JP2017103015A - 電極板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 均一な厚みの活物質層を有す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のロールとを有する電極板製造装置を用い，第１から第３のロールを回転させつつ，第１の位置に電極材料を供給するとともに第２の位置に集電箔を通過させる。さらには，電極板製造装置として，内部に流路が形成されているとともに，外周面が，第１のロール，第２のロール，第３のロールのうちの少なくとも１つの外周面に接触して設けられている流路ロールと，流路に流体を循環させる循環部とを有するものを用いる。そして，電極板の製造時には，循環部に，流路ロールの流路に流体を循環させる。
【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，電極材料をロール対の間に通過させて加圧することにより活物質層となし，その活物質層を集電箔の表面に転写して電極板を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，充放電に寄与する活物質，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などの電極材料が含まれている。そして，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では，まず，活物質や結着材等よりなる電極材料を，第１ロールと第２ロールとの対向位置に供給し，その対向位置に通過させることにより成形して活物質層としている。また，成形され，第２ロール上に付着している活物質層を，第２ロールと第３ロールとの対向位置に集電箔とともに通過させることにより，集電箔上に転写している。これにより，集電箔上に活物質層を有する電極板を製造している。

特開２０１５−１４１８７６号公報

しかしながら，上記の従来のような技術では，搬送方向における長さの長い電極板を，その搬送方向について一定の厚みの活物質層を形成しつつ製造することが困難であった。すなわち，電極材料は，第１ロールと第２ロールとの対向位置において加圧されることにより活物質層とされる。また，第２ロール上の活物質層は，第２ロールと第３ロールとの対向位置において集電箔とともに厚み方向に加圧されることにより，集電箔上に転写される。

このため，第１ロールと第２ロールとの対向位置や第２ロールと第３ロールとの対向位置では，摩擦による発熱が生じる。この発熱により，第１ロール，第２ロール，第３ロールの温度が上昇する。また，温度が上昇することにより，第１ロール，第２ロール，第３ロールは径方向に膨張するため，第１ロールと第２ロールとの対向位置，第２ロールと第３ロールとの対向位置における隙間は変化する。よって，ロールの対向位置の隙間を通過させることにより製造される電極板においては，ロールの対向位置の隙間の変化に伴い，活物質層の厚みが異なるものとなってしまうからである。

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，均一な厚みの活物質層を有す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，外周面の一箇所同士が互いに対向するとともに，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するとともに，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のロールとを有する電極板製造装置を用い，活物質および結着材を少なくとも含む電極材料を第１の位置の上側より第１の位置に通過させて，第２のロール上に活物質層を形成し，集電箔を第３のロールに巻き掛けつつ第２の位置に通過させ，第２のロール上の活物質層を集電箔上に転写して電極板を製造する電極板の製造方法であって，電極板製造装置として，内部に流路が形成されているとともに，外周面が，第１のロール，第２のロール，第３のロールのうちの少なくとも１つの外周面に接触して設けられている流路ロールと，流路に流体を循環させる循環部とを有するものを用い，循環部に，流路に流体を循環させつつ電極板を製造す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，循環部によって流路に流体が循環されている流路ロールにより，第１のロール，第２のロール，第３のロールのうちの流路ロールが接触しているロールの温度変化を抑制することができる。これにより，そのロールの温度変化に伴う変形を抑制し，均一な厚みの活物質層を有する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，流路ロールとして，外周面の硬度が，接触しているロールの外周面の硬度よりも低いものを用いることが好ましい。流路ロールの外周面を変形させ，流路ロールと，流路ロールが接触しているロールとの接触面積を大きくし，これらの間で熱を円滑に移動させることができるからである。このため，流路ロールが接触しているロールの温度変化を，より抑制できるからである。

また上記に記載の電極板の製造方法において，流路ロールとして，外周面が，炭素繊維よりなる炭素繊維層によって覆われているものを用いることが好ましい。炭素繊維は，弾性，熱伝導率，耐摩耗性がいずれも高いからである。よって，流路ロールが接触しているロールの温度変化を適切に抑制できるとともに，流路ロールの耐久性を高くすることができるからである。

また上記に記載の電極板の製造方法において，電極板製造装置として，流路ロールが接触しているロールの温度を検出して出力する温度出力部と，流体の温度を調整する温度調整部とを有するものを用い，温度調整部に，温度出力部が出力する温度が高いときには低いときよりも，流体の温度を低くさせつつ電極板を製造することが好ましい。流路ロールが接触しているロールの温度変化の程度に応じて流体の温度を調整することにより，温度変化が生じた場合に，短時間で元の温度に戻すことができるからである。

また上記に記載の電極板の製造方法において，電極板製造装置として，流路ロールが接触しているロールの温度を検出して出力する温度出力部を有するものを用い，循環部に，温度出力部が出力する温度が高いときには低いときよりも，流体の流速を速くさせつつ電極板を製造することが好ましい。流路ロールが接触しているロールの温度変化の程度に応じて流体の流速を調整することにより，温度変化が生じた場合に，短時間で元の温度に戻すことができるからである。

また上記に記載の電極板の製造方法において，電極板製造装置として，流路ロールが，第２のロールについて設けられているものを用いることが好ましい。第２のロールは，電極材料を活物質層とする第１の位置と，活物質層を集電箔上に転写する第２の位置とにおいて２回，活物質層となる材料に接触する。よって，第２のロールの温度変化を抑制することにより，第１のロールまたは第２のロールの温度変化を抑制した場合よりも，均一な厚みの活物質層を形成できる傾向にあるからである。

また上記に記載の電極板の製造方法において，電極板製造装置として，流路ロールが，第２のロールおよび第３のロールについて設けられているものを用いることが好ましい。
電極板は，第２の位置において活物質層を集電箔に転写することで製造される。このため，第２の位置に係る第３のロールの温度変化を抑制することにより，第１のロールの温度変化を抑制した場合よりも，均一な厚みの活物質層を形成できる傾向にあるからである。

また上記に記載の電極板の製造方法において，電極板製造装置として，流路ロールが，第１のロール，第２のロール，第３のロールのいずれについても設けられているものを用いることが好ましい。第１のロール，第２のロール，第３のロールのいずれについても温度変化を抑制することにより，均一な厚みの活物質層を形成できるからである。

本発明によれば，均一な厚みの活物質層を有す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。 流路ロールの断面図である。

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において左右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１２１および結着材１２２を含むものである。活物質１２１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１２２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１２１としてＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４を，結着材１２２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１２１として炭素材料を，結着材１２２としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）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１２１および結着材１２２以外の材料がさらに含まれていても良い。

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。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。

本形態の電極板製造装置１において，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，硬度が高く，強度の高い材質のものである。具体的に，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の材質としては，例えば，高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２）を用いることができる。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。

図２には，第１ロール１０の半径Ｒ１と，第２ロール２０の半径Ｒ２と，第３ロール３０の半径Ｒ３とを示している。本形態において，第２ロール２０は，半径Ｒ２が，第１ロール１０の半径Ｒ１より大きなものである。また，第３ロール３０は，半径Ｒ３が，第２ロール２０の半径Ｒ２よりも大きなものである。つまり，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０は，この順で，半径が大きなものである。

第１ロール１０および第２ロール２０は，軸間距離が一定の距離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距離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の回転方向を矢印Ｄ１により，第２ロール２０の回転方向を矢印Ｄ２により，第３ロール３０の回転方向を矢印Ｄ３により，それぞれ示している。つまり，図２において，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。

よって，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。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。

また，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。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。つまり，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０は，この順で，周速が速くなるように回転するものである。

そして，第１対向位置Ａには，その上側より，電極材料１３０が供給されている。電極材料１３０は，電極板１００の活物質層１２０を形成するための材料である。このため，電極材料１３０は，少なくとも活物質１２１および結着材１２２を含むものである。なお，電極材料１３０は，活物質１２１，結着材１２２などの粉末成分からなるものであってもよい。あるいは，電極材料１３０は，活物質１２１，結着材１２２などの粉末成分に溶媒を加えたものであってもよい。また，活物質層１２０が活物質１２１および結着材１２２以外にも材料を含むものである場合，その材料についても，電極材料１３０に含ませておけばよい。

また，第１対向位置Ａの上方には，仕切り部９０が設けられている。仕切り部９０は，第１対向位置Ａの上方，すなわち第１ロール１０および第２ロール２０の上面から電極材料１３０がこぼれ落ちないようにするための囲いである。そして，第１対向位置Ａの上方の電極材料１３０は，仕切り部９０の内側に溜まっている。

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，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。

さらに，本形態の電極板製造装置１は，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０を有している。第１流路ロール４０は，第１押付部４２により，第１ロール１０に向けて押し付けられている。これにより，第１流路ロール４０は，外周面４１が，第１ロール１０の外周面１１に接触している。第１流路ロール４０の第１ロール１０への接触箇所は，第１対向位置Ａ以外の箇所である。また，第１流路ロール４０は，接触している第１ロール１０との摩擦力によって従動回転できるものである。

第２流路ロール５０は，第２押付部５２により，第２ロール２０に向けて押し付けられている。これにより，第２流路ロール５０は，外周面５１が，第２ロール２０の外周面２１に接触している。第２流路ロール５０の第２ロール２０への接触箇所は，第２ロール２０の回転方向について，第２対向位置Ｂよりも下流側であって第１対向位置Ａよりも上流側の範囲内に位置する箇所である。また，第２流路ロール５０は，接触している第２ロール２０との摩擦力によって従動回転できるものである。

第３流路ロール６０は，第３押付部６２により，第３ロール３０に向けて押し付けられている。これにより，第３流路ロール６０は，外周面６１が，第３ロール３０の外周面３１に接触している。第３流路ロール６０の第３ロール３０への接触箇所は，第３ロール３０のうち，集電箔１１０が巻き掛けられていない箇所である。また，第３流路ロール６０は，接触している第３ロール３０との摩擦力によって従動回転できるものである。

なお，本形態では，第１押付部４２，第２押付部５２，第３押付部６２として，図２に示すように，圧縮バネを用いている。しかし，第１押付部４２，第２押付部５２，第３押付部６２として，としては，圧縮バネ以外にも，例えば，空気圧シリンダー等を用いることもできる。

また，本形態では，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０として，いずれも同じ構成のものを用いている。図３に，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０の断面図を示している。左右方向が，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０の軸方向である。

図３に示すように，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０は，芯金７１と，弾性層７２とを有している。芯金７１は，中空のものであり，その内部空間は流体８０が通過することのできる流路７５となっている。芯金７１の材質としては，例えば，アルミニウムを用いることができる。

弾性層７２は，芯金７１を径方向の外側より覆っている。弾性層７２は，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０よりも硬度が低く，弾性を有するものである。さらに，弾性層７２は，熱伝導率の高いものであることが好ましい。さらに，弾性層７２は，耐摩耗性の高いものであることが好ましい。本形態では，弾性層７２として，厚みが５００μｍ〜１ｍｍ程度の炭素繊維を用いている。なお，弾性層７２としては，上記のうち，弾性，熱伝導率，耐摩耗性などの観点より黒鉛垂直配向熱伝導シートが特に好ましい。具体的に，本形態では，弾性層７２として，日立化成製のＴＣ−００１Ｄを用いている。

また，図２に示すように，第１流路ロール４０には，第１循環部４３が接続されている。第２流路ロール５０には，第２循環部５３が接続されている。第３流路ロール６０には，第３循環部６３が接続されている。本形態の第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３はそれぞれ，接続されている流路ロールの流路７５内に図３に矢印で示すように流体８０を循環させることができるものである。

さらに，本形態の第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３はそれぞれ，第１温度調整部４４，第２温度調整部５４，第３温度調整部６４を有している。第１温度調整部４４，第２温度調整部５４，第３温度調整部６４はそれぞれ，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３によって循環される流体８０の温度を調整することのできるものである。具体的に，本形態の第１温度調整部４４，第２温度調整部５４，第３温度調整部６４はいずれも，循環させる流体８０の温度を低下させることのできる冷却器である。なお，循環させる流体８０としては，例えば，水を用いることができる。

また，本形態の電極板製造装置１は，第１温度センサー４５，第２温度センサー５５，第３温度センサー６５を有している。第１温度センサー４５は，第１ロール１０の外周面１１上を検出位置とし，第１ロール１０の温度を検出して出力することのできるものである。第２温度センサー５５は，第２ロール２０の外周面２１上を検出位置とし，第２ロール２０の温度を検出して出力することのできるものである。第３温度センサー６５は，第３ロール３０の外周面３１上を検出位置とし，第３ロール３０の温度を検出して出力することのできるものである。第１温度センサー４５，第２温度センサー５５，第３温度センサー６５としては，例えば，対象物の温度を，赤外線により非接触で検出できる赤外線温度センサーを用いることができる。

また，本形態の第１循環部４３は，第１温度センサー４５が出力する第１ロール１０の温度が高いほど，第１流路ロール４０に循環させる流体８０の温度を低くする。これにより，第１循環部４３は，第１ロール１０の温度が高いほど，第１流路ロール４０の温度を低下させることができる。さらに，本形態の第２循環部５３は，第２温度センサー５５が出力する第２ロール２０の温度が高いほど，第２流路ロール５０に循環させる流体８０の温度を低くする。これにより，第２循環部５３は，第２ロール２０の温度が高いほど，第２流路ロール５０の温度を低下させることができる。加えて，本形態の第３循環部６３は，第３温度センサー６５が出力する第３ロール３０の温度が高いほど，第３流路ロール６０に循環させる流体８０の温度を低くする。これにより，第３循環部６３は，第３ロール３０の温度が高いほど，第３流路ロール６０の温度を低下させることができる。なお，循環させる流体８０の温度をどの程度，低下させるかは，予め実験や解析を行うことにより定めておくことができる。

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，仕切り部９０の内部に供給された電極材料１３０は，その下方のものより順に，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に到達した電極材料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，電極材料１３０中の各粒子同士が，電極材料１３０中の結着材１２２の作用によって結着される。これにより，第１対向位置Ａを通過した電極材料１３０は，シート状の活物質層１３１に成形される。

ここで，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１３１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傾向にある。また，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１３１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における曲率半径が大きい方の面に付着する傾向にある。

そして，前述したように，電極板製造装置１においては，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。また，第２ロール２０の方が，第１ロール１０よりも半径の大きいものである。つまり，第１対向位置Ａにおいて形成された活物質層１３１は，第２ロール２０の外周面２１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１３１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１３１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，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１３１は，集電箔１１０とともに，第２対向位置Ｂの隙間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１３１は，その厚み方向に第２ロール２０および第３ロール３０によって加圧される。

第２対向位置Ｂにおいても，加圧された活物質層１３１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傾向にある。また，第２対向位置Ｂにおいても，加圧された活物質層１３１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における曲率半径が大きい方の面に付着する傾向にある。

そして，前述したように，本形態の電極板製造装置１における第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。また，集電箔１１０が巻き掛けられている第３ロール３０の方が，第２ロール２０よりも半径の大きいものである。このため，第２対向位置Ｂにおいて，活物質層１３１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。このように，電極板製造装置１においては，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０を連続して回転させることにより，集電箔１１０の搬送方向における長さの長い電極板１００を製造することができる。

また，本形態の電極板製造装置１では，電極板１００の製造中において，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３はそれぞれ，接続されている流路ロールに流体８０を循環させている。また，前述したように，第１循環部４３は，第１ロール１０の温度が高いほど，第１流路ロール４０の温度を低下させることができる。第２循環部５３は，第２ロール２０の温度が高いほど，第２流路ロール５０の温度を低下させることができる。第３循環部６３は，第３ロール３０の温度が高いほど，第３流路ロール６０の温度を低下させることができる。

第１流路ロール４０の温度を低下させることにより，第１流路ロール４０に接触している第１ロール１０の温度についても低下させることができる。また，第２流路ロール５０の温度を低下させることにより，第２流路ロール５０に接触している第２ロール２０の温度についても低下させることができる。さらに，第３流路ロール６０の温度を低下させることにより，第３流路ロール６０に接触している第３ロール３０の温度についても低下させることができる。これにより，本形態では，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度をいずれも，一定の温度に維持することができる。

すなわち，第１対向位置Ａおよび第２対向位置Ｂでは，電極材料１３０や活物質層１３１の加圧に伴う摩擦によって発熱が生じる。この発熱により，電極板１００を製造中の第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度は，時間の経過とともに上昇してしまうことがある。しかし，本形態では，第１ロール１０の温度が上昇したときには，第１流路ロール４０によって第１ロール１０の温度を低下させることができるからである。また，第２ロール２０の温度が上昇したとき，第２流路ロール５０によって第２ロール２０の温度を低下させることができるからである。さらに，第３ロール３０の温度が上昇したとき，第３流路ロール６０によって第３ロール３０の温度を低下させることができるからである。

ここで，例えば，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度の上昇を抑制できない場合，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０は，電極板１００の製造とともに熱膨張によって径方向に大きくなる。第１ロール１０が熱膨張することにより，第１対向位置Ａの隙間ＧＡは，熱膨張前よりも小さくなる。第２ロール２０が熱膨張することにより，第１対向位置Ａの隙間ＧＡおよび第２対向位置Ｂの隙間ＧＢはともに，熱膨張前よりも小さくなる。第３ロール３０が熱膨張することにより，第２対向位置Ｂの隙間ＧＢは，熱膨張前よりも小さくなる。

つまり，第１ロール１０および第２ロール２０の少なくとも一方の温度が上昇することにより，第２ロール２０上に形成される活物質層１３１は，温度上昇前のものよりも，厚みが薄いものとなる。また，第２ロール２０および第３ロール３０の少なくとも一方の温度が上昇することにより，集電箔１１０上に転写される活物質層１２０は，温度上昇前のものよりも，厚みが薄いものとなる。すなわち，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度が上昇するほど，電極板１００の活物質層１２０の厚みは薄いものとなる傾向にある。

これに対し，本形態の電極板製造装置１では，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０について，一定の温度に維持することによって熱膨張を抑制し，半径の大きさを一定に維持することができる。これにより，第１対向位置Ａの隙間ＧＡおよび第２対向位置Ｂの隙間ＧＢをともに，一定の大きさで維持することができる。よって，集電箔１１０の搬送方向について，一定の厚みの活物質層１２０を有する電極板１００を製造することができる。

また，本形態の電極板製造装置１では，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０によって第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度上昇を抑制できるものである。これに対し，例えば，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の内部に流路を設け，その流路に流体を循環させる構成においては，内部に流路が設けられた第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０が強度の低いものとなってしまう。第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の強度が低い場合，第１対向位置Ａを通過後の活物質層１３１や，第２対向位置Ｂを通過後の活物質層１２０の厚みを適切な厚みとすることができないおそれがある。強度が低い第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０は，第１対向位置Ａにおける電極材料１３０の加圧や，第２対向位置Ｂにおける活物質層１３１の加圧の際の反力によって変形してしまうからである。これに対し，本形態では，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０に流路を設けていないため，これらの剛性を低下させてしまうことなく，これらの温度を一定に維持することができる。

また，本形態では，前述したように，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０として，外周に炭素繊維よりなる弾性層７２を有するものを用いている。すなわち，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０としてそれぞれ，外周面の硬度が，接触している第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０よりも低いものを用いている。

しかし，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０としてそれぞれ，接触している第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０との硬度差がないものを用いることも可能である。このような場合にも，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度を低下させることができるからである。ただし，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０としてそれぞれ，接触している第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０との硬度差がないものを用いた場合，これらの接触面積は小さなものとなってしまう。第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０には，高い剛性が必要である。このため，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０をいずれも剛性の高いものとした場合，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０との接触面積が小さくなるからである。

これに対し，本形態の電極板製造装置１では，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０の外周のうち，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０に押し付けられつつ接触している箇所はそれぞれ，くぼむように変形している。これにより，第１ロール１０と第１流路ロール４０との接触面積，第２ロール２０と第２流路ロール５０との接触面積，第３ロール３０と第３流路ロール６０との接触面積をいずれも，外周面同士の硬度差がないときよりも，大きなものとしている。よって，本形態では，第１ロール１０と第１流路ロール４０との間，第２ロール２０と第２流路ロール５０との間，第３ロール３０と第３流路ロール６０との間で熱が円滑に移動できるようされている。つまり，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度をそれぞれ，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０によって効率よく，短時間で低下させることができるようにされている。

なお，芯金７１として，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０よりも硬度の低いものを用いる場合，弾性層７２はなくてもよい。ただし，弾性層７２を設けておくことにより，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０と流路ロールとの接触面積をより大きくすることができる。また，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０の弾性層７２としては，炭素繊維の他に，シリコーンを主成分とし，熱伝導率を高めたゲルシートなどを用いることも可能である。ただし，弾性層７２としては，弾性，耐摩耗性，熱伝導率がいずれも高い材質である炭素繊維を用いることが好ましいと考えられる。

また，本形態の電極板製造装置１は，流路ロールが，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０のいずれについても設けられている。しかし，流路ロールは，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０のうちの少なくとも１つのロールに設けておくことで，その効果が発揮されるものである。そして，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０のうちの１つのロールについて流路ロールを設ける場合，第２ロール２０について設けておくことが好ましい。第２ロール２０は，第１対向位置Ａにおいて電極材料１３０を加圧し，第２対向位置Ｂにおいて活物質層１３１を加圧するものである。よって，少なくとも第２ロール２０の熱膨張を抑制することにより，第１対向位置Ａの隙間ＧＡのおよび第２対向位置Ｂの隙間ＧＢの大きさの変化をともに，抑制することができるからである。

また，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０のうちの２つのロールについて流路ロールを設ける場合，第２ロール２０に加え，第３ロール３０について設けておくことが好ましい。電極板１００は，第２対向位置Ｂにおいて，集電箔１１０を活物質層１２０とともに加圧することで製造される。このため，第２対向位置Ｂの隙間ＧＢの大きさの変化は，第１対向位置Ａの隙間ＧＡの大きさの変化よりも，電極板１００における活物質層１２０の厚みに影響するからである。

また，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３は，循環させる流体８０の流速を異なるものとすることができるものであってもよい。循環させる流体８０の流速を速くするほど，第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０の温度上昇を抑制できるからである。つまり，循環させる流体８０の流速を速くするほど，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度上昇を抑制することができるからである。

すなわち，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３はそれぞれ，第１温度センサー４５，第２温度センサー５５，第３温度センサー６５が出力する温度が高いほど，循環させる流体８０の温度を低くするとともに，流速を早くするものであってもよい。あるいは，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３は，流体８０の温度調整を行わずに，第１温度センサー４５，第２温度センサー５５，第３温度センサー６５が出力する温度が高いほど，速い流速で流体８０を循環させるものであってもよい。この場合，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３としてそれぞれ，第１温度調整部４４，第２温度調整部５４，第３温度調整部６４を備えないものを用いることもできる。また，循環させる流体８０の流速をどの程度，上昇させるかは，予め実験や解析を行うことにより定めておくことができる。

また，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３は，流体８０の温度調整，流体８０の流速の調整をいずれも行わないものであってもよい。第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０に流体８０を循環させるだけであっても，これらの温度上昇を抑制する効果が発揮されるからである。

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，内部に流路７５が形成された第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０を有している。そして，電極板１００の製造時には，第１循環部４３，第２循環部５３，第３循環部６３によって第１流路ロール４０，第２流路ロール５０，第３流路ロール６０のそれぞれの流路７５に，流体８０が循環される。よって，第１ロール１０，第２ロール２０，第３ロール３０の温度上昇を抑制し，これらを一定の大きさに維持することができる。これにより，均一な厚みの活物質層を有す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，上記の実施形態に係る電極板製造装置１において，第３ロール３０は，第２ロール２０の右側に配置されている。しかし，第３ロール３０の配置はこれに限られるものではなく，例えば，第２ロール２０の下側であってもよい。

また例えば，上記の実施形態では，複数の流路ロールごとに，流路ロール内部の流路に流体を循環させるための循環部が設けられている。しかし，循環部は，複数の流路ロールについて１つであってもよい。すなわち，１つの循環部により，複数の流路ロールに流体を循環させる構成であってもよい。ただし，上記の実施形態において説明したように，複数の流路ロールごとに循環部を設けておくことにより，各流路ロールごとに，循環させる温度の調整を行うことができる。

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 第１流路ロール
５０ 第２流路ロール
６０ 第３流路ロール
１００ 電極板
１１０ 集電箔
１２０，１３１ 活物質層
１２１ 活物質
１２２ 結着材
１３０ 電極材料
Ａ 第１対向位置
Ｂ 第２対向位置

Claims (8)

1. 外周面の一箇所同士が互いに対向するとともに，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するとともに，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のロールとを有する電極板製造装置を用い，
   活物質および結着材を少なくとも含む電極材料を前記第１の位置の上側より前記第１の位置に通過させて，前記第２のロール上に活物質層を形成し，
   集電箔を前記第３のロールに巻き掛けつつ前記第２の位置に通過させ，前記第２のロール上の前記活物質層を前記集電箔上に転写して電極板を製造する電極板の製造方法において，
   前記電極板製造装置として，
   内部に流路が形成されているとともに，外周面が，前記第１のロール，前記第２のロール，前記第３のロールのうちの少なくとも１つの外周面に接触して設けられている流路ロールと，
   前記流路に流体を循環させる循環部とを有するものを用い，
   前記循環部に，前記流路に前記流体を循環させつつ電極板を製造す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，
   前記流路ロールとして，外周面の硬度が，接触しているロールの外周面の硬度よりも低いものを用いることを特徴とする電極板の製造方法。
3. 請求項２に記載の電極板の製造方法において，
   前記流路ロールとして，外周面が，炭素繊維よりなる炭素繊維層によって覆わ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。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電極板の製造方法において，
   前記電極板製造装置として，
   前記流路ロールが接触しているロールの温度を検出して出力する温度出力部と，
   前記流体の温度を調整する温度調整部とを有するものを用い，
   前記温度調整部に，前記温度出力部が出力する温度が高いときには低いときよりも，前記流体の温度を低くさせつつ電極板を製造することを特徴とする電極板の製造方法。
5. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電極板の製造方法において，
   前記電極板製造装置として，前記流路ロールが接触しているロールの温度を検出して出力する温度出力部を有するものを用い，
   前記循環部に，前記温度出力部が出力する温度が高いときには低いときよりも，前記流体の流速を速くさせつつ電極板を製造することを特徴とする電極板の製造方法。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の電極板の製造方法において，
   前記電極板製造装置として，
   前記流路ロールが，前記第２のロールについて設けら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。
7. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の電極板の製造方法において，
   前記電極板製造装置として，
   前記流路ロールが，前記第２のロールおよび前記第３のロールについて設けら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。
8. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の電極板の製造方法において，
   前記電極板製造装置として，
   前記流路ロールが，前記第１のロール，前記第２のロール，前記第３のロールのいずれについても設けら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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