JP2020196080A - ロータリーダイカット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極中間体を切るときの異物の発生を抑制できるロータリーダイカット装置を提供すること。【解決手段】ロータリーダイカット装置において、片刃４０は、搬送方向に沿って第１塗工部２２ａ、帯状金属箔２１を切り、かつ第２塗工部２２ｂに非切断部２５を残して切る第１刃部４１と、幅方向に沿って、第１塗工部２２ａ、帯状金属箔２１、及び第２塗工部２２ｂに非切断部２５を残して切る第２刃部４３と、を備える。片刃４０において、第１刃部４１の高さＨ１は、第２刃部４３の高さＨ２より低い。【選択図】図７

Description

本発明は、電極中間体を切ることにより、電極中間体から電極を製造するロータリーダイカット装置に関する。

蓄電装置の一種である二次電池としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などが知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、ケースを備えるとともに、このケース内に、シート状の電極を積層した電極組立体を備えている。シート状の電極の製造は、一例として、活物質、導電剤、溶媒及びバインダを混合した活物質合剤を長尺状の金属箔の表面に塗布する。次に、活物質合剤を乾燥させて活物質層の前駆体を形成し、金属箔と活物質層の前駆体とを有する長尺状の電極中間体を形成する。次に、電極中間体をロータリーダイカット装置により電極の形状に打ち抜いて、電極を製造する。

ロータリーダイカット装置としては、例えば、特許文献１に記載の電極製造装置が挙げられる。特許文献１の電極製造装置は、ダイカットロールの外周面から径方向外側に向けて突出した切刃を有するロータリーダイを備える。また、電極板の製造装置は、ロータリーダイの外周面に対向して配置されたアンビルロールを備える。

そして、特許文献１に開示の電極製造装置を用いて電極中間体から電極を切り出す場合、互いに逆方向へ回転するダイカットロールとアンビルロールとの間に、搬送方向へ搬送される電極中間体を通過させる。すると、アンビルロールによって電極中間体が支持されながら、回転するダイカットロールの切刃によって電極中間体が切られ、電極中間体から電極が切り出される。

特開２０１７−１３２０１９号公報

ところで、電極中間体の塗工部に切刃が切り込むと、電極の切断面や、電極中間体のうち、電極以外の部分の切断面からは、塗工部より剥離した活物質粒子、又は活物質粒子の塊よりなる異物が発生する。発生した異物が電極とともに搬送され、蓄電装置に混入すると、異物が蓄電装置の内部短絡の原因となる。このため、電極切断工程の後に清掃工程を設け、発生した異物を電極から分離させているが、このような清掃工程を設けることは電極の製造設備の増設となるため、異物の発生そのものを抑制することが望まれている。

本発明の目的は、電極中間体を切るときの異物の発生を抑制できるロータリーダイカット装置を提供することにある。

上記問題点を解決するためのロータリーダイカット装置は、集電体の両面に活物質合剤の塗工部を有する電極中間体を切ることにより、前記電極中間体から電極を製造するロータリーダイカット装置であって、搬送方向への前記電極中間体の搬送途中で当該電極中間体を支持するアンビルロールと、前記電極中間体を挟んで前記アンビルロールに対向するロール本体を有するとともに、前記ロール本体の周面に設けられ、前記電極中間体を切る切刃を有するダイロールと、を備え、前記切刃は、前記搬送方向に沿って一方の前記塗工部及び前記集電体を切り、かつ他方の前記塗工部に非切断部を残して切る第１刃部と、前記搬送方向に直交する方向に沿って、一方の前記塗工部、前記集電体、及び他方の前記塗工部を切る第２刃部と、を備え、前記切刃において前記ロール本体の周面からの突出寸法を高さとすると、前記第１刃部の前記高さを前記第２刃部の前記高さより低くしたことを要旨とする。

これによれば、第１刃部はロール本体の回転とともに搬送方向に電極中間体を切る。このとき、第１刃部によって塗工部の一部が搬送方向へ押し退けられるが、その押し退けられた塗工部の一部は逃げ場に乏しいことから、第１刃部による切断箇所に対し搬送方向の上流及び下流に逃げる。ここで、第１刃部の高さを第２刃部の高さより低くしていることから、第１刃部によって押し退けられることとなる塗工部の量を抑えることができ、この押し退けられた塗工部を原因として発生する、電極と、電極以外の部分の切断面同士の接触を抑制できる。その結果として、切断面同士の接触を原因として生じる塗工部の集電体からの剥離を抑制して、剥離を原因として、活物質粒子又は活物質粒子の塊からなる異物の発生を抑制できる。

また、ロータリーダイカット装置について、前記第１刃部の前記高さは前記他方の塗工部の厚さの６５％切り込める高さに設定されていてもよい。
これによれば、第１刃部の高さが低すぎることを原因として、電極中間体の切断不足が発生することを抑制して電極中間体を切ることができる。また、第１刃部の高さが高すぎることを原因として、第１刃部によって押し退けられる塗工部の量が多くなることを抑制して、電極中間体からの異物の発生を抑制できる。

また、ロータリーダイカット装置について、前記アンビルロールの周面は金属によって形成され、前記第２刃部は、一方の前記塗工部及び前記集電体を切り、かつ他方の前記塗工部に非切断部を残して切り込んでもよい。

これによれば、アンビルロールの表面が例えばゴム製の場合と比べると、電極中間体を安定して支持でき、ゴム製のアンビルロールによって電極中間体を支持する場合のような、切刃の押し付けに伴う電極中間体の撓みを抑制できる。このため、切刃の押し付けに伴う電極中間体の撓みを原因とした電極の変形を抑制できる。

本発明によれば、電極中間体を切るときの異物の発生を抑制できる。

二次電池を示す斜視図。 電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。 （ａ）は電極製造設備を示す模式図、（ｂ）は電極中間体を示す断面図。 電極製造設備のロータリーダイカット装置を示す斜視図。 片刃を展開して示す図。 電極中間体に片刃が切り込んだ状態を示す図。 （ａ）は第１刃部が電極中間体に切り込んだ状態を示す図、（ｂ）は第２刃部が電極中間体に切り込んだ状態を示す図。 電極中間体から電極を切り出した状態を示す図。

以下、ロータリーダイカット装置を具体化した一実施形態を図１〜図８にしたがって説明する。
図１に示すように、二次電池１０は、例えばリチウムイオン二次電池である。二次電池１０は、電極組立体１１と、図示しない電解液と、電極組立体１１及び電解液を収容しているケース１２と、を備える。

図２に示すように、電極組立体１１は、正極及び負極の電極１３と、セパレータ２４と、を備える。正極の電極１３と負極の電極１３とは、セパレータ２４によって相互に絶縁された状態で層状に重なっている。

電極１３は、矩形シート状である。正極及び負極の電極１３は、集電体としての金属箔１４を備える。正極の電極１３の金属箔１４は、例えばアルミニウム箔であり、負極の電極１３の金属箔１４は、例えば銅箔である。正極及び負極の電極１３は、金属箔１４の両面を覆う活物質層１５を備える。正極及び負極の電極１３は、金属箔１４の一辺から突出した形状のタブ１４ａを備える。

電極１３は、タブ１４ａの突出した長辺に沿って延びる第１縁１３ａを備える。タブ１４ａは、第１縁１３ａの途中から突出した形状である。電極１３は、第１縁１３ａの対辺となる長辺に沿って延びる第２縁１３ｂを備える。また、電極１３は、第１縁１３ａと第２縁１３ｂの一端同士を繋ぐ短辺に沿って延びる第３縁１３ｃを備える。電極１３は、第１縁１３ａと第２縁１３ｂの他端同士を繋ぐ短辺に沿って延びる第４縁１３ｄを備える。

負極の電極１３の隣り合う２辺（長辺及び短辺）の長さは、正極の電極１３の隣り合う２辺（長辺及び短辺）の長さより長く、負極の電極１３は、正極の電極１３より一回り大きい。また、負極の活物質層１５の隣り合う２辺（長辺及び短辺）の長さは、正極の活物質層１５の隣り合う２辺（長辺及び短辺）の長さより長く、負極の活物質層１５は、正極の活物質層１５より一回り大きい。なお、セパレータ２４の平面形状は、負極の電極１３の平面形状と同じであり、正極の電極１３より一回り大きい。

次に、ロータリーダイカット装置３４を含む電極製造設備３０について説明する。
図３（ａ）に示すように、電極製造設備３０は、帯状の電極中間体２０を個片の電極１３の形状に切る切断工程を行うための設備である。電極製造設備３０には、電極中間体２０が供給される。

搬送方向Ｄ１は、電極中間体２０が搬送される方向を示している。搬送方向Ｄ１は、電極中間体２０の長手方向と一致する。また、幅方向Ｄ２は、電極中間体２０の面に沿う方向のうち、搬送方向Ｄ１と直交する方向を示している。

ここで、電極中間体２０について説明する。
図３（ｂ）に示すように、帯状の電極中間体２０は、集電体としての帯状金属箔２１と、帯状金属箔２１の一方の面に存在する一方の塗工部としての第１塗工部２２ａ、及び他方の面に存在する他方の塗工部としての第２塗工部２２ｂと、を備える。電極中間体２０において、帯状金属箔２１と、第１塗工部２２ａと、第２塗工部２２ｂが重なる方向を厚さ方向とし、厚さ方向への寸法を厚さとする。

帯状金属箔２１は電極１３の金属箔１４となる部位である。また、第１塗工部２２ａ及び第２塗工部２２ｂは電極１３の活物質層１５となる部位である。各塗工部２２ａ，２２ｂは、活物質、導電剤、溶媒及びバインダを混合したペースト状の活物質合剤を帯状金属箔２１の表面に塗布し、乾燥して形成されている。なお、さらに、ロールプレスなどにより各塗工部２２ａ，２２ｂを厚さ方向に加圧して、各塗工部２２ａ，２２ｂの活物質密度を高めてもよい。各塗工部２２ａ，２２ｂは、電極中間体２０の長手方向に沿って、帯状に一定の幅で延びている。

図４に示すように、電極中間体２０は、両方の長縁部Ｅ１，Ｅ２に沿って存在する露出部２３を備える。各露出部２３は、帯状金属箔２１の長手方向に沿って一定幅で露出している。露出部２３は、帯状金属箔２１において両方の塗工部２２ａ，２２ｂが存在しない部位であり、帯状金属箔２１が露出した部分である。第１塗工部２２ａ及び第２塗工部２２ｂに対し、露出部２３は電極中間体２０の幅方向Ｄ２に隣接している。本実施形態では、電極中間体２０の幅方向Ｄ２に沿って、一方の露出部２３、塗工部２２ａ，２２ｂ及び他方の露出部２３が並んでいる。

図３（ａ）に示すように、電極製造設備３０は、電極中間体２０を供給する供給部３１を備える。供給部３１は、ロール状に捲回された電極中間体２０を支持するホルダ３２を備える。ホルダ３２は、電極中間体２０の搬送速度にあわせて、電極中間体２０を送出する。なお、供給部３１は、送出される電極中間体２０よりも下方に配置されている。電極製造設備３０は、電極中間体２０を搬送する円柱状の搬送ロール３３ａを、電極中間体２０を挟んで一対備えるとともに、ホルダ３２から上に向けて送出された電極中間体２０が水平に搬送されるように搬送ロール３３ａに向けて案内する案内ローラ３３ｂを備える。

搬送ロール３３ａ及び案内ローラ３３ｂの軸心は、幅方向Ｄ２に沿って延びる。搬送ロール３３ａは、図示しない駆動装置によって軸心まわりで回転する。なお、電極中間体２０は、第２塗工部２２ｂが下側になる状態で搬送される。

図４に示すように、電極製造設備３０は、ロータリーダイカット装置３４を備える。ロータリーダイカット装置３４は、電極中間体２０を、電極１３の外形に沿って予め決められた切断予定線２０ａで切るための装置である。切断予定線２０ａは、電極中間体２０において、切り込むことが予定されている部位である。この実施形態において、切断予定線２０ａは、予め定めた形状である電極１３の輪郭、つまり外形状と同一の形状であり、閉環状である。

電極１３の切断予定線２０ａのうち、タブ１４ａに対応した部分は、一方の長縁部Ｅ１寄り露出部２３上、及び一方の長縁部Ｅ１寄りの両塗工部２２ａ，２２ｂに設定される。電極１３の切断予定線２０ａのうち、第１縁１３ａに沿う部位は両塗工部２２ａ，２２ｂ上の一方の長縁部Ｅ１寄りに設定され、第２縁１３ｂに沿う部位は両塗工部２２ａ，２２ｂ上の他方の長縁部Ｅ２寄りに設定される。電極１３の切断予定線２０ａのうち、第３縁１３ｃ及び第４縁１３ｄに沿う部位は、両塗工部２２ａ，２２ｂを幅方向Ｄ２に横断して設定され、電極中間体２０の幅方向Ｄ２に延びる。

ロータリーダイカット装置３４は、ダイロール３５と、アンビルロール４５を備える。ダイロール３５の軸心、及び、アンビルロール４５の軸心は、幅方向Ｄ２に沿って延び、かつ互いに平行である。ダイロール３５及びアンビルロール４５は、軸心まわりで互いに逆方向へ回転できるように図示しない駆動装置に支持されている。アンビルロール４５は、金属製であり、アンビルロール４５の周面は金属によって形成されている。アンビルロール４５は、電極中間体２０を搬送途中で下方から支持する。

図３（ａ）又は図４に示すように、ダイロール３５は、電極中間体２０を挟んでアンビルロール４５に対向する円柱状のロール本体３６と、ロール本体３６の周面に設けられた矩形枠状の切刃としての片刃４０と、片刃４０の内側に設けられる内側押圧部３７と、片刃４０の外側に設けられる外側押圧部３８とを備える。ロール本体３６が回転することで片刃４０が移動する。片刃４０は、電極１３の切断予定線２０ａの形状に合わせた閉環状である。

図３（ａ）、図５又は図８に示すように、片刃４０は、ロール本体３６の周方向に沿って延びる形状の一対の第１刃部４１を備える。また、片刃４０は、一方の第１刃部４１の途中にタブ用刃部４２を備える。タブ用刃部４２は、ロール本体３６の軸方向に沿う一対の長刃４２ａと、ロール本体３６の周方向に沿い、一対の長刃４２ａ同士を繋ぐ短刃４２ｂとを備える。片刃４０は、ロール本体３６の軸方向に沿って周面から突出する形状の一対の第２刃部４３を備える。各第２刃部４３は、一対の第１刃部４１の両端の間で延び、第１刃部４１同士を繋いでいる。

第１刃部４１の長手方向の両端同士を繋ぐ長さは、電極１３の第１縁１３ａ及び第２縁１３ｂの長さと同じである。そして、第１刃部４１は、第１縁１３ａ及び第２縁１３ｂに沿うように電極中間体２０を切る。また、第２刃部４３の長手方向への長さは、電極１３の第３縁１３ｃ及び第４縁１３ｄの長さと同じである。そして、第２刃部４３は、第３縁１３ｃ及び第４縁１３ｄに沿うように電極中間体２０を切る。加えて、タブ用刃部４２の形状は、タブ１４ａの形状と同じである。そして、タブ用刃部４２は、タブ１４ａに沿うように電極中間体２０を切る。

図６に示すように、片刃４０の刃先とアンビルロール４５の周面が最接近した状態では、片刃４０の刃先とアンビルロール４５の周面との間にはクリアランスが存在し、片刃４０の刃先はアンビルロール４５の周面に接触しない。その結果、片刃４０は、第１塗工部２２ａ及び第２塗工部２２ｂのうち、第１塗工部２２ａ及び帯状金属箔２１を厚さ全体に亘って切り、かつ第２塗工部２２ｂに非切断部２５を残すように、電極中間体２０を厚さ方向に切り込む。

このように非切断部２５を残すように電極中間体２０を切り込む形態を「ハーフカット」と呼称し、非切断部２５を残さずに電極中間体２０を厚さ方向全体に切る形態を「フルカット」と呼称する。

電極中間体２０の厚さには、各塗工部２２ａ，２２ｂの厚さにおける設計上の公差、帯状金属箔２１の厚さにおける設計上の公差、各塗工部２２ａ，２２ｂを形成するときの条件に伴う誤差等が積み重なって製造誤差が生じる。したがって、電極中間体２０のフルカットを実施する場合、製造誤差のある電極中間体２０でも厚さ方向全体に切断できるように片刃４０の高さが設定される。つまり、片刃４０の高さは、電極中間体２０の設計上の厚さに公差等を加味して設定される。このため、アンビルロール４５の表面には、ゴムシートなどの層が設けられ、片刃４０がアンビルロール４５の表面まで食い込むように電極中間体２０が切られる。

このように片刃４０の高さを設定し、アンビルロール４５の表面処理を行うことで電極中間体２０のフルカットは可能となるが、切り出される電極１３の外周縁には反りが発生することがある。これは、片刃４０がアンビルロール４５の表面に食い込むことで、アンビルロール４５の表面が変形し、このアンビルロール４５表面の変形とともに電極中間体２０に撓みが生じることによる。このような電極１３の反りを抑制するため、ロータリーダイカット装置３４ではハーフカットを採用している。

上記ハーフカットでは、アンビルロール４５の表面を金属とし、電極中間体２０を下側より支持するため、前述のような電極１３の外周縁の変形を抑制できる。ただし、ハーフカットにおいては、第２塗工部２２ｂに非切断部２５が形成される。

非切断部２５が形成された電極中間体２０から電極１３を分離するには、後述するが、片刃４０の切り込みによって非切断部２５に亀裂が発生し、その亀裂が進行して割れとなることで、電極中間体２０から電極１３が分離される。このような第２塗工部２２ｂの割れを用いて、電極１３と、電極１３以外とを分離する方法では、割れの厚さ方向への大きさが大きくなるほど、亀裂や割れに起因する異物が増加する傾向にある。このため、ハーフカットを採用して電極１３を電極中間体２０から切り出す方法では、一般には、電極中間体２０の厚さ方向への割れの大きさを小さく抑えること、つまり、第２塗工部２２ｂに対し片刃４０が切り込む量を多く設定する方が好ましい。

ここで、片刃４０について説明する。
図７（ａ）に示すように、枠状の片刃４０の内側面と外側面を繋ぐ方向を、片刃４０の厚さ方向とし、厚さ方向への片刃４０の寸法を「厚さ」とする。片刃４０は、枠の内側面に第１側面４０ａを有する。第１側面４０ａは、片刃４０の刃先からロール本体３６の周面に至るまで、厚さ方向に沿う断面形状が略直線状である。

片刃４０において、ロール本体３６の周面から突出する方向を高さ方向とし、高さ方向への寸法を「高さ」とする。
片刃４０は、片刃４０の外側面のうちの高さ方向の刃先寄りの部分に傾斜面４０ｂを有する。傾斜面４０ｂは、片刃４０の刃先からロール本体３６に向かうに従い第１側面４０ａから離れるように拡幅する形状である。片刃４０は、片刃４０の外側面のうち、傾斜面４０ｂとロール本体３６とを高さ方向に繋ぐ第２側面４０ｃを有する。第２側面４０ｃは、厚さ方向に沿う断面形状が直線状である。

片刃４０によって電極中間体２０が切られるとき、片刃４０は、高さ方向において刃先から傾斜面４０ｂまでの部分が電極中間体２０に切り込み、上記非切断部２５が形成される。片刃４０の第２側面４０ｃは電極中間体２０に切り込まない。

図８に示すように、片刃４０によって電極中間体２０が切られるとき、片刃４０の内側に電極１３が切り出される。電極１３は、片刃４０の第１側面４０ａに沿って電極中間体２０が切断されることによって形成される。一方、電極中間体２０のうち、電極１３が切り出された後の部分は、端材２９となる。端材２９は、片刃４０の傾斜面４０ｂに沿って切られることによって形成される。したがって、端材２９側においては、電極中間体２０が片刃４０によって切られるとき、片刃４０が入り込んだ部分に相当する部位、主には第１塗工部２２ａにおいて構成物が押し退けられる。以降の説明において、片刃４０によって押し退けられる塗工部２２ａ，２２ｂの構成物を「除去合剤」と記載する。

図７（ａ）又は図７（ｂ）に示すように、第１刃部４１の高さＨ１は、第２刃部４３の高さＨ２より低い。言い換えると、図５に示すように、第２刃部４３の刃先部分は、第１刃部４１の刃先よりも突出している。よって、第１刃部４１が電極中間体２０に切り込む量は、第２刃部４３が電極中間体２０に切り込む量より少ない。このため、第１刃部４１が切り込んだ場所で生じる除去合剤は、第２刃部４３が切り込んだ場所で生じる除去合剤より少なくなる。

ここで、上記したようにフルカット用の片刃４０の高さは、電極中間体２０の設計上の厚さに製造誤差を加えた厚さより大きくなる。これに対し、ハーフカットを行う第２刃部４３の高さＨ２は、製造誤差を考慮しても非切断部２５が残る範囲にて、なるべく高く設定されている。言い換えると、非切断部２５がなるべく小さくなるように設定される。

一方で、第１刃部４１の高さＨ１は、第２塗工部２２ｂの厚さの３５％残して切り込める高さに設定されている。言い換えると、第１刃部４１の高さＨ１は、第２塗工部２２ｂの厚さの６５％まで切り込める高さに設定されている。また、電極中間体２０において、第１刃部４１が切り込んだ位置に形成される非切断部２５の厚さは、第２刃部４３が入り込んだ位置に形成される非切断部２５の厚さより厚い。

第１刃部４１の高さＨ１は、第２塗工部２２ｂの厚さの６５％未満しか切り込めないと、電極中間体２０に切断不足が生じ好ましくなく、第１刃部４１の高さＨ１が、第２塗工部２２ｂの高さの３５％以上切り込む場合には、第１刃部４１の切り込みによって生じる除去合剤が大きく、又は多くなり、後述する理由にて好ましくない。前述したように、ハーフカットを採用して電極１３を電極中間体２０から切り出す方法では、一般には、第２塗工部２２ｂに対し切刃が切り込む量が、なるべく多い方が好ましい。しかしながら、ロータリーダイカット装置３４では、片刃４０が切り込む量を多くすると、逆に異物が増加することを見出した。よって、本実施形態では、第１刃部４１が電極中間体２０の第２塗工部２２ｂに切り込む量を、第２塗工部２２ｂの厚さの６５％に設定している。

一例としては、第２塗工部２２ｂの厚さ７０μｍの場合、第２塗工部２２ｂの厚さの３５％となる２５μｍ残して切り込める第１刃部４１とした場合、良好なカット品質を得られ、第２塗工部２２ｂの厚さの６４％となる４５μｍ残して切り込める第１刃部４１とした場合では、第２塗工部２２ｂの一部が繋がっている状態、つまり切断不足が発生した。

次に、内側押圧部３７及び外側押圧部３８について説明する。内側押圧部３７及び外側押圧部３８は、弾性を有する材料によって形成されている。本実施形態では、内側押圧部３７及び外側押圧部３８はスポンジ製である。内側押圧部３７は、ロール本体３６からの突出方向の先端に電極押圧面３７ｃを備える。電極押圧面３７ｃは、片刃４０によって電極中間体２０から切り出される電極１３の外周縁をアンビルロール４５に向けて押圧する。そして、片刃４０が電極中間体２０を切る際に、内側押圧部３７は、ロール本体３６とアンビルロール４５との間で圧縮されることで電極１３をアンビルロール４５に向けて押圧する。

外側押圧部３８は、ロール本体３６からの突出方向の先端に端材押圧面３８ｃを備える。端材押圧面３８ｃは、電極中間体２０における電極１３以外の部分である端材２９をアンビルロール４５に向けて押圧する。そして、片刃４０が電極中間体２０を切る際に、外側押圧部３８は、ロール本体３６とアンビルロール４５との間で圧縮されることで端材２９をアンビルロール４５に向けて押圧する。したがって、電極中間体２０を切る際、アンビルロール４５の周面と、圧縮された内側押圧部３７及び外側押圧部３８とで電極中間体２０を挟持し、電極中間体２０を搬送方向Ｄ１に送り出すことができる。

図３（ａ）又は図４に示すように、ロータリーダイカット装置３４は、アンビルロール４５の軸方向両端に嵩上げ部４６を備える。嵩上げ部４６は、樹脂製の帯材をアンビルロール４５の周面に貼り付けて形成されている。アンビルロール４５の径方向に沿った嵩上げ部４６の寸法を厚さとする。ロータリーダイカット装置３４において、嵩上げ部４６の厚さは、電極中間体２０の塗工部２２ａ，２２ｂの厚さと同じに設定される。

図３（ａ）に示すように、電極製造設備３０は、ロータリーダイカット装置３４の下方に案内装置５０を備える。案内装置５０は、端材２９を電極１３の搬送方向とは異なる方向へ案内する。具体的には、端材２９をロータリーダイカット装置３４よりも下方へ案内する。

案内装置５０は、円柱状の分離ローラ５１と、巻取リール５２と、を備える。分離ローラ５１の軸心は、幅方向Ｄ２に沿って延びる。分離ローラ５１は、軸心まわりで回転できるように図示しない駆動装置に支持され、巻取リール５２は、軸心まわりで回転できるように図示しない駆動装置に支持されている。分離ローラ５１は、その回転によって端材２９を下方へ案内し、分離ローラ５１の下方に配置された巻取リール５２へ案内する。巻取リール５２は、分離ローラ５１によって案内された端材２９を巻き取る。

電極製造設備３０は、電極中間体２０から切り出された電極１３を吸着して搬送方向Ｄ１へ搬送する吸着コンベア６０を備える。吸着コンベア６０は、切り出された電極１３よりも上側に配置されている。吸着コンベア６０は、ベルトコンベアの一種である。吸着コンベア６０は、周知のものであるため、構造の詳細の図示は省略する。

吸着コンベア６０は、多数の通気孔が形成されたベルト６１と、ベルト６１の内側において、ベルトに対向した開口を有する図示しない負圧ダクトと、を備える。図示しない真空ポンプ又はブロアに負圧ダクトが接続されることで、負圧ダクトの内部は負圧に維持され、ベルトの通気孔を経由した吸気が行われる。

吸着コンベア６０では、負圧ダクトは下方に向けて開口し、吸着コンベア６０の下面が吸着面６０ａとされている。そして、例えば、真空ポンプの作用により、負圧ダクトの内部が負圧にされると、切り出された電極１３が吸着面６０ａに吸着され、吸着された状態で、ベルトの移動に伴って搬送される。

次に、ロータリーダイカット装置３４による電極１３の製造方法を作用とともに記載する。
電極中間体２０を、個片の電極１３の形状に切る工程を行う際、図３（ａ）に示すように、電極中間体２０は、第２塗工部２２ｂがアンビルロール４５に支持されるとともに、露出部２３が嵩上げ部４６に支持される状態で、ロール本体３６とアンビルロール４５の間を通過する。

片刃４０がアンビルロール４５に最も接近した場所に近付くに従い、内側押圧部３７及び外側押圧部３８は徐々に高さ方向へ圧縮されて弾性変形していき、片刃４０がアンビルロール４５に最も接近した場所で内側押圧部３７及び外側押圧部３８は、高さ方向へ最も圧縮される。このとき、片刃４０は内側押圧部３７の電極押圧面３７ｃ及び外側押圧部３８の端材押圧面３８ｃから最も突出する状態である。

内側押圧部３７及び外側押圧部３８は、ロール本体３６によってアンビルロール４５に向けて押圧され、所定の圧縮率まで圧縮される。このため、電極中間体２０は、ロール本体３６とアンビルロール４５の間において移動が規制される程度に挟持される。

よって、電極中間体２０は、内側押圧部３７及び外側押圧部３８を介したロール本体３６とアンビルロール４５によって、搬送方向Ｄ１に送り出されながら、ダイロール３５が回転することにより、片刃４０によって電極中間体２０が搬送方向Ｄ１に沿って徐々に切り込まれていく。

電極中間体２０に第１刃部４１が切り込むときには、第１刃部４１の刃先側の一部分のみが電極中間体２０に切り込み、その後、ダイロール３５の回転に従い、ロール本体３６の周方向に沿って第１刃部４１の刃先が搬送方向Ｄ１に沿って電極中間体２０に切り込んでいく。

ここで、第１刃部４１の高さＨ１と第２刃部４３の高さＨ２とが同じ場合を比較例として説明する。
電極中間体２０を切る際、幅方向Ｄ２において、電極中間体２０は内側押圧部３７及び外側押圧部３８により挟持されているため、第１刃部４１によって押し退けられる除去合剤は幅方向Ｄ２への逃げ場に乏しい。このため、除去合剤は、第１刃部４１による切断箇所の前後、つまり搬送方向Ｄ１の上流及び下流に逃げ、この逃げた除去合剤を原因として、切断後の端材２９と電極１３の切断面同士の接触が生じる。

第１刃部４１の高さＨ１を、第２刃部４３の高さＨ２と同じ、すなわちハーフカットが可能な範囲でなるべく高くすると、第１刃部４１によって押し退けられる除去合剤の量が多くなり、切断面同士の接触が顕著となる。すると、切断面同士の接触に起因して、各塗工部２２ａ，２２ｂの帯状金属箔２１からの剥離、又は電極１３での金属箔１４からの活物質層１５の剥離が生じることになる。このような剥離が発生すると、発生する異物が大きく、また、量が多くなる。そして、剥離が発生すると、剥離に伴って増加する異物の量が非切断部２５の割れにより生じる異物を上回ることとなり好ましくない。

そこで、本実施形態では、第１刃部４１によって押し退けられる除去合剤の量が多くなりすぎないように、第１刃部４１の高さＨ１を第２刃部４３の高さＨ２より低くしつつ、所定の範囲に収めている。このため、第１刃部４１によって押し退けられる除去合剤の量を比較例より少なくなるように抑え、前述の接触に起因した塗工部２２ａ，２２ｂの帯状金属箔２１からの剥離、又は電極１３での金属箔１４からの活物質層１５の剥離を抑制している。このため、剥離を原因として発生する異物を小さく、かつ少なくしている。

また、片刃４０は、第１塗工部２２ａ及び帯状金属箔２１を貫通するが、第２塗工部２２ｂは貫通しない。しかし、片刃４０の切り込みにより、第２塗工部２２ｂは割れ、電極１３の第１縁１３ａ、第２縁１３ｂ、第３縁１３ｃ、及び第４縁１３ｄに沿う部分は全切断される。また、タブ用刃部４２は、露出部２３に押し当てられると、露出部２３を嵩上げ部４６に向けて押し込み、露出部２３を全切断する。

そして、図３（ａ）に示すように、電極中間体２０に切り込まれた電極１３は、吸着コンベア６０の吸着面６０ａに吸着され、吸着された状態で、ベルトの移動に伴って搬送される。その一方で、電極中間体２０から電極１３が切り出されて残った端材２９は案内装置５０の分離ローラ５１によって下方へ案内されるとともに巻取リール５２に巻き取られる。

搬送方向Ｄ１へ搬送される電極１３と、ロータリーダイカット装置３４より下方へ案内される端材２９とは、移動していく方向が異なるため、電極１３と端材２９とは切断面同士が擦れやすいが、発生する除去合剤の量を抑えているため、電極１３と端材２９の切断面同士の接触を抑制している。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１刃部４１の高さＨ１を第２刃部４３の高さＨ２より低くした。このため、第１刃部４１が電極中間体２０を切るときに第１刃部４１によって押し退けられる除去合剤の量を減らし、除去合剤を原因とした端材２９と電極１３の切断面同士での接触を抑制している。このため、切断面同士の接触に伴う塗工部２２ａ，２２ｂの帯状金属箔２１からの剥離、又は電極１３での金属箔１４からの活物質層１５の剥離を抑制できる。このため、電極中間体２０を切るとき、剥離を原因とした異物の発生を抑制できる。

（２）第２刃部４３によって電極中間体２０を切ったときにも除去合剤は発生するが、ダイロール３５の回転に伴い、除去合剤は搬送方向Ｄ１の下流側へ押し出されやすい。このため、第２刃部４３によって切られる部分については、第２刃部４３の高さを低くしなくてもよい。

（３）第１刃部４１の高さＨ１を、第２塗工部２２ｂの厚さの６５％切り込める高さに設定した。このため、第１刃部４１により、切断不足なく電極中間体２０を切ることができるとともに、発生する除去合剤の量を抑えて、電極中間体２０からの異物の発生を抑制できる。

（４）アンビルロール４５を金属製とし、第１刃部４１及び第２刃部４３は、電極中間体２０に非切断部２５を残して切り込む。このため、アンビルロール４５の表面が例えばゴム製の場合と比べると、片刃４０の押し付けに伴う電極中間体２０の撓みを抑制できる。このため、片刃４０の押し付けに伴う電極中間体２０の撓みを原因とした電極１３の反りといった変形を抑制できる。

本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 第２刃部４３の高さＨ２を、電極中間体２０をフルカットできる高さに設定してもよい。この場合、アンビルロール４５の周面は例えばゴム製とするのが好ましい。

○ 内側押圧部３７及び外側押圧部３８は無くてもよい。
○ 切刃は、厚さ方向への断面形状が、厚さ方向の両側に傾斜面４０ｂを有する両刃であってもよい。

○ 集電体は、活物質合剤が塗布できるものであれば、金属箔に限定されるものではない。例えば、織物状や網状のシートを用いてもよい。
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。

○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）前記切刃の内側面と外側面を繋ぐ方向を前記切刃の厚さ方向とすると、前記切刃は、前記厚さ方向に沿う断面形状において前記内側面に平坦面を有し、かつ前記外側面に、刃先から前記ロール本体３６に向けて拡幅する傾斜面を有する片刃である。

（２）前記切刃の内側において、前記電極中間体のうち前記電極となる部位を押圧する内側押圧部と、前記切刃の外側において、前記電極中間体のうち前記電極となる部位以外の端材を押圧する外側押圧部と、を備える。

Ｄ１…搬送方向、Ｄ２…幅方向、Ｈ１，Ｈ２…高さ、１３…電極、２０…電極中間体、２１…集電体としての帯状金属箔、２２ａ…第１塗工部、２２ｂ…第２塗工部、２５…非切断部、３４…ロータリーダイカット装置、３５…ダイロール、３６…ロール本体、４０…切刃としての片刃、４１…第１刃部、４３…第２刃部、４５…アンビルロール。

Claims (3)

1. 集電体の両面に活物質合剤の塗工部を有する電極中間体を切ることにより、前記電極中間体から電極を製造するロータリーダイカット装置であって、
   搬送方向への前記電極中間体の搬送途中で当該電極中間体を支持するアンビルロールと、
   前記電極中間体を挟んで前記アンビルロールに対向するロール本体を有するとともに、前記ロール本体の周面に設けられ、前記電極中間体を切る切刃を有するダイロールと、を備え、
   前記切刃は、前記搬送方向に沿って一方の前記塗工部及び前記集電体を切り、かつ他方の前記塗工部に非切断部を残して切る第１刃部と、
   前記搬送方向に直交する方向に沿って、一方の前記塗工部、前記集電体、及び他方の前記塗工部を切る第２刃部と、を備え、
   前記切刃において前記ロール本体の周面からの突出寸法を高さとすると、
   前記第１刃部の前記高さを前記第２刃部の前記高さより低くしたことを特徴とするロータリーダイカット装置。
2. 前記第１刃部の前記高さは前記他方の塗工部の厚さの６５％切り込める高さに設定されている請求項１に記載のロータリーダイカット装置。
3. 前記アンビルロールの周面は金属によって形成され、前記第２刃部は、一方の前記塗工部及び前記集電体を切り、かつ他方の前記塗工部に非切断部を残して切り込む請求項１又は請求項２に記載のロータリーダイカット装置。