JP2017117731A - 蓄電デバイス用電極の製造装置、蓄電デバイス用電極の製造方法、金属箔加工装置、及び穴あき金属箔の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ蓄電デバイス用電極内における箔金属粉及び金属片等の異物の残存を低減し、且つ蓄電デバイス用電極のコスト低減を図ることができる蓄電デバイス用電極の製造装置の提供。【解決手段】帯状の金属箔６を断続的に搬送する断続搬送部８と、断続搬送された金属箔６の停止状態において、金属箔６を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成部３と、貫通孔形成部３から断続的に搬出された金属箔６を連続的に搬送する連続搬送部と、連続搬送された金属箔６の移動状態において、金属箔６の表裏面に合剤層を形成する合剤層形成部４と、を有し、前記連続搬送部は、金属箔６に当接することなく金属箔６の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換部７を備える蓄電デバイス用電極の製造装置１。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電デバイス用電極の製造装置及び蓄電デバイス用電極の製造方法、並びに金属箔加工装置及び穴あき金属箔の製造方法に関する。

近年、地球温暖化対策の一環として、再生可能エネルギーの利用が注目されている。再生可能エネルギーは、太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱、大気中の熱その他の自然界に存する熱、バイオマス等エネルギー源として永続的な利用が可能なものであるが、自然条件によって出力が大きく変動するものが多いため、需要に対する安定的な供給が困難である。そのような中、電気エネルギーを必要な時に蓄え、必要な時に取り出すことのできる蓄電デバイスのさらなる高性能化（高容量化及び大電流充放電特性）が求められている。

蓄電デバイスは、代表的なものとして、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等が挙げられるが、リチウムイオン二次電池の例を挙げると、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ・ビデオ、又は携帯用音楽プレイヤー等の電子・電気機器の電源として幅広く利用されており、近年では、エコカーと呼ばれる自動車（すなわち、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（Ｐ−ＨＥＶ））等の交通機関の動力源としての実用化も進められている。それに伴って、リチウムイオン二次電池の更なる高容量化が求められるだけではなく、電池抵抗の低減による大電流充放電特性の向上も求められている。このような要求のために、特許文献１には、正極又は負極に用いられる金属箔（集電箔）に複数の貫通孔を形成し、併せて該貫通孔の周囲が金属箔の少なくとも一方の面側に突出するように加工することで、リチウムイオン二次電池の大容量化とともに大電流充放電特性を向上することができるリチウムイオン二次電池が開示されている。

また、特許文献１においては、金属箔に三次元的な形状加工を行うことによって金属箔から活物質層が剥離することを防止し、同時に金属箔が孔を有することによって電子伝導ネットワークが向上し、電極抵抗が低減され、大電流充放電が可能となる旨が開示されている。換言すれば、特許文献１には、金属箔と活物質層との関係を改善することによって、大電流充放電を可能にする技術が開示されている。

更に、特許文献２においては、金属箔に対する貫通孔の形成後に当該金属箔をロール状に巻き取ると、貫通孔の形成時に生じる箔金属粉又は金属片が巻き取られたロール状の金属箔に残存してしまい、その後に活物質層を形成すると当該活物質層の内部に箔金属粉又は金属片が残存するため、リチウムイオン二次電池の特性及び信頼性が低下することが問題として取り上げられている。そして、特許文献２においては、貫通孔を形成した金属箔を巻き取ることなく、貫通孔形成後に連続して活物質層を形成することが開示されている。特に、特許文献２においては、貫通孔形成の際においては金属箔を断続的に搬送するものの、活物質層を形成する際には金属箔を連続的に搬送することができるように、金属箔に直接接触して、断続搬送を連続搬送に戻す搬送用ロールが設けられている。

特開２００８−３１１１７１号公報 特許５６８２０３９号公報

しかしながら、断続搬送を連続搬送に戻す際に金属箔が搬送用ロールに接触すると、貫通孔形成によって生じる突起がつぶれる恐れがある。また、このような突起のつぶれが生じると、当該搬送用ロールの接触面と非接触面とにおいて、当該突起の高さが異なることになる。このような突起のつぶれや、突起の高さのばらつきが生じると、リチウムイオン二次電池の特性及び信頼性が低下する恐れがある。特に、近年においては、二次電池の用途及び種類、並びに二次電池に要求される特性に応じて、当該突起の高さが選択されることが多く、当該突起の高さの異なる金属箔が多く存在することになるため、このような問題が顕著に生じるおそれがある。

また、断続搬送を連続搬送に戻す際に金属箔が搬送用ロールに接触すると、金属箔に付着していた箔金属粉又は金属片が当該搬送用ロールに付着するおそれがある。搬送用ロールに箔金属粉又は金属片が付着して堆積すると、搬送用ロールのメンテナンスを頻繁に行う必要が生じ、金属箔の断続搬送を連続搬送に戻すことも効率よくできなくなり、金属箔の加工コスト（すなわち、電極の製造コスト）の低減が困難となる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ蓄電デバイス用電極内における箔金属粉及び金属片等の異物の残存を低減し、且つ蓄電デバイス用電極のコスト低減を図ることができる蓄電デバイス用電極の製造装置及び蓄電デバイス用電極の製造方法を提供することにある。

また、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ箔金属粉及び金属片等の異物を除去し、且つ加工コストの低減を図ることができる金属箔加工装置及び穴あき金属箔の製造方法を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明の蓄電デバイス用電極の製造装置は、帯状の金属箔を断続的に搬送する断続搬送部と、断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成部と、前記貫通孔形成部から断続的に搬出された前記金属箔を連続的に搬送する連続搬送部と、連続搬送された前記金属箔の移動状態において、前記金属箔の表裏面に合剤層を形成する合剤層形成部と、を有し、前記連続搬送部は、前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換部を備えることである。

このように、本発明の蓄電デバイス用電極の製造装置においては、金属箔に対して当接することなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換部を備えることから、金属箔に直接的に接触する搬送ロールを用いることなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換えることができるため、貫通孔の形成にともなって形成される突起のつぶれや、突起の高さのばらつきが生じることがなくなる。また、このような非接触搬送変換部を用いた断続搬送から連続搬送の切換えにより、金属箔に付着していた箔金属粉又は金属片を金属箔から除去しつつも、当該非箔金属粉又は金属片を接触搬送変換部に堆積させることなく容易に除去することができる。従って、本発明の蓄電デバイス用電極の製造装置は、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ、蓄電デバイス用電極内における箔金属粉及び金属片等の異物の残存を低減し、且つ蓄電デバイス用電極のコスト低減を図ることができる。

上述した蓄電デバイス用電極の製造装置において、前記非接触搬送変換部は、前記金属箔に気体を吹き付けて前記金属箔との非接触状態を形成してもよい。これにより、金属箔に付着した箔金属粉又は金属片を効率よく除去することができる。

上述した金属箔に気体を吹き付ける蓄電デバイス用電極の製造装置においては、前記非接触搬送変換部にエアーターンバーを用いることができる。これにより、金属箔に付着した箔金属粉又は金属片を効率よく除去することができる。

上述した目的を達成するため、本発明の蓄電デバイス用電極の製造方法は、帯状の金属箔を断続的に搬送する断続搬送工程と、断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔の形成後において断続的に搬出される前記金属箔を連続的に搬送する連続搬送工程と、連続搬送された前記金属箔の移動状態において、前記金属箔の表裏面に合剤層を形成する合剤層形成工程と、を有し、前記連続搬送工程は、前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程を備えることである。

このように、本発明の蓄電デバイス用電極の製造方法においては、金属箔に対して当接することなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程を備えることから、金属箔に直接的に接触して搬送状態を変換することなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換えることができるため、貫通孔の形成にともなって形成される突起のつぶれや、突起の高さのばらつきが生じることがなくなる。また、このような非接触搬送変換工程による断続搬送から連続搬送の切換えにより、金属箔に付着していた箔金属粉又は金属片を金属箔から除去しつつも、搬送状態を変換する機構に当該非箔金属粉又は金属片を堆積させることなく容易に除去することができる。従って、本発明の蓄電デバイス用電極の製造方法は、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ、蓄電デバイス用電極内において箔金属粉及び金属片等の異物の残存を低減し、且つ蓄電デバイス用電極のコスト低減を図ることができる。

上述した蓄電デバイス用電極の製造方法において、前記非接触搬送変換工程は、前記金属箔に気体を吹き付けて前記金属箔との非接触状態を形成するとともに搬送状態を換えてもよい。これにより、金属箔に付着した箔金属粉又は金属片を効率よく除去することができる。

上述した目的を達成するため、本発明の金属箔加工装置は、帯状の金属箔を搬送しつつ加工する金属箔加工装置であって、前記金属箔を断続的に搬送する断続搬送部と、断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成部と、前記貫通孔形成部から断続的に搬出される前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換部と、を有することである。

このように、本発明の金属箔加工装置においては、金属箔に対して当接することなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換部を備えることから、金属箔に直接的に接触する搬送ロールを用いることなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換えることができるため、貫通孔の形成にともなって形成される突起のつぶれや、突起の高さのばらつきが生じることがなくなる。また、このような非接触搬送変換部を用いた断続搬送から連続搬送の切換えにより、金属箔に付着していた箔金属粉又は金属片を金属箔から除去しつつも、当該非箔金属粉又は金属片を接触搬送変換部に堆積させることなく容易に除去することができる。従って、本発明の金属箔加工装置は、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ箔金属粉及び金属片等の異物を除去し、且つ加工コストの低減を図ることができる。

上述した目的を達成するため、本発明の穴あき金属箔の製造方法においては、帯状の金属箔を断続的に搬送する断続搬送工程と、断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔の形成後において断続的に搬出される前記金属箔を連続的に搬送する連続搬送工程と、前記連続搬送工程は、前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程と、を有することである。

このように、本発明の穴あき金属箔の製造方法においては、金属箔に対して当接することなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程を備えることから、金属箔に直接的に接触して搬送状態を変換することなく当該金属箔の断続搬送を連続搬送に換えることができるため、貫通孔の形成にともなって形成される突起のつぶれや、突起の高さのばらつきが生じることがなくなる。また、このような非接触搬送変換工程による断続搬送から連続搬送の切換えにより、金属箔に付着していた箔金属粉又は金属片を金属箔から除去しつつも、搬送状態を変換する機構に当該非箔金属粉又は金属片を堆積させることなく容易に除去することができる。従って、本発明の穴あき金属箔の製造方法は、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ箔金属粉及び金属片等の異物を除去し、且つ加工コストの低減を図ることができる。

本発明によれば、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ蓄電デバイス用電極内における箔金属粉及び金属片等の異物の残存を低減し、且つ蓄電デバイス用電極のコスト低減を図ることができる蓄電デバイス用電極の製造装置及び蓄電デバイス用電極の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、金属箔に形成される突起のつぶれやばらつきを防止しつつ箔金属粉及び金属片等の異物を除去し、且つ加工コストの低減を図ることができる金属箔加工装置及び穴あき金属箔の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態である電極製造装置を示す模式図である。 本発明に係る蓄電デバイス用電極の製造工程を示すフロー図である。 本発明に係る蓄電デバイス用電極の製造工程中における金属箔の断面図である。 本発明に係る蓄電デバイス用電極の製造工程中における電極の断面図である。 本発明の変形例に係る電極製造装置を示す模式図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を実施例及び変形例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例及び変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による蓄電デバイス用電極の製造装置（電極製造装置）、その構成部材、及び製造される金属箔又は蓄電デバイス用電極を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、これらの装置又は部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例及び変形例で用いる様々な数値は、一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。

＜実施例＞
（電極製造装置の構成）
先ず、図１を参照しつつ、本実施例に係る電極製造装置１の構造について詳細に説明する。ここで、図１は、電極製造装置１の構造を説明するための模式図である。

本実施例に係る電極製造装置１は、蓄電デバイス用電極を製造する装置である。すなわち、蓄電デバイス用電極の製造に特化した蓄電デバイス用電極の製造装置として機能することになる。図１に示すように、電極製造装置１は、金属箔供給部２、貫通孔形成部３、合剤層形成部４、及び金属箔回収部５が金属箔６の搬送方向に順次配置された構造を有している。また、電極製造装置１においては、貫通孔形成部３と合剤層形成部４との間に、非接触搬送変換部７が配設されている。更に、電極製造装置１においては、金属箔６を滑らかに搬送するための搬送ローラ８、９、１０が所望の位置に配設されている。

金属箔供給部２は、リール状の包材であって、帯状の金属箔６が多重に巻き付けられている。また、貫通孔形成部３の後方（換言すると、搬送方向Ｌの下流側）には、搬送ローラ８が配設されており、搬送ローラ８が回転することにより、金属箔６が搬送方向Ｌに沿って搬送され、金属箔供給部２から貫通孔形成部３に向けて金属箔６が供給されることになる。なお、当該供給の際においては、金属箔６が搬送ローラ８によって引っ張られ、金属箔供給部２も中央に位置する回転軸を中心として回転することになり、金属箔６が円滑に搬送されることなる。

ここで、搬送ローラ８は、モータ等の駆動装置（図示せず）に接続されており、間欠的に回転することなる。すなわち、搬送ローラ８は、断続的に金属箔６を搬送する断続搬送部として機能することになる。このような搬送ローラ８の動作により、貫通孔形成部３には、断続的に金属箔６が供給されることになる。従って、金属箔供給部２から貫通孔形成部３を経由して搬送ローラ８までに至る経路が、金属箔６の断続搬送の区間になる。なお、金属箔供給部２にも当該駆動装置が接続され、当該駆動装置の駆動力によって金属箔供給部２自体も間欠的に回転させてもよく、このような場合には、金属箔供給部２も断続搬送部として機能することになる。

貫通孔形成部３は、供給される金属箔６の表裏面を挟むように配設された上側パンチングプレス部１１、及び下側パンチングプレス部１２を有している。また、上側パンチングプレス部１１は、複数の微細な凸部（例えば、その形状は円錐状である）がマトリックス状に形成された金型１１ａ、及び当該金型１１ａを保持する基台１１ｂから構成されている。同様に、下側パンチングプレス部１２も、金型１２ａ及び基台１２ｂから構成されている。より具体的には、断続搬送された金属箔６が停止状態において、基台１１ｂ、１２ｂをＭ方向に昇降させ、金属箔６を上下に配置された金型１１ａ、１２ａによって挟み込み貫通孔を形成する。ここで、上下に配置された金型１１ａ、１２ａの凸部同士は、接触することがなく、当該凸部同士は同一平面上において互い違いに位置している。これにより、金属箔６に対して、先端に開口部が形成された突出部をマトリックス状に複数同時に形成することが可能となる。

なお、本実施例においては、パンチングプレス部を上下方向（鉛直方向）に配置したが、金属箔供給部２と搬送ローラ８との配置関係を調整し、パンチングプレス部を水平方向に並置するようにしてもよい。この場合には、貫通孔形成部３は、右側パンチングプレス部、及び左側パンチングプレス部から構成されることになる。

非接触搬送変換部７は、搬送ローラ８によって断続搬送される金属箔６を連続搬送に換える搬送変換手段である。より具体的に、非接触搬送変換部７は、金属箔６に対して当接（すなわち、直接的に接触）することなく、気体を吹き付け或いは液体を吹き付けることにより、金属箔６との非接触状態を形成しつつ、金属箔６の搬送状態を変更する装置である。本実施例においては、エアーターンバーを非接触搬送変換部７に用いている。より詳細な非接触搬送変換部７の作用は以下の通りである。先ず、搬送ローラ９、搬送ローラ１０、及び金属箔回収部５はモータ等の駆動装置（図示せず）に接続されて連続的に回転しているため、金属箔６を連続的に搬送しようとするものの、搬送ローラ８は断続的に金属箔６を搬送するため、搬送ローラ８と搬送ローラ９との間において金属箔６が弛むことになる。そこで、非接触搬送変換部７によって金属箔６に気体を吹き付けて金属箔６のテンション（張り具合）を調整することにより、断続搬送される金属箔６を連続搬送に円滑に切り替えることが可能になる。ここで、搬送ローラ９、搬送ローラ１０、及び金属箔回収部５の連続的な回転により金属箔６が連続搬送されるため、これらの部材が連続搬送部として機能することになる。

本実施例においては、非接触搬送変換部７は、搬送ロールのように金属箔６に対して直接的に接触することがないため、貫通孔形成部３で形成された金属箔６の凸部をつぶすことがない。また、気体を吹き付けることにより、当該凸部形成の際に生じる箔金属粉及び金属片等の異物を金属箔６から除去することができる。

合剤層形成部４は、塗工部１３、乾燥部１４、搬送ローラ１５、及び搬送ローラ１６から構成されている。より具体的に、塗工部１３が連続搬送される金属箔６の両面に対して活物質を塗布し、乾燥部１４が当該活物質を乾燥させ、金属箔６の表裏面に合剤層を形成することになる。塗工部１３には、活物質を所望の厚さに塗布することができる一般的な塗工装置を用いることができ、乾燥部１４には、種々の加熱装置を用いることができる。そして、合剤層形成部４は、合剤層が形成された状態の金属箔６を搬送ローラ１５、１６を介して所望の方向（すなわち、金属箔回収部５が設けられた搬送方向Ｌの下流側）に搬送することになる。

金属箔回収部５は、リール状の包材であって、合剤層が形成された金属箔６（すなわち、蓄電デバイス用電極）が多重に巻き付けられることになる。また、金属箔回収部５は、モータ等の駆動装置（図示せず）に接続されて連続的に回転するため、当該連続的な回転によって蓄電デバイス用電極が搬送され且つ回収されることになる。

（蓄電デバイス用電極の製造方法）
次に、上述した電極製造装置１を使用した蓄電デバイス用電極の製造方法について、図１乃至４を参照しつつ説明する。ここで、図２は、本発明に係る蓄電デバイス用電極の製造工程のフロー図である。また、図３及び図４は、本発明に係る蓄電デバイス用電極の製造工程中における金属箔又は電極の断面図である。

先ず、搬送ローラ８を断続的に回転させ、金属箔供給部２から金属箔６を断続的に搬送（搬出）し、貫通孔形成部３に金属箔６を供給する（断続搬送工程：ステップＳ１（図２））。ここで、搬送ローラ８による単位時間当たりの金属箔６の搬送量（すなわち、金属箔６の移動距離）は、金属箔回収部５による単位時間当たりの金属箔６の搬送量（すなわち、金属箔６の移動距離であって回収量）よりも大きく設定する。これは、搬送ローラ８と搬送ローラ９との間において金属箔６の弛みを生じさせ、非接触搬送変換部によって金属箔６のテンションを調整して当該弛みを搬送に影響のない程度に低減するためである。

次に、断続搬送された金属箔６の停止状態において、金属箔６を金型１１ａ、１２ａによって挟み、貫通孔２１を形成する（貫通孔形成工程：ステップＳ２（図２））。より具体的には、金属箔６の停止状態において基台１１ｂ、１２ｂをＭ方向に昇降させることで、金属箔６を上下に配置された金型１１ａ、１２ａによって挟み込む。これにより、図３に示すように、金属箔６に先端に貫通孔２１を有する突出部２２をマトリックス状に複数同時に形成することが可能となる。本実施例においては、２つの金型１１ａ、１１ｂに複数の微細な凸部が形成されているため、金属箔６の表面及び裏面に突出部２２が形成されることになる。なお、蓄電デバイスの用途及び電気的特性、並びに電極に要求される特性に応じては、突出部２２を片面のみに設けるようにしてもよい。

次に、搬送ローラ９、搬送ローラ１０、及び金属箔回収部５の連続的な回転によって金属箔６を搬送方向Ｌに向けて引っ張るとともに、非接触搬送変換部７が金属箔６に気体を吹きかけることにより、金属箔６のテンションを調整する。これにより、金属箔６に固体である非接触搬送変換部７が当接することなく（すなわち、金属箔６との非接触状態を形成し）、金属箔６の断続搬送を連続搬送に円滑に変換する（連続搬送工程：ステップＳ３（図２））。すなわち、当該連続搬送工程においては、金属箔６に当接することなく、金属箔６の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程が行われていることになる。

このように、金属箔６に対して当接することなく当該金属箔６の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程を行うことにより、金属箔６に直接的に接触して搬送状態を変換することなく当該金属箔６の断続搬送を連続搬送に換えることができるため、貫通孔２１の形成にともなって形成される突出部２２のつぶれや、突出部２２の高さのばらつきが生じることがなくなる。また、このような非接触搬送変換工程による断続搬送から連続搬送の切換えにより、金属箔６に付着していた箔金属粉又は金属片を金属箔６から除去しつつも、搬送状態を変換する機構である非接触搬送変換部７に当該非箔金属粉又は金属片を堆積させることなく容易に除去することができる。特に、本実施例においては、金属箔６に気体を吹き付けるため、箔金属粉又は金属片の除去をより高精度に効率よく行うことができる。

次に、貫通孔形成工程で加工した金属箔６の両面に対し、当該金属箔６が連続搬送された移動状態において活物質（合剤層形成用ペースト）を塗布する。ここで、活物質層形成用ペーストは活物質、導電助剤及びバインダーを適当な溶媒（水系溶媒又は非水系溶媒）で混合したものである。これにより、図４に示すように、金属箔６の両面に対し、突出部２２を被覆するように合剤層２３が形成される。活物質を塗布する方法としては、従来公知の方法と同様の技法を適宜採用することができる。例えば、スリットコーター、ダイコーター、グラビアコーター、コンマコーター等の適当な塗布装置を用いる方法である。

本実施例においては、非接触搬送変換工程において金属箔６に付着していた箔金属粉又は金属片が金属箔６から除去されているため、当該金属箔６の両面に活物質を塗布しても、金属箔６と合剤層２３との界面及び合剤層２３内部には箔金属粉又は金属片等の異物が残存することはない。すなわち、蓄電デバイス用電極として機能する合剤層２３が形成された状態の金属箔６には異物が存在しないため、蓄電デバイスの電気的特性及び信頼性を向上することができる。

活物質の塗布後において、活物質が塗布された状態の金属箔６から溶媒を乾燥させる。溶媒を乾燥する方法としては、自然乾燥、熱風、低温風、真空、赤外線、遠赤外線及び電子線等の従来公知の方法を単独又は複数組み合わせて用いる方法を採用することがでるが、本実施例においては乾燥部１４として機能する加熱装置を利用した乾燥方法が用いられる。このような活物質の塗布及び乾燥を経て、金属箔６の両面に合剤層２３を形成する合剤層形成工程（ステップＳ４（図２））が完了する。

なお、上述の合剤層形成工程においては、金属箔６の両面同時に活物質を塗布した後、当該活物質の乾燥を行っているが、金属箔６の一方の面に活物質を塗布した後、活物質の乾燥を行い、さらに他方の面について同様の工程を行ってもよい。また、要求される電極の特性に応じて、金属箔６の片面のみに合剤層２３を形成してもよい。

その後、金属箔回収部５の連続的な回転により、合剤層２３が形成された状態の金属箔６（すなわち、蓄電デバイス用電極）が金属箔回収部５に巻かれて回収されることにある。以上のような工程を経て、本発明の一実施形態である蓄電デバイス用電極２４が完成する。ここで、蓄電デバイスとは、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、貫通孔２１が形成された金属箔６を電極として使用することができる他の一般的な蓄電デバイスも含んでいる。例えば、蓄電デバイス用電極２４は、リチウムイオンキャパシタの電極としても使用することができる。

上記実施例においては、金属箔６の搬送状態を断続から連続に切り替えた後に貫通孔２１を形成することになっていたが、貫通孔２１を形成することなく、金属箔６を金属箔回収部５に巻き付けて回収してもよい。このような場合には、電極製造装置１から合剤層形成部４を取り外した状態（すなわち、金属箔加工装置）で、金属箔６の加工（すなわち、穴あき金属箔の製造）が行われることになる。換言すると、本実施例の電極製造装置１から合剤層形成部４を取り除いた装置として、本発明に係る金属箔加工装置が構成されることになり、本実施例の蓄電デバイス用電極の製造方法から合剤層形成工程を取り除いた方法として、本発明に係る穴あき金属箔の製造方法が成立することになる。

このような場合においても、金属箔６の搬送状態を非接触搬送変換部又は非接触搬送変換工程によって断続から連続に切り替えるため、金属箔６に形成される突出部２２のつぶれやばらつきを防止しつつ箔金属粉及び金属片等の異物を除去し、且つ加工コストの低減を図ることができる。

なお、このような場合において、貫通孔２１が形成された金属箔６を回収した後に、更に別な合剤層形成装置によって合剤層を形成してもよい。すなわち、当該金属箔加工装置とは独立して合剤層形成装置を設けてもよく、当該穴あき金属箔の製造方法に対して独立した合剤層形成工程を組み合わせて蓄電デバイス用電極２４を製造することもできる。

＜変形例＞
上述した実施例においては、非接触搬送変換部７を、搬送ローラ８と搬送ローラ９との間に１つのみ設けていたが、複数の非接触搬送変換部を設けてもよい。例えば、図５に示すように、金属箔供給部２と貫通孔形成部３との間に追加の非接触搬送変換部３１を設けてもよい。このような場合において、金属箔供給部２は接続された駆動装置によって連続的に回転して金属箔６を連続搬送するものの、非接触搬送変換部３１から貫通孔形成部３を経由して非接触搬送変換部７に至るまでの経路は、金属箔６が断続搬送されることなる。

このような変形例の場合であっても、貫通孔形成部３においては金属箔６を断続搬送し、その後の工程においては金属箔６を連続搬送することができるため、金属箔６に形成される突出部２２のつぶれやばらつきを防止しつつ蓄電デバイス用電極内における箔金属粉及び金属片等の異物の残存を低減し、且つ蓄電デバイス用電極２４のコスト低減を図ることができる。

１ 電極製造装置（蓄電デバイス用電極の製造装置）
２ 金属箔供給部
３ 貫通孔形成部
４ 合剤層形成部
５ 金属箔回収部
６ 金属箔
７ 非接触搬送変換部
８ 搬送ローラ（断続搬送部）
９ 搬送ローラ
１０ 搬送ローラ
１１ 上側パンチングプレス部
１１ａ 金型
１１ｂ 基台
１２ 下側パンチングプレス部
１２ａ 金型
１２ｂ 基台
１３ 塗工部
１４ 乾燥部
１５ 搬送ローラ
１６ 搬送ローラ
２１ 貫通孔
２２ 突出部
２３ 合剤層
２４ 蓄電デバイス用電極

Claims (7)

1. 帯状の金属箔を断続的に搬送する断続搬送部と、
   断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成部と、
   前記貫通孔形成部から断続的に搬出された前記金属箔を連続的に搬送する連続搬送部と、
   連続搬送された前記金属箔の移動状態において、前記金属箔の表裏面に合剤層を形成する合剤層形成部と、を有し、
   前記連続搬送部は、前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換部を備える蓄電デバイス用電極の製造装置。
2. 前記非接触搬送変換部は、前記金属箔に気体を吹き付けて前記金属箔との非接触状態を形成する請求項１に記載の蓄電デバイス用電極の製造装置。
3. 前記非接触搬送変換部は、エアーターンバーである請求項２に記載の蓄電デバイス用電極の製造装置。
4. 帯状の金属箔を断続的に搬送する断続搬送工程と、
   断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
   前記貫通孔の形成後において断続的に搬出される前記金属箔を連続的に搬送する連続搬送工程と、
   連続搬送された前記金属箔の移動状態において、前記金属箔の表裏面に合剤層を形成する合剤層形成工程と、を有し、
   前記連続搬送工程は、前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程を備える蓄電デバイス用電極の製造方法。
5. 前記非接触搬送変換工程は、前記金属箔に気体を吹き付けて前記金属箔との非接触状態を形成するとともに搬送状態を換える請求項４に記載の蓄電デバイス用電極の製造方法。
6. 帯状の金属箔を搬送しつつ加工する金属箔加工装置であって、
   前記金属箔を断続的に搬送する断続搬送部と、
   断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成部と、
   前記貫通孔形成部から断続的に搬出される前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換部と、を有する金属箔加工装置。
7. 帯状の金属箔を断続的に搬送する断続搬送工程と、
   断続搬送された前記金属箔の停止状態において、前記金属箔を挟んで貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
   前記貫通孔の形成後において断続的に搬出される前記金属箔を連続的に搬送する連続搬送工程と、
   前記連続搬送工程は、前記金属箔に当接することなく前記金属箔の断続搬送を連続搬送に換える非接触搬送変換工程と、を有する穴あき金属箔の製造方法。

Images