JP2024046246A - 電極体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電極材料未塗工部にしわが発生するのを阻止する。【解決手段】電極材料塗工部（Ａ）の電極材料をプレスするためのプレス作業前又はプレス作業後に、電極材料未塗工部（Ｂ）を長手方向に延伸させてシート状電極体（１）全体の伸び率を均一化する伸び率均一化作業が行われる。伸び率均一化作業は、シート状電極体（１）を並列配置された回転するロール（２０，２１）間を通過させて各ロール（２０，２１）の円筒状弾性外周面をシート状電極体（１）上に圧接することにより実行され、伸び率均一化作業時に電極材料塗工部（Ａ）の巾方向縁部（１０）に圧接される円筒状弾性外周面部分が、電極材料未塗工部（Ｂ）に圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、電極体の製造方法に関する。

帯状に延びる金属箔上に、金属箔の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部と、電極材料塗工部の両側において金属箔の長手方向に延びる電極材料未塗工部とを有するリチウムイオン電池用シート状電極体を製造するための電極体製造装置が公知である（例えば特許文献１を参照）。ところで、このようなシート状電極体を製造する際には、電極材料塗工部の電極材料中のリチウムの密度を高めるために電極材料塗工部の電極材料に対するプレス作業が不可欠となる。ところが、このようなプレス作業が行われると、電極材料塗工部はプレス力により長手方向に延伸されてしまい、一方、電極材料未塗工部はプレス力が作用しないために延伸されることがなく、その結果、伸び率の差によって電極材料未塗工部にはしわが発生してしまう。このしわは、電池の製造に当たって障害となるため、除去する必要がある。そこで上述の電極体製造装置では、シート状電極体を一対の硬質ロール間に挿通させ、これら硬質ロールにより電極材料未塗工部を加圧圧縮して電極材料未塗工部を延伸させることにより電極材料未塗工部のしわの発生を防止するようにしている。

特開２０１９－１０２１７２号公報

しかしながら、このように硬質ロールにより電極材料未塗工部を加圧圧縮して電極材料未塗工部を延伸させようとすると電極材料未塗工部が破断してしまうという問題を生ずる。即ち、この場合、硬質ロールと電極材料未塗工部とは線状をなす接触部において接触しており、この線状接触部において電極材料未塗工部の厚み方向に加わる加圧力により電極材料未塗工部の厚みを減少させ、厚みの減少によるシート状電極体の長手方向への膨張作用により電極材料未塗工部を延伸させている。ところが、このような方法で電極材料未塗工部を延伸させるには、線状接触部に局所的に極めて強力な加圧力を作用させる必要があり、その結果、電極材料未塗工部を延伸させようとすると電極材料未塗工部が破断してしまうという問題を生ずることになる。

このような問題を解決するために、本発明では、帯状に延びる金属箔上に、金属箔の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部と、電極材料塗工部の両側において金属箔の長手方向に延びる電極材料未塗工部とを有するシート状電極体を製造するための電極体の製造方法であって、電極材料塗工部の電極材料をプレスするためのプレス作業前又はプレス作業後に、電極材料未塗工部を長手方向に延伸させてシート状電極体全体の伸び率を均一化する伸び率均一化作業が行われ、伸び率均一化作業は、シート状電極体を並列配置された回転するロール間を通過させて各ロールの円筒状弾性外周面をシート状電極体上に圧接することにより実行され、伸び率均一化作業時に電極材料塗工部の巾方向縁部に圧接される円筒状弾性外周面部分を、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成した電極体の製造方法が提供される。

電極材料未塗工部が破断することなく電極材料未塗工部を延伸させて電極材料未塗工部にしわが発生するのを阻止することが可能となる。

図１は、電極体の製造装置の一部を図解的に示す図である。 図２は、シート状電極体の一例を説明するための図である。 図３は、プレス作業によるシート状電極体の伸び率を説明するための図である。 図４は、本発明の前提となっている伸び率均一化方法による伸び率均一化作業を説明するための図である。 図５は、シート状電極の延伸作用を説明するための図である。 図６は、本発明に係る伸び率均一化方法による伸び率均一化作業を説明するための図である。 図７は、シート状電極体の伸び率を示す図である。

図１は、電極体の製造装置の一部を図解的に示している。図１を参照すると、１はシート状電極体、２は並列配置されて互いに逆方向に回転駆動される一対の円筒状金属製プレスロール２ａ、２ｂを備えたプレス装置、３はシート状電極体１全体の伸び率を均一化するための伸び率均一化装置、４はシート状電極体１に張力を付与するための張力付与装置、５はロール状に巻設された処理前のシート状電極体１の巻設ロールを夫々示している。図１に示されるように、巻設ロール５に巻設されているシート状電極体１は、順に、張力付与装置４，伸び率均一化装置３，プレス装置２を通り、矢印方向に連続的に搬送される。図１に示される例では、伸び率均一化装置３を通るシート状電極体１には張力付与装置４により張力が付与されている。

図２の（Ａ）はシート状電極体１の一部の平面図を示しており、図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）のＸ－Ｘ線に沿ってみたシート状電極体１の断面図を示している。なお、シート状電極体１は図２の（Ａ）において上下方向に帯状に延びており、図２の（Ａ）の矢印方向に向けて搬送されている。図２の（Ａ）および図２の（Ｂ）に示されるように、図２の（Ａ）および図２の（Ｂ）に示される例では、シート状電極体１は、帯状に延びる金属箔６と、この金属箔６の両面上に塗布された電極材料層７，８とにより構成されている。

なお、以下、本発明による実施例では、電極材料が塗布されているシート状電極体１の部分，即ち、電極材料層７，８が形成されているシート状電極体１の部分を電極材料塗工部Ａ或いは単に塗工部Ａと称し、電極材料が塗布されていないシート状電極体１の部分，即ち、電極材料層７，８が形成されていないシート状電極体１の部分を電極材料未塗工部Ｂ或いは単に未塗工部Ｂと称する。このように称すると、図２の（Ａ）および図２の（Ｂ）に示される例では、シート状電極体１は、金属箔６の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部Ａと、電極材料塗工部Ａの両側において金属箔６の長手方向に延びる電極材料未塗工部Ｂとを有することになる。

このシート状電極体１は、例えば、電解液を用いたリチウムイオン二次電池の正極用シート状電極体であってもよいし、負極用シート状電極体であってもよい。また、全固体リチウムイオン二次電池の正極用シート状電極体であってもよいし、負極用シート状電極体であってもよい。シート状電極体１が正極用シート状電極体である場合には、金属箔６は、例えば、帯状に延びるアルミニウム箔から形成され、電極材料層７，８は、リチウムイオンを、放電の際に吸蔵させ、充電の際に放出させることのできるＬiＣoＯ_２、ＬiＭｎＯ_２等の正極活物質から形成される。一方、シート状電極体１が負極用シート状電極体である場合には、金属箔６は、例えば、帯状に延びる銅箔から形成され、電極材料層７，８は、リチウムイオンを、放電の際に放出させ、充電の際に吸蔵させることのできる例えばカーボンのような負極活物質から形成される。

一方、図２の（Ｃ）には、電極材料塗工部Ａの巾方向端面を保護層９により覆うようにした場合の例が示されている。この保護層９は、例えば、アルミナからなり、電極材料塗工部Ａの巾方向端面が周囲の他の部材と接触して他の部材に損傷を与えるのを防止する役目を果たしている。なお、この保護層９は、必要に応じて形成される。また、図２の（Ａ）から（Ｃ）に示される金属箔６の厚みは１０μｍから１００μｍ 程度であり、電極材料層７，８の厚み、即ち、電極材料塗工部Ａの厚みは０.５ｍｍから１.５ｍｍ 程度である。従って、図２の（Ｂ）および（Ｃ）では、特に、金属箔６の厚みがかなり誇張して示されている。

また、図２の（Ａ）から（Ｃ）に示される例では、金属箔６の両面に電極材料塗工部Ａを有する場合が示されているが、本発明は、金属箔６の片面のみに電極材料塗工部Ａを有する場合にも適用可能であるし、金属箔６の両面或いは片面上に互いに間隔を隔てて形成された複数条の電極材料塗工部Ａを有する場合にも適用可能である。なお、図１において、巻設ロール５と伸び率均一化装置３との間で金属箔６への電極材料の塗布作業が行われる場合には、巻設ロール５には電極材料塗工部Ａを有さない金属箔６が巻設されている。また、図１において、伸び率均一化装置３および張力付与装置４は，この順序で、シート状電極体１の搬送方向からみてプレス装置２の下流に配置することも可能である。

さて、シート状電極体１を製造する際には、電極材料塗工部Ａの電極材料中のリチウムの密度を高めると共に電極材料塗工部Ａの厚みを予め定められた厚みにするために電極材料塗工部Ａの電極材料に対する強力なプレス作業が不可欠である。図３には、プレス装置２により行われる電極材料塗工部Ａの電極材料に対するプレス作業と、このプレス作業により延伸されたシート状電極体１の長手方向の伸び率とが図解的に示されている。また、図３には、このシート状電極体１の長手方向の伸び率の大きさが矢印で示されている。なお、図３は、図２の（Ｂ）に示される断面形状を有するシート状電極体１が、プレス装置２の円筒状金属製プレスロール２ａ、２ｂによりプレスされている場合を示している。

シート状電極体１の未塗工部Ｂは塗工部Ａに比べて薄いために、図３に示されるようなプレス装置２によるシート状電極体１のプレス作業時に、未塗工部Ｂは円筒状金属製プレスロール２ａ、２ｂによるプレス作用を受けず、塗工部Ａのみが円筒状金属製プレスロール２ａ、２ｂによるプレス作用を受ける。従って、このとき、円筒状金属製プレスロール２ａ、２ｂによるプレス作用により塗工部Ａが延伸せしめられる。一方、このとき未塗工部Ｂには未塗工部Ｂを延伸させようとする外力が作用しない。その結果、プレス装置２によるシート状電極体１のプレス作業が行われると、図３に示されるように、塗工部Ａの長手方向の伸び率は一様に大きくなり、未塗工部Ｂの長手方向の伸び率はほとんど零となる。

一方、塗工部Ａの巾方向縁部１０は、塗工部Ａの中央部に比べて電極材料の密度が低く、しかも巾方向に変形し易いので、塗工部Ａの中央部に比べて剛性が低くなっている。従って、シート状電極体１が円筒状金属製プレスロール２ａ、２ｂによるプレス作用を受けたときに、塗工部Ａの巾方向縁部１０が金属箔６を押し付ける力は、塗工部Ａの中央部が金属箔６を押し付ける力に比べて弱く、その結果、塗工部Ａの巾方向縁部１０の長手方向の伸び率が、図３において矢印で示されるように、かなり小さくなる。

このように塗工部Ａの長手方向の伸び率が大きくなり、未塗工部Ｂの長手方向の伸び率がほとんど零になると、未塗工部Ｂの塗工部Ａ側のみが強制的に引き延ばされる形となり、その結果、未塗工部Ｂにしわが発生することになる。このしわは、電池の製造に当たって障害となるため、このようなしわの発生を阻止する必要がある。このようなしわの発生を阻止するには、未塗工部Ｂの長手方向の伸び率が塗工部Ａの長手方向の伸び率と同じ伸び率となるように未塗工部Ｂを延伸させればよいことになる。また、この場合、未塗工部Ｂにしわが発生するのを阻止するためには、塗工部Ａの巾方向縁部１０の長手方向の伸び率も塗工部Ａの長手方向の伸び率と同じ伸び率となるように、塗工部Ａの巾方向縁部１０も延伸させる必要がある。

このように未塗工部Ｂにしわが発生うるのを阻止するためには、未塗工部Ｂの長手方向の伸び率および塗工部Ａの巾方向縁部１０の長手方向の伸び率が、塗工部Ａの長手方向の伸び率と同じ伸び率となるように、未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０を延伸させる必要がある。そのために、本発明による実施例では、シート状電極体１の搬送方向からみてプレス装置２の上流に伸び率均一化装置３が配置されている。なお、図３には、伸び率均一化装置３により延伸させる必要がある未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０の領域がＲで示されている。

この場合、未塗工部Ｂ等を延伸させる方法として、円筒状金属製ロールにより未塗工部Ｂ等を加圧圧縮して未塗工部Ｂ等を延伸させる方法が考えられる。しかしながら、この方法では未塗工部Ｂが破断してしまうという問題を生ずる。即ち、この方法では、円筒状金属製ロールと未塗工部Ｂ等とを線状をなす接触部において接触させ、この線状接触部において未塗工部Ｂ等の厚み方向に加わる加圧力により未塗工部Ｂ等の厚みを減少させ、厚みの減少によるシート状電極体の長手方向への膨張作用により未塗工部Ｂ等を延伸させることになる。ところが、このような方法で未塗工部Ｂ等を延伸させるには、線状接触部に局所的に極めて強力な加圧力を作用させる必要があり、その結果、未塗工部Ｂ等を延伸させようとすると未塗工部Ｂが破断してしまうという問題を生ずることになる

そこで、本発明者等は、この円筒状金属製ロールに代えて、弾性体から形成されたロールを用い、このロールによりシート状電極体１の未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０を延伸させるようにした新たな伸び率均一化方法の開発を開始した。本発明は、この伸び率均一化方法を前提としてなされたものであり、従って、最初に、本発明の前提となっているこの伸び率均一化方法について説明する。図４には、この伸び率均一化方法による伸び率均一化作業と、この伸び率均一化作業により延伸されたシート状電極体１の長手方向の伸び率とが図解的に示されている。また、図４には、このシート状電極体１の長手方向の伸び率の大きさが矢印で示されている。

図４を参照すると、この伸び率均一化方法における伸び率均一化装置３では、並列配置された回転する下方ロール２０および上方ロール２１が用いられており、下方ロール２０が全長に亘って同一径の円筒状弾性外周面を有する円筒状弾性体から形成されると共に、上方ロール２１が互いに間隔を隔てて配置された大径の円筒状弾性外周面２４ａ、２４ｂと小径の円筒状弾性外周面２５を有する一体成型の弾性体から形成されている。下方ロール２０は回転軸２２により支持されており、下方ロール２０の円筒状弾性外周面は、シート状電極体１の巾方向両端部よりも外方まで伸びている。一方、上方ロール２１は回転軸２３により支持されている。

この伸び率均一化装置３では、下方ロール２０は駆動装置（図示せず）によって回転駆動されており、上方ロール２１は加圧装置（図示せず）によって下方ロール２０に向けて押圧されている。一方、図４に示されるように、上方ロール２１の大径の円筒状弾性外周面２４ａ、２４ｂは、シート状電極体１の未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する領域Ｒに形成されている。従って、シート状電極体１が上方ロール２１と下方ロール２０間を搬送せしめられるときに、シート状電極体１の未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０は、上方ロール２１の大径の円筒状弾性外周面２４ａ、２４ｂと下方ロール２０の円筒状弾性外周面との間で加圧作用を受けることになり、このときシート状電極体１の未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０の延伸作用が行われる。

図５は、このときの延伸メカニズムを図解的に示している。なお、図５の（Ａ）は上方ロール２１および下方ロール２０とシート状電極体１の未塗工部Ｂ、即ち、金属箔６との接触領域の拡大図を示しており、図５の（Ｂ）および（Ｃ）において破線で囲まれた部分Ｐ１，Ｐ２は、夫々、図５の（Ａ）に示される、金属箔６上に圧接される上方ロール２１の弾性体部分Ｐ１と、金属箔６上に圧接される下方ロール２０の弾性体部分Ｐ２の拡大図を示している。上方ロール２１および下方ロール２０がゴムのような弾性体から形成されていると、上方ロール２１および下方ロール２０が金属箔６上に圧接されたときに、弾性体部分Ｐ１および弾性体部分Ｐ２は、鎖線Ｑ１、Ｑ２で示されるようにシート状電極体１の長手方向に膨張する。

その結果、弾性体部分Ｐ１の金属箔６との接触面および弾性体部分Ｐ２の金属箔６との接触面が鎖線Ｑ１、Ｑ２で示される位置まで拡大するので、上方ロール２１および下方ロール２０により金属箔６には金属箔６を長手方向に延伸させる延伸力が作用する。このとき、金属箔６は金属箔６に作用するこの延伸力によりシート状電極体１の長手方向に延伸せしめられる。このように金属箔６に作用する延伸力により金属箔６を延伸させるようにすると、円筒状金属製ロールを用いたときのように、金属箔６との線状接触部に局所的に極めて強力な加圧力を作用させる必要がないので、金属箔６が破断することなく金属箔６をシート状電極体１の長手方向に延伸させることが可能となる。また、このとき、塗工部Ａの巾方向縁部１０にも、上方ロール２１および下方ロール２０により同様な延伸力が作用し、この延伸力によって、塗工部Ａの巾方向縁部１０もシート状電極体１の長手方向に延伸せしめられる。

このときのシート状電極体１の長手方向の伸び率の大きさが図４において矢印で示されており、図４から、このとき未塗工部Ｂが全体に亘って一様に延伸せしめられていることがわかる。なお、このときの加圧装置による上方ロール２１の下方ロール２０への加圧力は、このときの未塗工部Ｂの伸び率が、図３に示されるプレス装置２による塗工部Ａの伸び率と等しくなるように設定されている。一方、塗工部Ａの巾方向縁部１０には電極材料が塗布されているために塗工部Ａの巾方向縁部１０の剛性は未塗工部Ｂの剛性よりもかなり高くなっている。従って、図４において矢印で示されるように、このとき、塗工部Ａの巾方向縁部１０は延伸されるものの塗工部Ａの巾方向縁部１０における伸び率は、未塗工部Ｂにおける伸び率に比べてかなり小さくなる。

従って、図３に示されるプレス装置２による塗工部Ａの巾方向縁部１０の伸び率に、図４に示される伸び率均一化装置３による塗工部Ａの巾方向縁部１０の伸び率を加算しても、図３に示されるプレス装置２による塗工部Ａの伸び率および図４に示される伸び率均一化装置３による未塗工部Ｂの伸び率と同じ伸び率となるまで大きくならず、従って、シート状電極体１全体の長手方向の伸び率を十分に均一化できないことになる。この場合、シート状電極体１全体の長手方向の伸び率を均一化するには、塗工部Ａの巾方向縁部１０の伸び率を増大させる必要があり、そのためには、伸び率均一化装置３において、上方ロール２１および下方ロール２０により塗工部Ａの巾方向縁部１０に作用する延伸力を、未塗工部Ｂの巾方向縁部１０に作用する延伸力に比べて大きくする必要がある。

この場合、塗工部Ａの巾方向縁部１０に圧接される上方ロール２１部分および下方ロール２０部分を、ヤング率の低い弾性体、即ち、剛性の低い弾性体から形成すると、塗工部Ａの巾方向縁部１０に作用する延伸力を高めることができる。即ち、塗工部Ａの巾方向縁部１０に圧接される上方ロール２１部分および下方ロール２０部分を、ヤング率の低い弾性体から形成すると、上方ロール２１および下方ロール２０が金属箔６上に圧接されたときの弾性体部分Ｐ１および弾性体部分Ｐ２の膨張量が、図５の（Ｃ）の鎖線Ｑ１、Ｑ２で示されるように、図５の（Ｂ）に示される場合と比べて大きくなる。その結果、弾性体部分Ｐ１および弾性体部分Ｐ２の金属箔６との接触面が、図５の（Ｂ）に示される場合と比べて大きく拡大するので、金属箔６に作用して金属箔６を長手方向に延伸させる延伸力が増大することになる。

そこで本発明による実施例では、塗工部Ａの巾方向縁部１０に圧接される上方ロール２１部分および下方ロール２０部分を、ヤング率の低い弾性体から形成するようにしており、この本発明による実施例の一例が図６に示されている。なお、この図６には、この本発明による一実施例を示す伸び率均一化装置３による伸び率均一化作業と、この伸び率均一化作業により延伸されたシート状電極体１の長手方向の伸び率とが図解的に示されている。また、図６には、このシート状電極体１の長手方向の伸び率の大きさが矢印で示されている

図６からわかるように、本発明による一実施例を示す伸び率均一化装置３は、図４に示される伸び率均一化装置３に類似した全体構成を有しており、図６において、図４に示される構成要素と同様な構成要素には同一の符号が付されている。図６を参照すると、本発明による一実施例を示す伸び率均一化装置３でも、図４と同様に、並列配置された回転する下方ロール２０および上方ロール２１が用いられている。図６に示されるように、下方ロール２０は全長に亘って同一径の円筒状弾性外周面を有する円筒状弾性体から形成されると共に、この下方ロール２０は、シート状電極体１の未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する領域Ｒに位置している一対の円筒状弾性体部分２０ａ、２０ｂと、これら一対の円筒状弾性体部分２０ａ、２０ｂ間に位置する円筒状弾性体部分２０ｃから構成されている。各円筒状弾性体部分２０ａ、２０ｂは、夫々円筒状弾性体部分２０ｃの両端部に焼き付けにより張り合わされており、これらの円筒状弾性体部分２０ａ、２０ｂおよび円筒状弾性体部分２０ｃは回転軸２２により支持されている。

一方、上方ロール２１は、円筒状弾性外周面を有すると共にシート状電極体１の未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する領域Ｒに位置するように互いに間隔を隔てて配置された一対の円筒状弾性体２１ａ、２１ｂから構成される。一方の円筒状弾性体２１ａは、シート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ｃと、シート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ｄからなり、これらの円筒状弾性体部分２１ｃと円筒状弾性体部分２１ｄは焼き付けにより張り合わされている。他方の円筒状弾性体２１ｂも、シート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ｅと、シート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ｆからなり、これらの円筒状弾性体部分２１ｅと円筒状弾性体部分２１ｆは焼き付けにより張り合わされている。

図６に示されるように、円筒状弾性体２１ａおよび円筒状弾性体２１ｂは回転軸２３により支持されている。図６に示される例では、円筒状弾性体２１ａと円筒状弾性体２１ｂとの間には弾性体が設けられていないが、円筒状弾性体部分２１ｄと円筒状弾性体部分２１ｆは、小径の弾性体により互いに連結された一体構造とすることもできる。図６に示される例では、下方ロール２０においてシート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２０ｃ、および上方ロール２１においてシート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ｄと円筒状弾性体部分２１ｆが、下方ロール２０においてシート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ａと円筒状弾性体部分２１ｂ、および上方ロール２１においてシート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置するように配置された円筒状弾性体部分２１ｃと円筒状弾性体部分２１ｅに比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている。

図６に示される例では、各円筒状弾性体部分２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２０ｆは、ゴムから形成されている。無論、各円筒状弾性体部分２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２０ｆはウレタン等の樹脂材料から形成することもできる。なお、本発明による一実施例では、下方ロール２０においてシート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２０ｃ、および上方ロール２１においてシート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置するように配置された円筒状弾性体部分２１ｄと円筒状弾性体部分２１ｆは、圧縮時のヤング率が１２ＭＰa から１８ＭＰa の範囲内であるゴムから形成され、下方ロール２０においてシート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２０ａと円筒状弾性体部分２０ｂ、および上方ロール２１においてシート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置するように配置された円筒状弾性体部分２１ｃと円筒状弾性体部分２１ｅは、圧縮時のヤング率が２０ＭＰa から２６ＭＰa の範囲内であるゴムから形成される。

因みに、図６に示される例では、下方ロール２０においてシート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２０ｃ、および上方ロール２１においてシート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ｄと円筒状弾性体部分２１ｆは、圧縮時のヤング率が１５ＭＰaであるゴムから形成されており、下方ロール２０においてシート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２０ａと円筒状弾性体部分２０ｂ、および上方ロール２１においてシート状電極体１の未塗工部Ｂと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分２１ｃと円筒状弾性体部分２１ｅは、圧縮時のヤング率が２３ＭＰaであるゴムから形成されている。

図６に示される例でも、上方ロール２１は加圧装置（図示せず）によって下方ロール２０に向けて押圧されており、シート状電極体１が上方ロール２１と下方ロール２０間を搬送せしめられるときに、一方では、シート状電極体１の未塗工部Ｂが、下方ロール２０のヤング率の大きい円筒状弾性体部分２０ａ、２０ｂの円筒状弾性外周面と上方ロール２１のヤング率の大きい円筒状弾性体部分２１ｃ、２１ｅの円筒状弾性外周面との間で加圧作用を受け、他方では、シート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０が、下方ロール２０のヤング率の小さい円筒状弾性体部分２０ｃの円筒状弾性外周面と上方ロール２１のヤング率の小さい円筒状弾性体部分２１ｄ、２１ｆの円筒状弾性外周面との間で加圧作用を受け、それにより、シート状電極体１の未塗工部Ｂおよび塗工部Ａの巾方向縁部１０の延伸作用が行われる。

従って、伸び率均一化装置３において、上方ロール２１および下方ロール２０により、シート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０は、シート状電極体１の未塗工部Ｂよりも大きな延伸力をうけることになる。その結果、図６に示されるように、シート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０の伸び率が、図４に示される場合に比べて大きくなる。

図７は、伸び率均一化装置３により伸び率均一化作業が行われたときのシート状電極体１の塗工部Ａ、塗工部Ａの巾方向縁部１０および未塗工部Ｂにおける伸び率の実験結果を示している。なお、図７において、破線は、張力付与装置４によりシート状電極体１に張力を付与しない状態で図４に示される本発明の前提となっている伸び率均一化装置３により伸び率均一化作業を行ったときの伸び率を示しており、鎖線は、張力付与装置４によりシート状電極体１に張力を付与した状態で図４に示される本発明の前提となっている伸び率均一化装置３により伸び率均一化作業を行ったときの伸び率を示しており、実線は、張力付与装置４によりシート状電極体１に張力を付与した状態で図６に示される本発明による伸び率均一化装置３により伸び率均一化作業を行ったときの伸び率を示している。

図７からわかるように、図６に示される本発明による伸び率均一化装置３により伸び率均一化作業を行ったときには、図４に示される本発明の前提となっている伸び率均一化装置３により伸び率均一化作業を行ったときに比べて、シート状電極体１の塗工部Ａの巾方向縁部１０の伸び率を大巾に大きくすることができる。その結果、プレス装置２によるシート状電極体１の塗工部Ａのプレス作業が行われ、それにより、シート状電極体１の塗工部Ａがシート状電極体１の長手方向に延伸せしめられたときに、シート状電極体１の長手方向への伸び率がシート状電極体１の巾方向全体に亘って一様となる。その結果、未塗工部Ｂにしわが発生するのを阻止することができる。

このように、本発明による実施例では、帯状に延びる金属箔６上に、金属箔６の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部Ａと、電極材料塗工部Ａの両側において金属箔６の長手方向に延びる電極材料未塗工部Ｂとを有するシート状電極体１を製造するための電極体の製造方法において、電極材料塗工部Ａの電極材料をプレスするためのプレス作業前又はプレス作業後に、電極材料未塗工部Ｂを長手方向に延伸させてシート状電極体１全体の伸び率を均一化する伸び率均一化作業が行われ、この伸び率均一化作業は、シート状電極体１を並列配置された回転するロール２０，２１間を通過させて各ロール２０，２１の円筒状弾性外周面をシート状電極体１上に圧接することにより実行され、この伸び率均一化作業時に電極材料塗工部Ａの巾方向縁部１０に圧接される円筒状弾性外周面部分が、電極材料未塗工部Ｂに圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている。

この場合、本発明による実施例では、この伸び率均一化作業は、シート状電極体１に対し長手方向の張力を付与した状態で実行される。また、本発明による実施例では、上述の弾性体がゴムからなり、電極材料未塗工部Ｂに圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が２０ＭＰa から２６ＭＰa の範囲内とされ、電極材料塗工部Ａの巾方向縁部１０に圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が１２ＭＰa から１８ＭＰa の範囲内とされる。また、本発明による実施例では、一方のロール２１の円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部Ｂおよび電極材料塗工部Ａの巾方向縁部１０のみにおいてシート状電極体１に圧接されており、他方のロール２０の円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部Ｂおよび電極材料塗工部Ａの巾方向縁部１０を含む電極材料塗工部Ａ全体においてシート状電極体１に圧接されている。

また、本発明による一実施例では、金属箔６上に、電極材料塗工部Ａの巾方向端面を覆う保護層９が形成されており、伸び量均一化作業時に、各ロール２０，２１の円筒状弾性外周面の一部分が、電極材料塗工部Ａの巾方向縁部１０および保護層９に圧接され、各ロール２０，２１の円筒状弾性外周面の他の部分が、電極材料未塗工部Ｂに圧接される。この場合、この実施例では、伸び量均一化作業時に電極材料塗工部Ａの巾方向縁部１０および保護層９に圧接される円筒状弾性外周面部分が、電極材料未塗工部Ｂに圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている。

１ シート状電極体
２ プレス装置
３ 伸び量均一化装置
４ 張力付与装置
６ 金属箔
７，８ 電極材料層
１０ 巾方向縁部
２０ 下方ロール
２１ 上方ロール
Ａ 電極材料塗工部
Ｂ 電極材料未塗工部

Claims (5)

1. 帯状に延びる金属箔上に、金属箔の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部と、電極材料塗工部の両側において金属箔の長手方向に延びる電極材料未塗工部とを有するシート状電極体を製造するための電極体の製造方法であって、電極材料塗工部の電極材料をプレスするためのプレス作業前又はプレス作業後に、電極材料未塗工部を長手方向に延伸させてシート状電極体全体の伸び率を均一化する伸び率均一化作業が行われ、該伸び率均一化作業は、シート状電極体を並列配置された回転するロール間を通過させて各ロールの円筒状弾性外周面をシート状電極体上に圧接することにより実行され、該伸び率均一化作業時に電極材料塗工部の巾方向縁部に圧接される円筒状弾性外周面部分を、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成した電極体の製造方法。
2. 該伸び率均一化作業は、シート状電極体に対し長手方向の張力を付与した状態で実行される請求項１に記載の電極体の製造方法。
3. 該弾性体がゴムからなり、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が２０ＭＰa から２６ＭＰa の範囲内であり、電極材料塗工部の巾方向縁部に圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が１２ＭＰa から１８ＭＰa の範囲内である請求項１に記載の電極体の製造方法。
4. 一方のロールの円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部および電極材料塗工部の巾方向縁部のみにおいてシート状電極体に圧接されており、他方のロールの円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部および電極材料塗工部の巾方向縁部を含む電極材料塗工部全体においてシート状電極体に圧接されている請求項１に記載の電極体の製造方法。
5. 金属箔上には、電極材料塗工部の巾方向端面を覆う保護層が形成されており、該伸び量均一化作業時に電極材料塗工部の巾方向縁部および保護層に圧接される円筒状弾性外周面部分が、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている請求項１に記載の電極体の製造方法。

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