JP2017033848A - 電極板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 幅方向に形成領域と非形成領域とを有するとともに，高い品質の電極板を製造することができる電極板の製造方法を提供すること。【解決手段】 本発明に係る電極板の製造方法では，第１の位置で対向する第１および第２のロールと，第２の位置で第２のロールと対向する第３のロールと，第２のロールの回転方向における第１の位置の下流であって第２の位置の上流の第３の位置に設けられた除去部とを有する装置を用いる。第１の位置では，第１および第２のロールにより活物質層材料を加圧し，第２のロール上に活物質層を形成する。また，第３の位置では，除去部の除去面と第２のロールとの間で活物質層のうちの非形成領域に対応する箇所を加圧し，その加圧箇所を第２のロール上から除去面に転写させることで除去する。そして，第２の位置では，活物質層を，第２のロール上から集電箔の表面に転写させる。【選択図】図２

Description

本発明は，電極板の製造方法に関する。より詳細には，電極板を，帯状の集電箔を搬送しつつ，搬送される集電箔の幅方向の一部に活物質層を形成することにより製造する電極板の製造方法に関するものである。

リチウムイオン二次電池などの電池は，正負の電極板と電解液とをケース内部に収容してなるものである。正負の電極板は，集電箔と活物質層とを有するものである。活物質層には，少なくとも充放電に寄与する活物質と，活物質を集電箔上に結着させて活物質層を形成するための結着材とが含まれている。このような電極板の製造方法に係る先行技術として，例えば，特許文献１に記載のものが挙げられる。

特許文献１には，上方から活物質等を含む粉末成分を一対のプレスロールの対向位置に供給し，一対のプレスロールの対向位置において粉末成分をプレスすることにより活物質層を形成する技術が開示されている。また，特許文献１では，集電箔を，一対のプレスロールの対向位置に，その一方のプレスロールの外周面に巻き掛けた状態で通過させている。これにより，一対のプレスロールの対向位置において，集電箔の表面に活物質層を形成して電極板を製造する方法が記載されている。

特開２０１４−１９１８８０号公報

ところで，電極板には，集電箔上に活物質層が形成されてなる形成領域と，集電箔が露出した非形成領域とが設けられていることがある。そして，上記の従来技術のような構成の装置において，集電箔の幅方向に形成領域と非形成領域とを設けつつ電極板を製造するためには，集電箔の形成領域となる箇所にのみ粉末成分を供給しなければならない。そのため，例えば，形成領域と非形成領域との境目に仕切り板を設け，その仕切り板の形成領域側にのみ粉末成分を供給することが考えられる。

また，電極板における形成領域と非形成領域との境目は，集電箔の搬送方向と平行になるよう形成することが好ましい。品質の高い電極板を製造するためである。そして，形成領域と非形成領域との境目を集電箔の搬送方向と平行になるように形成するためには，仕切り板を集電箔およびプレスロールに接触させなければならない。集電箔およびプレスロールと仕切り板との間に隙間がある場合には，形成領域となる箇所に供給された粉末成分が，その隙間を通って非形成領域となる箇所にはみ出してしまうからである。

しかし，仕切り板を集電箔やプレスロールに接触させた場合には，これらに傷がついてしまうことがある。そして，集電箔やプレスロールに傷が付いてしまった場合には，品質の高い電極板を製造することができない。すなわち，上記の従来技術のような構成の装置では，幅方向に形成領域と非形成領域とを有する電極板を，高い品質を維持しつつ製造することが困難であるという問題があった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは，幅方向に形成領域と非形成領域とを有するとともに，高い品質の電極板を製造することができる電極板の製造方法を提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の電極板の製造方法は，集電箔の表面に活物質および結着材を少なくとも含む活物質層が形成されてなる形成領域と，集電箔が露出している非形成領域とを有する電極板を，帯状の集電箔を搬送しつつ，搬送される集電箔の幅方向の一部に活物質層を形成することにより製造する電極板の製造方法であって，外周面の一箇所同士が互いに対向し，互いに平行に配置されているとともに，外周面同士が対向する第１の位置における外周面の移動方向がともに鉛直方向の下向きとなる向きに回転する第１のロールおよび第２のロールと，第２のロールと外周面の一箇所同士が第１の位置以外の第２の位置にて互いに対向し，第２のロールと互いに平行に配置されているとともに，第２の位置における外周面の移動方向が第２のロールの外周面の移動方向と同じとなる向きに回転する第３のロールと，第２のロールの回転方向における第１の位置の下流側であって第２の位置の上流側の第３の位置に設けられ，第２のロールに対向する除去面を，第３の位置における第２のロールの外周面の移動方向と同じ方向に移動させる除去部と，第１の位置の上方より，第１の位置へ向けて，活物質および結着材を少なくとも含む活物質層材料を供給する供給部とを有し，第２のロールが，第１のロールの周速よりも速い周速で回転するものであり，第３のロールが，第２のロールの周速よりも速い周速で回転するものであり，除去部が，除去面を第２のロールの外周面の第３の位置における移動速度よりも速い移動速度で移動させるとともに，非形成領域に対応する領域に，形成領域に対応する領域よりも，第２のロールに向けて突出する突出部を有するものである電極板製造装置を用い，回転する第１のロールおよび第２のロールにより，供給部によって供給された活物質層材料を第１の位置へ通過させつつ加圧させるとともに，加圧した活物質層材料を第２のロール上に付着させて活物質層を形成させ，除去部の突出部により，除去面と第２のロールとの間で第３の位置を通過する活物質層のうちの非形成領域に対応する箇所を厚み方向に加圧させるとともに，その加圧した活物質層の箇所を第２のロール上から除去面に転写させることで除去し，回転する第３のロールにより，集電箔を搬送させつつ第２の位置に通過させるとともに，第２のロールとの間で第２の位置を通過する集電箔および活物質層をこれらの厚み方向に加圧し，活物質層を第２のロール上から集電箔の表面に転写させることを特徴とする電極板の製造方法である。

本発明に係る電極板の製造方法では，第１の位置において第２のロール上に形成された活物質層のうちの非形成領域に対応する箇所を，第２の位置において，除去部の除去面により第２のロール上から除去することができる。すなわち，活物質層材料を加圧することにより形成された活物質層において，品質が不均一になってしまいやすい幅方向の端部付近が除去されている。そして，第２のロール上には，形成された活物質層のうちの，品質が均一である形成領域に対応する箇所のみを残すことができる。また，その第２のロール上の形成領域に対応する活物質層を，第２の位置において，第２のロール上から集電箔の表面に転写させる。よって，幅方向に形成領域と非形成領域とを有する高い品質の電極板を製造することができる。

また上記に記載の電極板の製造方法において，除去部として，第２のロールと外周面の一箇所同士が第３の位置にて互いに対向し，第２のロールと互いに平行に配置されているとともに，第３の位置における外周面の移動方向が第２のロールの外周面の移動方向と同じとなる向きに回転する除去ロールと，除去ロールに巻き掛けられ，除去ロールの回転により第３の位置を通過するとともに，第２のロール側の面に除去面が設けられている除去フィルムとを有するものを用い，除去ロールとして，軸方向における非形成領域に対応する領域が，形成領域に対応する領域よりも径方向に突出することにより突出部が形成されているものを用いることが好ましい。除去フィルムは，強度の高いものではないため，第３の位置の通過時に蛇行してしまうことがある。一方，除去ロールには，強度の高いものを用いることができる。よって，除去フィルムの蛇行時にも，安定して高い品質の電極板を製造することができるからである。

本発明によれば，幅方向に形成領域と非形成領域とを有するとともに，高い品質の電極板を製造することができる電極板の製造方法が提供されている。

実施形態に係る電極板の断面図である。 実施形態に係る電極板製造装置の概略構成図である。 実施形態に係る電極板製造装置の第１対向位置における平面図である。 実施形態に係る電極板製造装置の除去位置における断面図である。 第１対向位置から電極板が製造されるまでの活物質層の平面図である。 第１対向位置から除去位置までの間における活物質層の断面図である。 除去位置から第２対向位置までの間における活物質層の断面図である。 変形例の除去部の除去位置における断面図である。 図８とは異なる変形例の除去部の除去位置における断面図である。 図９に示す変形例の除去部の正面図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず，図１により，本形態において製造される電極板１００について説明する。電極板１００は，図１の断面図に示すように，集電箔１１０と，活物質層１２０とを有している。電極板１００は，図１において奥行き方向に長いものである。

本形態の電極板１００において，活物質層１２０は，集電箔１１０の第１面１１１のみに形成されている。電極板１００は，例えば，リチウムイオン二次電池などの二次電池を構成するための正極または負極として用いられるものである。電極板１００は，正極または負極として二次電池の製造に用いられる際には，適宜，必要なサイズに切り出される。

集電箔１１０としては，例えば，金属箔を用いることができる。また，活物質層１２０は少なくとも，活物質１３１および結着材１３２を含むものである。活物質１３１は，電池における充放電に寄与するものである。また，結着材１３２は，活物質層１２０を構成する材料を互いに結着させて活物質層１２０を形成するとともに，その活物質層１２０を集電箔１１０の第１面１１１に結着させるためのものである。

具体的には，電極板１００がリチウムイオン二次電池の正極である場合，例えば，集電箔１１０としてアルミニウム箔を，活物質１３１としてＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４を，結着材１３２としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いることができる。あるいは，電極板１００がリチウムイオン二次電池の負極である場合，例えば，集電箔１１０として銅箔を，活物質１３１として炭素材料を，結着材１３２としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を用いることができる。なお，活物質層１２０には，適宜，活物質層１２０内の導電性を高めるための導電材など，活物質１３１および結着材１３２以外の材料がさらに含まれていても良い。

また，図１に示すように，本形態の電極板１００には，集電箔１１０の第１面１１１に活物質層１２０が形成されてなる形成領域Ｍと，活物質層１２０が形成されておらず集電箔１１０の第１面１１１が露出している非形成領域Ｎ１，Ｎ２とが設けられている。非形成領域Ｎ１，Ｎ２はそれぞれ，図１に示す電極板１００の左右方向である幅方向の両端に設けられている。形成領域Ｍは，両端の非形成領域Ｎ１，Ｎ２に挟まれた幅方向の中央に設けられている。すなわち，形成領域Ｍおよび非形成領域Ｎ１，Ｎ２はいずれも，電極板１００の長手方向に延びるものである。なお，図１には，形成領域Ｍの幅方向における長さを，長さＬＭにより示している。

次に，本形態において電極板１００の製造に用いる電極板製造装置について説明する。図２に，本形態の電極板製造装置１の概略構成図を示している。図２には，左右方向のＸ軸，上下方向のＹ軸を示している。なお，図２における奥行き方向をＺ軸とする。電極板製造装置１は，図２に示すように，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０，除去部４０，紛体供給部７０を有している。図２において，上下方向が鉛直方向であり，重力は下向きに作用している。

図２に示すように，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０はいずれも，軸方向を水平にした状態で配置されている。第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０は，例えば，金属などの強度の高い材質のものである。また，第１ロール１０および第２ロール２０は，それぞれの外周面１１，２１が第１対向位置Ａにおいて互いに対向した状態で，平行に配置されている。また，第３ロール３０は，第２ロール２０と外周面２１，３１が第２対向位置Ｂにおいて互いに対向した状態で，第２ロール２０と平行に配置されている。

さらに，第１ロール１０および第２ロール２０は，軸間距離が一定の間隔となるように保持されている。そして，第１対向位置Ａにおける第１ロール１０の外周面１１と第２ロール２０の外周面２１との間には，隙間ＧＡが設けられている。また，第３ロール３０は，第２ロール２０との軸間距離が一定の間隔となるように保持されている。そして，第２対向位置Ｂにおける第２ロール２０の外周面２１と第３ロール３０の外周面３１との間には，隙間ＧＢが設けられている。

また，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０は電極板１００を製造する際にはそれぞれ回転するものである。図２には，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の各回転方向をそれぞれ，矢印により示している。図２に示すように，第１ロール１０および第３ロール３０の回転方向は時計回りであり，第２ロール２０の回転方向は反時計回りである。

すなわち，第１ロール１０および第２ロール２０の回転方向は，第１対向位置Ａにおける外周面１１，２１の移動方向がともに，鉛直方向の下向きとなる向きである。さらに，第２ロール２０は，第１ロール１０の周速よりも速い周速で回転するものである。また，第３ロール３０の回転方向は，第２対向位置Ｂにおける外周面３１の移動方向が，第２ロール２０の外周面２１の移動方向と同じとなる向きである。さらに，第３ロール３０は，第２ロール２０の周速よりも速い周速で回転するものである。

紛体供給部７０は，第１ロール１０および第２ロール２０が対向している第１対向位置Ａの上方に設けられている。紛体供給部７０は，内部に収容している粉末成分１３０を落下により供給することのできるものである。つまり，紛体供給部７０は，粉末成分１３０を，第１対向位置Ａの上方より，第１対向位置Ａに向けて供給することのできるものである。紛体供給部７０により供給された粉末成分１３０は，図２に示すように，第１対向位置Ａの上側における第１ロール１０と第２ロール２０との間に溜まっている。

粉末成分１３０は，活物質層１２０を形成するための粉末の材料を含む活物質層材料である。本形態の粉末成分１３０は，活物質１３１と結着材１３２とを含んでいる。また，本形態の粉末成分１３０における粒子は，活物質１３１と結着材１３２とを造粒してなる造粒粒子である。なお，活物質１３１および結着材１３２以外にも導電材などの材料を含む活物質層１２０を形成する場合には，その材料の粉末を，粉末成分１３０に混合しておけばよい。

また，第１対向位置Ａの上側の第１ロール１０と第２ロール２０との間には，仕切り板７１が設けられている。図３に，第１対向位置Ａにおける平面図を示している。図３において，Ｘ軸方向が左右方向であり，Ｚ軸方向が上下方向である。図３に示すように，仕切り板７１は１対，設けられており，一対の仕切り板７１は，その間に長さＬＫの間隔を設けつつ配置されている。

粉末成分１３０は，紛体供給部７０により一対の仕切り板７１の間に供給され，図３に示すように一対の仕切り板７１の間に溜まっている。仕切り板７１は，第１対向位置Ａの上側における第１ロール１０と第２ロール２０との間に溜まっている粉末成分１３０の，第１ロール１０および第２ロール２０の軸方向における位置を規制することのできるものである。なお，本形態において，一対の仕切り板７１の間隔の長さＬＫは，電極板１００における形成領域Ｍの幅方向の長さＬＭ以上の長さである。

また，本形態において，仕切り板７１は，図２に示すように，第１ロール１０の外周面１１および第２ロール２０の外周面２１との間に隙間ＧＫを設けて配置されている。つまり，仕切り板７１は，第１ロール１０および第２ロール２０に接触していない。よって，電極板製造装置１において，第１ロール１０および第２ロール２０に仕切り板７１が接触することがなく，外周面１１，２１が傷付いてしてしまうことが抑制されている。

除去部４０は，第２ロール２０の回転方向における第１対向位置Ａの下流側であって第２対向位置Ｂの上流側に位置する除去位置Ｃに設けられている。また，本形態の除去部４０は，除去ロール５０と除去フィルム６０とにより構成されている。除去ロール５０についても，軸方向を水平にした状態で配置されている。除去ロール５０は，例えば，金属などの強度の高い材質のものである。

図４に，除去位置Ｃにおける断面図を示している。図４において，Ｚ軸方向が左右方向であり，Ｙ軸方向が上下方向である。図４に示すように，除去ロール５０は，軸方向の両端にそれぞれ位置する大径部５１と，両端の大径部５１に挟まれた軸方向の中央に位置する小径部５５とを有している。大径部５１は，小径部５５よりも直径が大きく，径方向に突出している。このため，大径部５１は，小径部５５よりも，第２ロール２０に向けて突出している部分である。つまり，この大径部５１が，特許請求の範囲における「突出部」に相当する。図４には，大径部５１の半径と小径部５５の半径との差Ｄを示している。

さらに，除去ロール５０の両端に位置する大径部５１の間には，長さＬＭの間隔が設けられている。これにより，大径部５１は，電極板１００の非形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する領域に設けられている。また，小径部５５は，電極板１００の形成領域Ｍに対応する領域に設けられている。

また，除去ロール５０は，その大径部５１の外周面５２が第２ロール２０の外周面２１と除去位置Ｃにおいて対向した状態で，第２ロール２０と平行に配置されている。そして，除去ロール５０は，電極板１００を製造する際には，図２に矢印で示すように，時計回りに回転する。つまり，除去ロール５０の回転方向は，除去位置Ｃにおける外周面５２の移動方向が，第２ロール２０の外周面２１の移動方向と同じとなる向きである。

除去フィルム６０は，長尺の帯状の部材である。除去フィルム６０としては，厚みが５μｍ〜１００μｍのものを用いることができる。本形態では，除去フィルム６０として，厚みが５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムを用いている。なお，除去フィルム６０としては，ポリプロピレン（ＰＰ），ポリスチレン（ＰＳ），ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）ポリイミド（ＰＩ）など，ＰＥＴ以外の樹脂フィルムを用いることもできる。

除去フィルム６０は，図２に示すように，除去位置Ｃにおける除去ロール５０上に巻き掛けられている。このため，電極板１００の製造時には，回転する除去ロール５０により搬送される。すなわち，除去フィルム６０は，図２に示すように，除去ロール５０の左下から除去位置Ｃに向けて移動し，除去位置Ｃを通過後，除去ロール５０の右下に向けて移動するように搬送される。

また，除去フィルム６０は，搬送されることにより，第１面６１を第２ロール２０側に，第２面６２を除去ロール５０側に向けた状態で除去位置Ｃを通過する。このため，除去フィルム６０の第１面６１は，第２ロール２０に対向する面である。また，除去ロール５０は，第２ロール２０との軸間距離が一定の間隔となるように保持されている。そして，除去位置Ｃにおける除去フィルム６０の第１面６１と第２ロール２０の外周面２１との間には，隙間ＧＣが設けられている。

前述したように，第２ロール２０と除去ロール５０とは，除去位置Ｃにおける外周面２１，５２の移動方向が同じとなる向きに回転する。このため，除去位置Ｃにおける除去フィルム６０の第１面６１は，除去位置Ｃにおける第２ロール２０の外周面２１の移動方向と同じ方向に移動する。また，本形態の除去ロール５０は，大径部５１における周速が，第２ロール２０の周速よりも速い周速で回転するものである。このため，除去位置Ｃにおける除去フィルム６０の第１面６１の移動速度は，第２ロール２０の周速よりも速いものである。

図４に示すように，除去フィルム６０は，第１面６１および第２面６２がともに，平面のものである。そして，除去フィルム６０の第２面６２は，図４に示すように，除去ロール５０の大径部５１の外周面５２に巻き掛けられている。つまり，除去フィルム６０の第２面６２は，小径部５５の外周面５６には接触していない。大径部５１と小径部５５とは，半径に差Ｄがあるからである。

また，第３ロール３０の外周面３１には，図２に示すように，集電箔１１０が巻き掛けられている。集電箔１１０は，その幅方向を第３ロール３０の軸方向に合わせた状態で第３ロール３０に巻き掛けられている。また，集電箔１１０は，第２面１１２側を第３ロール３０の外周面３１に向けた状態で，第３ロール３０の第２対向位置Ｂに巻き掛けられている。このため，集電箔１１０は，第３ロール３０の回転により搬送される。

また，集電箔１１０の第１面１１１は，第２対向位置Ｂにおいて，第２ロール２０の外周面２１に対向している。なお，第３ロール３０は，前述したように，第２ロール２０よりも速い周速で回転するものである。このため，第２対向位置Ｂにおける集電箔１１０の第１面１１１の移動速度は，第２対向位置Ｂにおける第２ロール２０の外周面２１の移動速度よりも速いものである。

また，集電箔１１０は，図２に示すように，第３ロール３０の右下から電極板製造装置１内に供給され，第２対向位置Ｂを通過後，第３ロール３０の右上に向けて排出されるように搬送されている。集電箔１１０は，電極板製造装置１に供給されてくるときには，その第１面１１１に，まだ何も形成されていない状態である。そして，電極板製造装置１は，第２対向位置Ｂにおいて集電箔１１０の第１面１１１に活物質層１２０を形成することにより，電極板１００を製造することのできるものである。

次に，電極板製造装置１を用いた本形態の電極板１００の製造方法について説明する。電極板１００の製造時には，紛体供給部７０により，粉末成分１３０を，一対の仕切り板７１の間に供給させる。供給され，一対の仕切り板７１の間に溜まった粉末成分１３０は，下側の粒子より順に，第１ロール１０および第２ロール２０の回転によって第１対向位置Ａへと送られる。

第１対向位置Ａに到達した粉末成分１３０は，第１ロール１０および第２ロール２０の回転によって隙間ＧＡを通過しつつ，その隙間ＧＡの通過時に第１ロール１０の外周面１１と第２ロール２０の外周面２１との間で加圧される。この加圧により，粉末成分１３０中の各粒子同士が，粉末成分１３０中の結着材１３２の作用によって結着される。これにより，第１対向位置Ａを通過した粉末成分１３０は，シート状の活物質層１２１に成形される。

第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１は，第１ロール１０の外周面１１および第２ロール２０の外周面２１のうち，第１対向位置Ａにおける移動速度が速い方の面に付着する。そして，前述したように，第２ロール２０の方が，第１ロール１０よりも周速の速いものである。つまり，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１は，第２ロール２０の側に付着する。このため，図２に示すように，第１対向位置Ａを通過した第２ロール２０の外周面２１上には，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１が付着している。

また，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１は，その後，図２に示すように，第２ロール２０の回転によって搬送され，除去位置Ｃおよび第２対向位置Ｂをこの順で通過する。そして，第２対向位置Ｂにおいて，電極板１００が製造される。図５には，第１対向位置Ａにおいて形成されてから電極板１００として製造されるまでの活物質層の平面図を示している。図５には，第１対向位置Ａ，除去位置Ｃ，第２対向位置Ｂをそれぞれ示している。つまり，活物質層が搬送される向きは，右向きである。また，図５における上下方向が，活物質層の幅方向である。

第１対向位置Ａにおいて形成されてから除去位置Ｃに到達するまでの活物質層１２１は，図５に示すように，幅方向の長さが，一対の仕切り板７１の間隔の長さＬＫよりも長いものである。また，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１は，その幅方向の長さが一定ではない。つまり，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１は，幅方向の両端が，搬送方向について平行ではなく，波打つように歪んでいる。

また，図６には，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１の断面図を示している。図６に示すように，活物質層１２１は，長さＬＫで示す一対の仕切り板７１の間に対応する中央部１２２では，厚みが均一である。一方，中央部１２２よりも幅方向の外側である両端の端部１２３では，中央部１２２よりも，厚みが薄くなっている。また，端部１２３の中央部１２２から遠く，端に近い箇所ほど，薄くなっている。すなわち，第１対向位置Ａにおいて形成されてから除去位置Ｃに到達するまでの活物質層１２１は，幅方向の両端付近の箇所の品質が，幅方向および搬送方向についてともに，均一ではない。

前述したように，仕切り板７１と第１ロール１０の外周面１１および第２ロール２０の外周面２１との間には，隙間ＧＫが設けられている。さらに，第１対向位置Ａでは，第１ロール１０と第２ロール２０との隙間ＧＡが，小さいものである。このため，図２に示すように，仕切り板７１は，第１対向位置Ａまで挿入されておらず，第１対向位置Ａにおいてまで粉末成分１３０を規制できるものではない。そして，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１２１の端部１２３は，第１対向位置Ａを通過するまでに，隙間ＧＫなどを通って一対の仕切り板７１の外側にはみ出してしまった粉末成分１３０により形成された部分である。すなわち，粉末成分１３０を加圧することにより形成された活物質層１２１は，その幅方向の端部付近の品質が不均一になってしまいやすいからである。

次に，第２ロール２０の外周面２１上の活物質層１２１は，図２に示すように，第２ロール２０の回転により搬送され，除去部４０が設けられている除去位置Ｃへと到達する。除去位置Ｃに到達した活物質層１２１は，隙間ＧＣを通過しつつ，その隙間ＧＣの通過時に第２ロール２０の外周面２１と除去フィルム６０の第１面６１との間で厚み方向に加圧される。

ここで，前述したように，除去フィルム６０の第２面６２は，除去ロール５０の大径部５１の外周面５２に接触し，小径部５５の外周面５６には接触していない。このため，活物質層１２１は，図４に示すように，除去ロール５０の大径部５１と対向している幅方向の両端に位置する端部１２４のみが加圧される。そして，前述したように，除去位置Ｃにおける除去フィルム６０の第１面６１の移動速度は，第２ロール２０の周速よりも速いものとされている。

そして，除去位置Ｃにおいても，加圧された活物質層１２１の端部１２４は，第２ロール２０の外周面２１および除去フィルム６０の第１面６１のうち，除去位置Ｃにおける移動速度の速い方に付着する。このため，除去位置Ｃにおいて，活物質層１２１の端部１２４は，第２ロール２０の外周面２１上から除去フィルム６０の第１面６１上に転写される。よって，図２に示すように，除去位置Ｃを通過した除去フィルム６０の第１面６１上には，活物質層１２１の端部１２４のみが付着している。これにより，活物質層１２１の端部１２４は，第２ロール２０の外周面２１上より除去される。また，除去位置Ｃにおいて除去された活物質層１２１の端部１２４は，電極板１００の非形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する領域のものである。前述したように，大径部５１は，電極板１００の非形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する領域に設けられているからである。

一方，除去位置Ｃを通過し，端部１２４が除去された後の第２ロール２０の外周面上には，図２に示すように，活物質層１２０が残っている。この活物質層１２０は，図４に示すように，除去位置Ｃにおいて加圧されなかった活物質層１２１の中央の部分である。また，活物質層１２０は，除去位置Ｃにおいて除去ロール５０の小径部５５と対向していた部分であり，その幅方向の長さは，除去ロール５０の両端の大径部５１の間隔の長さＬＭである。すなわち，活物質層１２０は，第２ロール２０の外周面２１のうち，電極板１００の形成領域Ｍに対応する領域に付着している。

そして，図５の平面図に示すように，除去位置Ｃを通過後の活物質層１２０は，その幅方向の長さが，長さＬＭで一定である。このため，除去位置Ｃを通過後の活物質層１２０は，幅方向の両端がともに，搬送方向について平行に形成されている。また，図７には，除去位置Ｃを通過後の活物質層１２０の断面図を示している。図７に示すように，活物質層１２０は，その幅方向について，厚みが均一なものとされている。すなわち，除去位置Ｃを通過後の活物質層１２０は，幅方向および搬送方向についてともに，均一な品質のものとされている。

前述したように，除去位置Ｃに到達する前の活物質層１２１は，幅方向の長さが，一対の仕切り板７１の間隔の長さＬＫよりも長いものである。また，一対の仕切り板７１の間隔の長さＬＫは，電極板１００における形成領域Ｍの幅方向の長さＬＭ以上の長さである。すなわち，除去位置Ｃを通過後の活物質層１２０は，両端付近の品質が不均一であった活物質層１２１のうち，その品質が不均一であった端部１２３を含む端部１２４が除去されたものだからである。そして，除去位置Ｃを通過後の活物質層１２０は，厚みが均一であることにより品質が均一であった活物質層１２１の中央部１２２の部分だからである。

続いて，除去位置Ｃを通過した第２ロール２０の外周面２１上の活物質層１２０は，図２に示すように，第２ロール２０の回転により搬送され，第２対向位置Ｂへと到達する。第２対向位置Ｂには，図２に示すように，集電箔１１０が搬送により通されている。このため，第２ロール２０の回転により第２対向位置Ｂへと到達した活物質層１２０は，集電箔１１０とともに，隙間ＧＢを通過する。その隙間ＧＢの通過の際に，集電箔１１０および活物質層１２０は，その厚み方向に第２ロール２０および第３ロール３０に加圧される。また，前述したように，本形態の第３ロール３０は，第２対向位置Ｂにおける集電箔１１０の第１面１１１の移動速度が，第２ロール２０の周速よりも速くなる周速で回転している。

そして，第２対向位置Ｂにおいても，加圧された活物質層１２０は，第２ロール２０の外周面２１および集電箔１１０の第１面１１１のうち，第２対向位置Ｂにおける移動速度が速い方に付着する。このため，第２対向位置Ｂにおいて，活物質層１２０は，第２ロール２０の外周面２１上から集電箔１１０の第１面１１１上に転写される。よって，図２に示すように，第２対向位置Ｂを通過後の集電箔１１０の第１面１１１には，活物質層１２０が転写されている。これにより，電極板１００が製造されている。

また，第２対向位置Ｂを通過後の電極板１００には，図５に示すように，形成領域Ｍと非形成領域Ｎ１，Ｎ２とが設けられている。形成領域Ｍに形成されている活物質層１２０は，幅方向および搬送方向についてともに，均一な品質のものである。よって，本形態では，電極板製造装置１を用いることにより，幅方向に形成領域Ｍと非形成領域Ｎ１，Ｎ２とを有する高い品質の電極板１００が製造されている。

なお，本形態の電極板製造装置１において，第１ロール１０の周速に対する第２ロール２０の周速の比で表される周速比Ａは，４／３以上であることが好ましい。周速比Ａを４／３以上にすることにより，粉末成分１３０が第１対向位置Ａを通過することにより形成される活物質層１２１を，良好に第２ロール２０の外周面２１に付着させることができるからである。

また，本発明者は，電極板製造装置１を用い，第１対向位置Ａ，第２対向位置Ｂ，除去位置Ｃにおいて対向する各ロールの周速比を異なるものとして電極板１００を作製する実験を行った。本実験においては，集電箔１１０として，８μｍの銅箔を用いた。さらに，紛体供給部７０により供給する粉末成分１３０には，活物質１３１としての黒鉛と結着材１３２としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とを造粒してなる造粒粒子を用いた。そして，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０，除去ロール５０をそれぞれ，以下の表１に示す周速で回転させつつ，電極板１００を製造した。

上記の表１には，第１ロール１０の周速に対する第２ロール２０の周速の比である周速比Ａを示している。また，表１に示す周速比Ｂは，第２ロール２０の周速に対する第３ロール３０の周速の比である。周速比Ｃは，第２ロール２０の周速に対する除去ロール５０の周速の比である。表１に示すように，周速比Ｂおよび周速比Ｃはともに，実施例１から実施例６にかけて小さな値となっている。

そして，本実験では，いずれの実施例においても，形成領域Ｍおよび非形成領域Ｎ１，Ｎ２を有する電極板１００を作製することができた。すなわち，表１に示すように，いずれの実施例においても，第２ロール２０が，第１ロール１０の周速よりも速い周速で回転されているからである。また，いずれの実施例においても，第３ロール３０および除去ロール５０がともに，第２ロール２０の周速よりも速い周速で回転されているからである。

なお，いずれの実施例においても，周速比Ａは，４／３以上である５／３とされている。このため，いずれの実施例においても，第１対向位置Ａにおいて，第２ロール２０上に活物質層１２１を良好に形成することができた。

また，表１には，各実施例により作製された電極板１００の評価を示している。表１に示すように，実施例１および実施例６については，評価を「△」としている。これは，実施例１および実施例６により作製された電極板１００においては，非形成領域Ｎ１，Ｎ２における集電箔１１０の第１面１１１が完全に露出した状態ではなかったからである。すなわち，実施例１および実施例６では，活物質層１２１の端部１２４が除去部４０によって完全には除去されておらず，わずかに第２ロール２０上に残っていた活物質層１２１の端部１２４が集電箔１１０の第１面１１１に転写されてしまっていた。

一方，実施例２〜５については，評価を「○」としている。すなわち，実施例２〜５では，活物質層１２１の端部１２４を除去部４０によって良好に除去することができていた。そして，実施例２〜５により作製された電極板１００はいずれも，集電箔１１０の第１面１１１が良好に露出している非形成領域Ｎ１，Ｎ２を有するものであった。よって，本実験により，周速比Ｂおよび周速比Ｃはともに，４／３以上，２以下の範囲内であることが好ましいことがわかった。

また，上記では，除去部４０を，半径に差Ｄを設けた大径部５１と小径部５５とを有する除去ロール５０と，第１面６１および第２面６２がともに平面である除去フィルム６０とにより構成されたものとして説明したが，その他の構成のものを用いることもできる。例えば，電極板製造装置１には，上記で説明した除去部４０に替えて，図８に示す変形例の１つである除去部１４０を用いることができる。

図８は，除去部１４０の除去位置Ｃにおける断面図である。図８においても，Ｚ軸方向が左右方向であり，Ｙ軸方向が上下方向である。除去部１４０についても，除去ロール１５０と除去フィルム１６０とにより構成されたものである。除去ロール１５０は，その外周面１５１が除去位置Ｃにおいて第２ロール２０の外周面２１と対向し，第２ロール２０と平行に配置されている。ただし，除去部１４０の除去ロール１５０は，除去部４０の除去ロール５０とは異なり，直径が軸方向について一定のものである。

また，除去部１４０の除去フィルム１６０についても，長尺の帯状の部材であり，除去位置Ｃにおける除去ロール１５０上に巻き掛けられている。このため，除去フィルム１６０についても，除去ロール１５０の回転によって搬送されることにより，第１面１６１を第２ロール２０側に，第２面１６２を除去ロール１５０側に向けた状態で除去位置Ｃを通過する。

ただし，除去部１４０の除去フィルム１６０は，除去部４０の除去フィルム６０とは異なり，その幅方向の中央に凹部１６５が形成されている。すなわち，図８に示す除去フィルム１６０は，幅方向の両端にそれぞれ位置する端部１６３と，両端の端部１６３に挟まれた幅方向の中央に位置し，端部１６３よりも厚みの薄い中央部１６４とを有するものである。このため，端部１６３は，中央部１６４よりも，第２ロール２０に向けて突出している部分である。つまり，図８の除去部１４０においては，端部１６３が，特許請求の範囲における「突出部」に相当する。図８には，除去フィルム１６０における端部１６３と中央部１６４との厚みの差Ｄを示している。

また，除去フィルム１６０の両端に位置する端部１６３の間には，長さＬＭの間隔が設けられている。これにより，除去フィルム１６０の端部１６３は，電極板１００の非形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する領域に設けられている。また，除去フィルム１６０の中央部１６４は，電極板１００の形成領域Ｍに対応する領域に設けられている。

よって，図８に示す除去部１４０によっても，除去位置Ｃにおいて，第２ロール２０の外周面２１上の活物質層１２１のうち，除去フィルム１６０の端部１６３と対向している幅方向の両端に位置する端部１２４のみが加圧される。このため，除去位置Ｃにおいて，活物質層１２１の端部１２４を，第２ロール２０の外周面２１上から除去フィルム１６０の第１面１６１上に転写させ，第２ロール２０の外周面２１上より除去することができる。従って，図８に示す除去部１４０を用いた場合にも，形成領域Ｍと非形成領域Ｎ１，Ｎ２とが適切に設けられた電極板１００を製造することができる。

なお，図８に示す除去部１４０を用いた場合，搬送される除去フィルム１６０が除去位置Ｃにおいてその幅方向に蛇行してしまうことがある。除去フィルム１６０はそれほど強度が高いものではないからである。そして，除去フィルム１６０が蛇行してしまった場合には，形成領域Ｍと非形成領域Ｎ１，Ｎ２との境目が集電箔１１０の搬送方向と平行に形成されないことがある。除去フィルム１６０の蛇行に伴い，第２ロール２０上の活物質層１２１の加圧される位置が，幅方向にズレてしまうからである。

一方，上記で説明した除去部４０では，除去フィルム６０が蛇行した場合にも，除去ロール５０の大径部５１により，常に非形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する領域を適切に加圧することができる。除去ロール５０は，除去フィルム６０よりも強度が高いものだからである。よって，除去部４０により，変形例の除去部１４０よりも，安定して高い品質の電極板１００を製造することができる。

また例えば，電極板製造装置１には，除去部４０に替えて，図９に示す除去部２４０を用いてもよい。図９は，図８とは異なる変形例の除去部２４０の除去位置Ｃにおける断面図である。図９においても，Ｚ軸方向が左右方向であり，Ｙ軸方向が上下方向である。除去部２４０は，図９に示すように，除去ロール２５０を有している。しかし，除去部４０のような除去フィルム６０を有していないものである。

除去ロール２５０は，軸方向の両端にそれぞれ位置する大径部２５１と，両端の大径部２５１に挟まれた軸方向の中央に位置する小径部２５５とを有している。このため，大径部２５１は，小径部２５５よりも，第２ロール２０に向けて突出している部分である。つまり，図９の除去部２４０においては，この大径部２５１が，特許請求の範囲における「突出部」に相当する。図９には，大径部２５１の半径と小径部２５５の半径との差Ｄを示している。除去ロール２５０についても，両端に位置する大径部２５１の間には，長さＬＭの間隔が設けられている。これにより，大径部２５１は，電極板１００の非形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する領域に設けられている。また，小径部２５５は，電極板１００の形成領域Ｍに対応する領域に設けられている。

また，除去ロール２５０についても，除去位置Ｃにおいて大径部２５１の外周面２５２が第２ロール２０の外周面２１と対向している。さらに，除去ロール２５０についても，第２ロール２０と平行に配置されている。

よって，図９に示す除去部２４０によっても，除去位置Ｃにおいて，第２ロール２０の外周面２１上の活物質層１２１のうち，除去ロール２５０の大径部２５１と対向している幅方向の両端に位置する端部１２４のみが加圧される。除去ロール２５０の小径部２５５の外周面２５６は，活物質層１２１に接触しないからである。そして，図９では，除去位置Ｃにおいて，活物質層１２１の端部１２４を，第２ロール２０の外周面２１上から除去ロール２５０の大径部２５１の外周面２５２上に転写させ，第２ロール２０の外周面２１上より除去することができる。従って，図９に示す除去部２４０を用いた場合にも，形成領域Ｍと非形成領域Ｎ１，Ｎ２とが適切に設けられた電極板１００を製造することができる。

なお，除去位置Ｃにおいて除去ロール２５０の大径部２５１の外周面２５２上に転写された活物質層１２１の端部１２４は，除去ロール２５０の回転により，再度，除去位置Ｃに到達するまでに，除去ロール２５０より除去すればよい。そのため，図１０の正面図に示すように，除去ロール２５０の大径部２５１の外周面２５２には，転写された活物質層１２１の端部１２４を掻き取りにより除去するためのブレード２７０を接触させておけばよい。また，ブレード２７０により除去ロール２５０上から除去された活物質層１２１の端部１２４については，回収して解砕などの処理を行った後，再度，粉末成分１３０として用いることができる。

また，本形態の電極板製造装置１において，除去ロール５０の大径部５１と小径部５５との半径の差Ｄは，１０μｍ以上とすることが好ましい。すなわち，差Ｄが小さすぎる場合には，除去位置Ｃにおいて，第２ロール２０上の形成領域Ｍに対応する領域に付着している活物質層１２０が加圧されてしまうことがある。そして，その加圧された活物質層１２０の部分が，除去フィルム６０の第１面６１に転写されてしまうおそれがあるからである。つまり，除去ロール５０の大径部５１と小径部５５との差Ｄを１０μｍ以上とすることにより，第２ロール２０上の形成領域Ｍに対応する領域に付着した活物質層１２０を，除去位置Ｃを通過した後にも，第２ロール２０上に適切に残すことができるからである。これは，図８および図９に示す変形例における差Ｄについても同様である。

以上詳細に説明したように，本実施の形態の電極板製造装置１は，第２ロール２０の外周面上に形成された活物質層１２１のうち，非形成領域Ｎ１，Ｎ２に対応する端部１２４を，除去位置Ｃにおいて，除去部４０によって第２ロール２０から除去する。つまり，品質が不均一になってしまいやすい活物質層１２１の端部付近を除去することができる。このため，第２対向位置Ｂにおいて集電箔１１０の第１面１１１に転写される活物質層１２０は，幅方向および搬送方向についてともに，均一な品質のものである。よって，第２対向位置Ｂにて集電箔１１０に活物質層１２０が転写されることにより製造される電極板１００は，品質の高いものである。これにより，幅方向に形成領域と非形成領域とを有するとともに，高い品質の電極板を製造することができる電極板の製造方法が実現されている。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，上記の実施形態では，集電箔１１０の第１面１１１のみに活物質層１２０を形成する場合について説明したが，集電箔１１０の第２面１１２にも活物質層１２０を形成することができる。集電箔１１０の第２面１１２の活物質層１２０の形成についても，上記の実施形態で説明した第１面１１１に形成する場合と同様に行うことができる。

また例えば，仕切り板７１はなくてもよい。ただし，仕切り板７１がない場合には，第１対向位置Ａの上側における第１ロール１０と第２ロール２０との間に溜まっている粉末成分１３０が，形成領域Ｍに対応する領域よりも外側にはみ出しやすくなってしまう。このため，仕切り板７１がない場合には，除去位置Ｃにおいて除去部４０によって第２ロール２０上から除去される活物質層１２１の端部１２４の量が多くなってしまう。よって，仕切り板７１を設けておくことにより，歩留まりを高くすることができる。

また例えば，上記の実施形態では，幅方向の中央に形成領域Ｍが，両端に非形成領域Ｎ１，Ｎ２が設けられた電極板１００について説明したが，形成領域と非形成領域との配置は電極板１００のものに限定されるものではない。例えば，本発明は，幅方向の中央に非形成領域が，両端に非形成領域が設けられた電極板の製造にも適用することができる。あるいは，幅方向の一方の端部に沿って形成領域が，他方の端部に沿って非形成領域が設けられた電極板の製造にも適用することができる。

また例えば，上記の実施形態では，第１対向位置Ａに供給する活物質層材料として，活物質１３１と結着材１３２との造粒粒子よりなる粉末成分１３０を用いた場合について説明している。しかし，活物質層材料としては，必ずしも造粒粒子を用いる必要はない。すなわち，活物質層材料としては，活物質層１２０を形成するためのそれぞれの材料の粉末を混合してなる粉末成分を用いることもできる。あるいは，活物質層材料としては，粉末状のものに限らず，活物質１３１や結着材１３２などとともに，溶媒が含まれたものを用いることもできる。

１ 電極板製造装置
１０ 第１ロール
２０ 第２ロール
３０ 第３ロール
４０ 除去部
５０ 除去ロール
５１ 大径部
６０ 除去フィルム
７０ 紛体供給部
１００ 電極板
１１０ 集電箔
１２０ 活物質層
１３０ 粉末成分
１３１ 活物質
１３２ 結着材
Ａ 第１対向位置
Ｂ 第２対向位置
Ｃ 除去位置
Ｍ 形成領域
Ｎ１，Ｎ２ 非形成領域

Claims (2)

1. 集電箔の表面に活物質および結着材を少なくとも含む活物質層が形成されてなる形成領域と，前記集電箔が露出している非形成領域とを有する電極板を，帯状の前記集電箔を搬送しつつ，搬送される前記集電箔の幅方向の一部に前記活物質層を形成することにより製造する電極板の製造方法において，
   外周面の一箇所同士が互いに対向し，互いに平行に配置されているとともに，外周面同士が対向する第１の位置における外周面の移動方向がともに鉛直方向の下向きとなる向きに回転する第１のロールおよび第２のロールと，
   前記第２のロールと外周面の一箇所同士が前記第１の位置以外の第２の位置にて互いに対向し，前記第２のロールと互いに平行に配置されているとともに，前記第２の位置における外周面の移動方向が第２のロールの外周面の移動方向と同じとなる向きに回転する第３のロールと，
   前記第２のロールの回転方向における前記第１の位置の下流側であって前記第２の位置の上流側の第３の位置に設けられ，前記第２のロールに対向する除去面を，前記第３の位置における前記第２のロールの外周面の移動方向と同じ方向に移動させる除去部と，
   前記第１の位置の上方より，前記第１の位置へ向けて，前記活物質および前記結着材を少なくとも含む活物質層材料を供給する供給部とを有し，
   前記第２のロールが，前記第１のロールの周速よりも速い周速で回転するものであり，
   前記第３のロールが，前記第２のロールの周速よりも速い周速で回転するものであり，
   前記除去部が，前記除去面を前記第２のロールの外周面の前記第３の位置における移動速度よりも速い移動速度で移動させるとともに，前記非形成領域に対応する領域に，前記形成領域に対応する領域よりも，前記第２のロールに向けて突出する突出部を有するものである電極板製造装置を用い，
   回転する前記第１のロールおよび前記第２のロールにより，前記供給部によって供給された前記活物質層材料を前記第１の位置へ通過させつつ加圧させるとともに，加圧した前記活物質層材料を前記第２のロール上に付着させて前記活物質層を形成させ，
   前記除去部の前記突出部により，前記除去面と前記第２のロールとの間で前記第３の位置を通過する前記活物質層のうちの前記非形成領域に対応する箇所を厚み方向に加圧させるとともに，その加圧した前記活物質層の箇所を前記第２のロール上から前記除去面に転写させることで除去し，
   回転する前記第３のロールにより，前記集電箔を搬送させつつ前記第２の位置に通過させるとともに，前記第２のロールとの間で前記第２の位置を通過する前記集電箔および前記活物質層をこれらの厚み方向に加圧し，前記活物質層を前記第２のロール上から前記集電箔の表面に転写させることを特徴とする電極板の製造方法。
2. 請求項１に記載の電極板の製造方法において，
   前記除去部として，
   前記第２のロールと外周面の一箇所同士が前記第３の位置にて互いに対向し，前記第２のロールと互いに平行に配置されているとともに，前記第３の位置における外周面の移動方向が第２のロールの外周面の移動方向と同じとなる向きに回転する除去ロールと，
   前記除去ロールに巻き掛けられ，前記除去ロールの回転により前記第３の位置を通過するとともに，前記第２のロール側の面に前記除去面が設けられている除去フィルムとを有するものを用い，
   前記除去ロールとして，
   軸方向における前記非形成領域に対応する領域が，前記形成領域に対応する領域よりも径方向に突出することにより前記突出部が形成されているものを用いることを特徴とする電極板の製造方法。

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