負極集電箔１５８の長手方向ＤＡに延びる帯状の部位である。負極未塗工部１５８ｂは、渦巻き状に捲回されて、負極捲回未塗工部１５６ｂを形成している（図１０参照）。この負極捲回未塗工部１５６ｂは、電極体１５０の軸線方向他方端部（図９及び図１０において左端部）に位置している。

正極捲回未塗工部１５５ｂ（正極未塗工部１５１ｂ）には、アルミニウム製の正極集電端子１２２が超音波溶接されている。これにより、正極捲回未塗工部１５５ｂ（正極未塗工部１５１ｂ）は、正極集電端子１２２を通じて、正極外部端子１２１に電気的に接続されている（図１参照）。また、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極未塗工部１５８ｂ）には、銅製の負極集電端子１３２が抵抗溶接されている。これにより、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極未塗工部１５８ｂ）は、負極集電端子１３２を通じて、負極外部端子１３１に電気的に接続されている。

なお、本実施形態では、正極外部端子１２１と正極集電端子１２２とは一体に形成され、正極端子部材１２０を構成している。また、負極外部端子１３１と負極集電端子１３２とは一体に形成され、負極端子部材１３０を構成している。

ところで、電極体１５０は、図８に示すように、帯状負極１５６、セパレータ１５７、帯状正極１５５、及びセパレータ１５７を、この順に重ねるようにして捲回する。詳細には、帯状正極１５５の正極未塗工部１５１ｂと帯状負極１５６の負極未塗工部１５８ｂとが、幅方向（図８において左右方向）について互いに反対側に位置するようにして、帯状負極１５６、セパレータ１５７、帯状正極１５５、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回して、電極体１５０を形成する。

ところが、帯状正極１５５の正極未塗工部１５１ｂ及び帯状負極１５６の負極未塗工部１５８ｂに折り目がついていたり、正極集電箔１５１及び負極集電箔１５８に歪み（湾曲）が生じている場合には、これらを適切に捲回することができず、電極体１５０を適切に形成することができない虞があった。
これに対し、本実施例１の製造方法では、前述のように、正極未塗工部１５１ｂ及び負極未塗工部１５８ｂに折り目がつくのを抑制すると共に、正極集電箔１５１及び負極集電箔１５８の歪み（湾曲）を低減することができる。このため、電極体１５０を適切に形成することができる。

（実施例２）
次に、実施例２にかかる帯状電極（帯状正極１５５及び帯状負極１５６）の製造方法について説明する。
本実施例２は、実施例１と比較して、延伸ロールの形態のみが異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。

本実施例２の延伸ロール２３０は、図１１に示すように、正極塗工部１５１ｃ（負極塗工部１５８ｃ）に対向する小径部２３１と、正極未塗工部１５１ｂ（負極未塗工部１５８ｂ）に対向する大径部２３５とからなる（小径部２３１よりも外径が大きい部位を大径部２３５とする）。より具体的には、一定の直径で軸線方向（軸線ＡＸに沿った方向）に延びる円柱形状の小径部２３１と、これより直径の大きな大径部２３５とが、延伸ロール２３０の軸線方向に並んで設けられている。
なお、図１１は、延伸工程において、正極塗工済シート１５５Ａと共に延伸ロール２３０を、その軸線ＡＸを含む位置で軸線ＡＸに沿って切断した断面図である。

ところで、本実施例２では、延伸ロール２３０の小径部２３１の半径をＲ１、大径部２３５（大径部２３５のうち正極未塗工部１５１ｂと対向する部位）の最大半径をＲ２、プレスロール１１，１２によってプレスした後の正極塗工済シート１５５Ａの正極合材層１５２の厚みをＴとしたとき、（Ｒ２−Ｒ１）＞Ｔの関係を満たしている（図１１参照）。

このため、本実施例２の製造装置２１０でも、図１及び図１１に示すように、延伸ロール２３０の外周面２３０ｂに沿って正極集電箔１５１（正極塗工済シート１５５Ａ）の長手方向ＤＡを転換するようにして、正極集電箔１５１に対し長手方向ＤＡに張力を付加することで、正極塗工部１５１ｃよりも正極未塗工部１５１ｂを延伸ロール２３０の外周面２３０ｂに強く圧接させることができる。これにより、正極未塗工部１５１ｂに集中的に張力を付加して、正極未塗工部１５１ｂを集中的に延伸させることができる。

なお、本実施例２では、正極未塗工部１５１ｂが大径部２３５に強く圧接すると共に、正極塗工部１５１ｃが小径部２３１に弱く圧接する（大径部２３５に対する正極未塗工部１５１ｂの圧接力が、小径部２３１に対する正極塗工部１５１ｃの圧接力よりも大きい）。このため、正極未塗工部１５１ｂのみならず正極塗工部１５１ｃも延伸するが、正極塗工部１５１ｃの延伸量は、正極未塗工部１５１ｂの延伸量に比べて小さくなる。このため、正極塗工部１５１ｃに比べて正極未塗工部１５１ｂを大きく延伸することができる。これにより、正極未塗工部１５１ｂと、先のステップＳ２（プレス工程）で延伸している正極塗工部１５１ｃとの間の伸びの差を小さくして、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を矯正することができる。

さらに、延伸ロール２３０は、図１１に示すように、大径部２３５が、小径部２３１に隣接する（延伸ロール２３０の軸線方向に隣接する）拡径部２３６を有している。この拡径部２３６は、延伸ロール２３０の軸線方向（正極集電箔１５１の幅方向ＤＢに一致する方向、図１１において左右方向）について、小径部２３１から遠ざかるにしたがって拡径する形態である。詳細には、拡径部２３６の外周面２３６ｂは、テーパ状をなし、その母線の長さＬを、正極未塗工部１５１ｂ（負極未塗工部１５８ｂ）の幅寸法Ｗ（図３、図４参照）以上としている（図１１参照）。

これにより、正極未塗工部１５１ｂが、テーパー状の外周面２３６ｂ（拡径部２３６の外周面２３６ｂ）のみに押し当てられることになるので、正極未塗工部１５１ｂに折り目がつくのを抑制することができる。
以上より、本実施例２の製造方法によれば、正極未塗工部１５１ｂに折り目がつくのを抑制すると共に、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を低減することができる。

（実施例３）
次に、実施例３にかかる帯状電極（帯状正極１５５及び帯状負極１５６）の製造方法について説明する。
本実施例３は、実施例１と比較して、延伸ロールの形態のみが異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。

本実施例３の延伸ロール３３０は、図１２に示すように、正極塗工部１５１ｃ（負極塗工部１５８ｃ）に対向する小径部３３１と、正極未塗工部１５１ｂ（負極未塗工部１５８ｂ）に対向する大径部３３５とからなる（小径部３３１よりも外径が大きい部位を大径部３３５とする）。より具体的には、一定の直径で軸線方向（軸線ＡＸに沿った方向）に延びる円柱形状の小径部３３１と、これより直径の大きな大径部３３５とが、延伸ロール３３０の軸線方向に並んで設けられている。
なお、図１２は、延伸工程において、正極塗工済シート１５５Ａと共に延伸ロール３３０を、その軸線ＡＸを含む位置で軸線ＡＸに沿って切断した断面図である。

ところで、本実施例３では、延伸ロール３３０の小径部３３１の半径をＲ１、大径部３３５（大径部３３５のうち正極未塗工部１５１ｂと対向する部位）の最大半径をＲ２、プレス工程においてプレスした後の正極塗工済シート１５５Ａの正極合材層１５２の厚みをＴとしたとき、（Ｒ２−Ｒ１）＞Ｔの関係を満たしている（図１２参照）。

このため、本実施例３の製造装置３１０でも、図１及び図１２に示すように、延伸ロール３３０の外周面３３０ｂに沿って正極集電箔１５１（正極塗工済シート１５５Ａ）の長手方向ＤＡを転換するようにして、正極集電箔１５１に対し長手方向ＤＡに張力を付加することで、正極塗工部１５１ｃよりも正極未塗工部１５１ｂを延伸ロール３３０の外周面３３０ｂに強く圧接させることができる。これにより、正極未塗工部１５１ｂに集中的に張力を付加して、正極未塗工部１５１ｂを集中的に延伸させることができる。

なお、本実施例３では、正極未塗工部１５１ｂが大径部３３５に強く圧接すると共に、正極塗工部１５１ｃが小径部３３１に弱く圧接する（大径部３３５に対する正極未塗工部１５１ｂの圧接力が、小径部３３１に対する正極塗工部１５１ｃの圧接力よりも大きい）。このため、正極未塗工部１５１ｂのみならず正極塗工部１５１ｃも延伸するが、正極塗工部１５１ｃの延伸量は、正極未塗工部１５１ｂの延伸量に比べて小さくなる。このため、正極塗工部１５１ｃに比べて正極未塗工部１５１ｂを大きく延伸することができる。これにより、正極未塗工部１５１ｂと、先のステップＳ２（プレス工程）で延伸している正極塗工部１５１ｃとの間の伸びの差を小さくして、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を矯正することができる。

さらに、延伸ロール３３０は、図１２に示すように、大径部３３５が、小径部３３１に隣接する（延伸ロール３３０の軸線方向に隣接する）拡径部３３６を有している。この拡径部３３６は、延伸ロール３３０の軸線方向（正極集電箔１５１の幅方向ＤＢに一致する方向、図１２において左右方向）について、小径部３３１から遠ざかるにしたがって拡径する形態である。詳細には、拡径部３３６の外周面３３６ｂを、テーパ状の部位（テーパ部３３６ｃ）と外側に凸の弧状をなす部位（弧状部３３６ｄ）とが、延伸ロール３３０の軸線方向について小径部３３１側から順に並んで拡径する形態としている。

これにより、大径部３３５の角部（小径部３３１側に位置する角部）が弧状（円弧状）になるため、正極未塗工部１５１ｂのうち大径部３３５の角部（拡径部３３６）に押し当てられる部位において応力が集中するのを緩和でき、当該部位に折り目がつくのを抑制することができる。
以上より、本実施例３の製造方法によれば、正極未塗工部１５１ｂに折り目がつくのを抑制すると共に、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を低減することができる。

しかも、本実施例３の大径部３３５は、上述した形態の拡径部３３６と、拡径部３３６の最大径（最大半径Ｒ２）と同一寸法の一定外径（半径Ｒ２）を有する定径部３３７とが、延伸ロール３０の軸線方向について小径部３１側から順に並ぶ形態をなしている。そして、図１２に示すように、ステップ３（延伸工程）において、正極未塗工部１５１ｂを、定径部３３７及び拡径部３３６に圧接させることにより、正極未塗工部１５１ｂに集中的に張力を付加して、正極未塗工部１５１ｂに集中的に伸びを与える。これにより、正極未塗工部１５１ｂを効果的に延伸することができ、正極集電箔１５１の歪み（湾曲）を効果的に低減することができる。

以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

１０，２１０，３１０ 製造装置
１１，１２ プレスロール
３０，２３０，３３０ 延伸ロール
３０ｂ，２３０ｂ，３３０ｂ 外周面
３１，２３１，３３１ 小径部
３５，２３５，３３５ 大径部
３６，２３６，３３６ 拡径部
３６ｂ，２３６ｂ，３３６ｂ 外周面
３７，３３７ 定径部
１００ 電池
１１０ 電池ケース
１５０ 電極体
１５１ 正極集電箔（集電箔）
１５１ｂ 正極未塗工部（未塗工部）
１５１ｃ 正極塗工部（塗工部）
１５２ 正極合材層（電極合材層）
１５５ 帯状正極（帯状電極）
１５５Ａ 正極塗工済シート（塗工済シート）
１５６ 帯状負極（帯状電極）
１５６Ａ 負極塗工済シート（塗工済シート）
１５８ 負極集電箔（集電箔）
１５８ｂ 負極未塗工部（未塗工部）
１５８ｃ 負極塗工部（塗工部）
１５９ 負極合材層（電極合材層）
１５７ セパレータ
ＤＡ 長手方向
ＤＢ 幅方向
Ｌ 母線の長さ
Ｔ 電極合材層の厚み
Ｗ 未塗工部の幅寸法

Claims (2)

1. 帯状の集電箔の表面に電極合材層が塗工された塗工済シートであって、上記集電箔の長手方向に連続的に上記電極合材層が塗工されてなる帯状の塗工部、及び、上記電極合材層が塗工されることなく上記塗工部に隣り合って上記集電箔の長手方向に延びる帯状の未塗工部、を有する塗工済シートのうち、上記塗工部をその厚み方向にプレスするプレス工程と、
   上記塗工部に対向する小径部及び上記未塗工部に対向する大径部を有する延伸ロールを用い、上記延伸ロールの外周面に沿って上記集電箔の長手方向を転換するようにして、上記集電箔に対し上記長手方向に張力を付加しつつ、上記塗工部よりも上記未塗工部を上記延伸ロールに強く圧接させることにより、上記未塗工部に集中的に張力を付加して、上記未塗工部に集中的に伸びを与える延伸工程と、を備える
   帯状電極の製造方法であって、
   上記延伸ロールの上記大径部は、上記小径部に隣接する拡径部であって上記延伸ロールの軸線方向について上記小径部から遠ざかるにしたがって拡径する拡径部を有し、
   上記拡径部の外周面は、
   外側に凸の弧状をなして拡径する形態、
   テーパ状をなし、その母線の長さを上記未塗工部の幅寸法以上とした形態、または、
   テーパ状の部位と外側に凸の弧状をなす部位とが、上記延伸ロールの軸線方向について上記小径部側から順に並んで拡径する形態である
   帯状電極の製造方法。
2. 請求項１に記載の帯状電極の製造方法であって、
   前記大径部は、前記外周面が外側に凸の弧状をなして拡径する前記拡径部と、上記拡径部の最大径と同一寸法の一定外径を有する定径部とが、前記延伸ロールの軸線方向について前記小径部側から順に並ぶ形態をなし、
   前記延伸工程では、前記未塗工部を上記定径部及び上記拡径部に圧接させることにより、上記未塗工部に集中的に張力を付加して、上記未塗工部に集中的に伸びを与える
   帯状電極の製造方法。

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