JP5337366B2

JP5337366B2 - 電池製造方法及び電池

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Publication number: JP5337366B2
Application number: JP2007274263A
Authority: JP
Inventors: 耕平池田; 徹裕武原; 智紀森脇; 光弘船木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: JP2009104850A; US20090100669A1

Description

本発明は、電池製造方法及び電池の改良に関するものである。

従来の電池、特に、シート状の正電極、負電極をセパレータと共に巻くことで形成されたロール状の電極組立体を備えたものでは、正電極、負電極を製造するときに、電極活物質が塗布された部分と塗布されていない部分との伸びの差に起因する正電極、負電極の変形が発生する。この詳細を図１４で説明する。

図１４は従来の電極の製造要領を示す説明図である。
電極活物質２００が塗布された塗布部分２０１と、電極活物質２００が塗布されていない未塗布部分２０２，２０２を有する電極用シート２０３を圧延することで塗布部分２０１を所定の厚さに形成した後には、電極用シート２０３の未塗装部分２０２，２０２は、その断面（ａ−ａ線断面）を見ると、平坦であり塑性変形しておらず、塗布部分２０１は、その断面（ｂ−ｂ線断面）を見ると、塑性変形して伸びが発生している。

この状態で、電極用シート２０３を幅の中央で長手方向に切断すると、切断によって出来た正電極２０５，２０５（又は負電極２０６，２０６）は、幅方向に湾曲して扇型に近い形状になる。なお、ｃ−ｃ線断面は未塗装部分２０２の断面、ｄ−ｄ線断面は塗布部分２０１の断面を示している。

このような電極の変形を防ぐように製造方法を考慮したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−３５７８４０公報

特許文献１の図１を以下の図１５で説明する。なお、符号は振り直した。
図１５は従来の電極シート加工装置の説明図であり、加工装置２１０は、一部を除き電極活物質が塗布されて塗工領域が形成された電極シート２１１を巻き出す巻出し機構２１２と、巻き出された電極シート２１１の電極活物質が塗布されていない非塗工領域に塑性変形により伸び分を折り曲げ波形加工する折り曲げ加工機構２１３と、非塗工領域が折り曲げ波形加工された電極シート２１１にテンションを与えながら圧延処理を施す２つのテンション付与機構２１４，２１６と、圧延処理された電極シート２１１を裁断する裁断機構２１７とから構成されている。

上記特許文献の電極シート２１１は、非塗工領域が折り曲げ波形加工されて伸ばされるとともに、塗工領域も圧延処理によって伸ばされるため、電極シート２１１の全体が長手方向に伸ばされるため、電極シート２１１が薄くなり、電極シート２１１が引張りに対して弱くなる場合があり、例えば、裁断された後の工程で、正・負側の電極シートがセパレータと共に巻かれる際に破断したり、更なる伸びが発生するおそれがある。

また一般に、電池用電極シートのプレス・スリット・捲回の各工程では、電極シートのエッジを加工するものもあり、エッジが波形になると、電極シートの位置決めが困難になり、加工精度が低下する。

本発明の目的は、電極用シートの厚さの変化を小さくすることが可能であり、また、電極用シートの加工精度の低下を防止できる電池製造方法及び電池を提供することにある。

請求項１に係る発明は、箔の一辺に活物質が塗布された塗布部分と活物質が塗布されていない未塗布部分とを設けて正・負側のシート電極をそれぞれ形成し、これらの正・負側のシート電極間にセパレータを介在させて電極組立体を構成し、この電極組立体の端部に露出した未塗布部分に正・負側の集電板を接続する形式の電池の製造方法であって、活物質が塗布されて出来た電極用シートの塗布部分に、電極用シートの長手方向にうねりを形成する工程と、うねりが形成された電極用シートをロールプレスする工程と、を備えることを特徴とする。

電極用シートをロールプレスすると、電極用シート上に塗布された活物質と、活物質が塗布された箔の部分とが圧延され、箔に伸びが生じ、活物質が塗布されていない未塗布部分、即ち、箔の部分は、塗布部分よりも薄いために圧延されず、伸びが生じない。

従って、電極用シートの長手方向にうねりを形成した後に、電極用シートをロールプレスすることで、塗布部分の箔に生じた伸びがうねりに吸収され、電極用シートの活物質の塗布部分と未塗布部分との伸びの差に起因する残留応力が発生しないから、電極用シートを長手方向に切断したときに、電極シートが幅方向に湾曲しない。
電極シートの未塗布部分にはほとんど伸びが発生しないから、電極シートの厚さが変化しない。
また、電極用シートは、従来のように未塗装部分のエッジを加工するものではないので、加工精度が低下することがない。

請求項２に係る発明は、電極用シートをロールプレスする際に、ロールプレスするローラの前後の電極用シートに張力を与えることで、電極用シートにうねりを形成することを特徴とする。

電極用シートがローラの後方から前方へ送られるときに、例えば、電極用シートをローラの前方へ引っ張ることでローラの前後の電極用シートに張力を与える。この結果、電極用シートの塗布部分はローラに挟まれて拘束され、電極用シートのローラより後方の未塗布部分は塗布部分よりも薄いのでローラに拘束されないため、未塗装部分だけが上記の張力によって電極用シートが送られる方向に移動し、電極用シートにうねりが形成される。うねりは電極用シートに張力を与えるだけで容易に形成される。

請求項３に係る発明は、電極用シートの塗布部分を塑性変形手段を用いて塑性変形させることにより電極用シートにうねりを発生させることを特徴とする。
塑性変形手段を用いて電極用シートの塗布部分を塑性変形させ、塗布部分にうねりを形成する。塑性変形手段を用いることで、うねりが精度よく且つ簡単に形成される。

請求項４に係る発明は、電極シートの塗布部分を加熱した後にうねりを形成することを特徴とする。
電極シートの塗布部分を加熱することで、塗布部分の活物質及び箔が塑性変形しやすくなり、うねりの形成が容易になる。

請求項５に係る発明は、箔の一辺に活物質が塗布された塗布部分と活物質が塗布されていない未塗布部分とを設けて正・負側のシート電極をそれぞれ形成し、これらの正・負側のシート電極間にセパレータを介在させて電極組立体を形成し、この電極組立体の端部に露出した未塗布部分に正・負側の集電板を接続する形式の電池において、電極用シートが、長手方向に張力が与えられて活性物質塗布部分にうねりが形成された状態でロールプレスされ、電極組立体と正・負側の集電板とを電解液と共にケースに挿入して密封することを特徴とする。

作用として、電極用シートをロールプレスすると、電極用シート上に塗布された活物質と、活物質が塗布された箔の部分とが圧延され、箔に伸びが生じ、活物質が塗布されていない未塗布部分、即ち、箔の部分は、塗布部分よりも薄いために圧延されず、伸びが生じない。

請求項１に係る発明では、活物質が塗布されて出来た電極用シートの塗布部分に、電極用シートの長手方向にうねりを形成する工程と、うねりが形成された電極用シートをロールプレスする工程と、を備えるので、電極用シートの長手方向にうねりを形成してからロールプレスすることにより、ロールプレスによって塗布部分に生じる伸びをうねりに吸収させることができ、電極用シートを幅の中央で長手方向に切断したときに、シート電極の塗布部分と未塗布部分の伸びの差によって発生する幅方向の湾曲を防止ことができるとともに、電極用シート、特に未塗布部分の厚さの変化をより小さくすることができる。また、この電池製造方法は電極用シートのエッジを加工する方法ではないので、加工精度の低下を防ぐことができる。
従って、例えば、電極組立体を構成するときにシート電極の破断や更なる伸びの発生を防止することができ、電池の生産性及び品質を向上させることができる。

請求項２に係る発明では、電極用シートをロールプレスする際に、ロールプレスするローラの前後の電極用シートに張力を与えることで、電極用シートにうねりを形成するので、電極シートに与える張力によって容易にうねりを形成することができる。

請求項３に係る発明では、電極用シートの塗布部分を塑性変形手段を用いて塑性変形させることにより電極用シートにうねりを発生させるので、塑性変形手段によって精度よく且つ容易にうねりを形成することができる。

請求項４に係る発明では、電極シートの塗布部分を加熱した後にうねりを形成するので、電極用シートの塗布部分を加熱した後では、電極用シートが塑性変形しやすくなり、うねりをより一層形成しやすくすることができる。

請求項５に係る発明では、電極用シートが、長手方向に張力が与えられて少なくとも活性物質塗布部分にうねりが形成された状態でロールプレスされ、電極組立体と正・負側の集電板とを電解液と共にケースに挿入して密封するので、電極用シートの長手方向にうねりを形成してからロールプレスすることにより、ロールプレスによって塗布部分に生じる伸びをうねりに吸収させることができ、電極用シートを幅の中央で長手方向に切断したときに、シート電極の塗布部分と未塗布部分の伸びの差によって発生する幅方向の湾曲を防止ことができるとともに、電極用シート、特に未塗布部分の厚さの変化をより小さくすることができる。また、この電池は電極用シートのエッジを加工するものではないので、加工精度の低下を防ぐことができる。
従って、例えば、電極組立体を構成するときにシート電極の破断や更なる伸びの発生を防止することができ、電池の生産性及び品質を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電池を示す断面図であり、電池１０は、それぞれ両面に活物質が塗布された正側シート電極１１及び負側シート電極１２と、これら正・負側シート電極１１，１２間に設けられたセパレータ１３，１３と、正側シート電極１１の上部（後で詳述する未塗布部分）に当てられた集電板１４と、負側シート電極１２の下部（後で詳述する未塗布部分）に当てられた集電板１５と、これら正・負側シート電極１１，１２、セパレータ１３，１３及び集電板１４，１５を収納する導電性を有するケース１６と、このケース１６の底部に正・負側シート電極１１，１２、セパレータ１３，１３及び集電板１４，１５を押し付ける導電板１７と、ケース１６の開口部に導電板１７と共にガスケット１８を介して加締められた蓋１９と、ケース１６内に注入された電解液２１とからなる。

正側シート電極１１は、正電極箔１１ａと、この正電極箔１１ａの両面に塗布された活物質１１ｂ，１１ｂとからなる。
負側シート電極１２は、負電極箔１２ａと、この負電極箔１２ａの両面に塗布された活物質１２ｂ，１２ｂとからなる。
セパレータ１３は、正側シート電極１１と負側シート電極１２との間、及び負側シート電極１２とケース１６との間を絶縁するものである。

集電板１４，１５は、同一のもので、それぞれ上下逆に組込んだものであるが、説明の都合上符号を変えている。
ここで、集電板１５を用いずに、ケース１６に負側シート電極１２を直接に当ててもよい。
導電板１７は、組付時に撓ませることで押圧力を発生させる押圧部１７ａを有する。

図２は本発明に係る電池を示す分解斜視図であり、ケース１６に、円板状の集電板１５と、正側シート電極１１の外側にセパレータ１３、セパレータ１３の外側に負側シート電極１２、負側シート電極１２の外側にセパレータ１３を重ねて巻いた電極組立体２３と、円板状の集電板１４とを順に挿入し、ケース１６の上端の開口部１６ｂにガスケット１８に設けた小径部１８ａを挿入し、ガスケット１８に設けた大径部１８ｂの内面に導電板１７及び蓋１９を挿入することを示す。

電池１０は、ケース１６の開口部１６ｂに導電板１７及び蓋１９を挿入した後、図１に示したように、ケース１６を径内方へ絞り、ケース１６の上部を密閉したものである。
集電板１４，１５は、複数の放射状突部１４ａ，１５ａと、中央に凸状に形成された中央凸部１４ｃ，１５ｃとを備える。

中央凸部１４ｃは、導電板１７の押圧部１７ａに接続する部分であり、中央凸部１５ｃは、ケース１６の底部１６ａ（図１参照）に接続する部分である。
ケース１６は、底部１６ａを除いて外面を電気的に絶縁処理したものである。

図３は本発明に係る正側・負側シート電極を説明する図であり、正側シート電極１１は、正電極箔１１ａの一辺を除いて、両側に活物質１１ｂ，１１ｂ（塗布部分であり、裏側の活物質１１ｂは不図示。）を塗布したものであり、未塗布部分１１ｃ，１１ｃ（裏側の１１ｃは不図示。）は、正側シート電極１１の上部の一辺に一定の幅に確保された部分である。

負側シート電極１２は、負電極箔１２ａの一辺を除いて、活物質１２ｂ，１２ｂ（塗布部分であり、裏側の活物質１２ｂは不図示。）を塗布したものであり、未塗布部分１２ｃ，１２ｃ（裏側の１２ｃは不図示。）は、負側シート電極１２の下部の一辺に一定の幅に確保された部分である。
これらの未塗装部分１１ｃ，１２ｃは、活物質１１ｂ，１２ｂを塗布した部分に比べて導電性が良い。

これらの正側シート電極１１及び負側シート電極１２を、セパレータ１３を介して活物質１１ｂ，１２ｂ部分が重なるように巻き、未塗装部分１１ｃ，１２ｃをロール状の電極組立体２３の端部から突出させ、ケース１６（図２参照）に収納する。

以上に述べた正側シート電極１１及び負側シート電極１２の製造装置及び製造方法を次に説明する。
図４は本発明に係るシート電極の製造装置（第１実施形態）を説明する説明図であり、電極製造装置３０は、両面に活物質が塗布された電極用シート３１を巻き出す巻き出し装置３２と、電極用シート３１の送り方向を変えるアイドルローラ３３と、電極用シート３１に送り力を与える入力側駆動ローラ３４及び出力側駆動ローラ３６と、これらの入力側駆動ローラ３４及び出力側駆動ローラ３６のそれぞれの間に配置されて電極用シート３１の活物質を所定の厚さに圧延する一対のプレスローラ３７，３８と、これらのプレスローラ３７，３８を駆動するとともにプレスローラ３７，３８ｂの挟持力を発生させるロールプレス装置４１と、プレスローラ３７，３８の両側に配置されて電極用シート３１を補助的に支持する補助ローラ４２，４３と、電極用シート３１の送り方向を変えるアイドルローラ４４と、電極用シート３１を幅の中央で長手方向に切断する切断装置４６と、電極用シート３１が切断されて出来たシート電極、例えば正側シート電極１１，１１（又は負側シート電極１２，１２）を巻き取る巻き取り装置４７と、入力側駆動ローラ３４及びプレスローラ３７，３８のそれぞれの間に配置されるとともに電極用シート３１を上下に挟むように配置された一対の誘導コイル５１，５２を備える誘導加熱装置５３とからなる。

入力側ローラ３４と出力側ローラ３６とは、回転速度が異なり、出力側ローラ３６を入力側ローラ３４よりもわずかに速く回転させることで入力側ローラ３４、出力側ローラ３６間の電極用シート３１に所定の張力を与える。
即ち、入力側ローラ３４及び出力側ローラ３６は、張力付与装置５５を構成するものである。

また、プレスローラ３７，３８は入力側駆動ローラ３４と同じ速度で回転するから、電極用シート３１をプレスローラ３７，３８で圧延中は、入力側駆動ローラ３４、プレスローラ３７，３８間の電極用シート３１の張力よりも、プレスローラ３７，３８、出力側駆動ローラ３６間の電極シート３１の張力が大きくなる。
上記のプレスローラ３７，３８及びロールプレス装置４１は、圧延装置５７を構成するものである。

誘導加熱装置５３は、誘導コイル５１，５２によって電極用シート３１に電圧を誘起させて加熱電流を流すものであり、電極用シート３１の電気抵抗によりジュール熱を発生させて加熱する。電極用シート３１が誘導加熱装置５３により加熱されると、電極用シート３１は塑性変形しやすくなる。

以上に述べた電極製造装置３０の作用として、電極用シート３１の製造要領を次に説明する。なお、ここでは、正側シート電極１１の製造要領を説明する。負側シート電極１２の製造要領については正側シート電極１１の製造要領と同一であり、説明は省略する。
電極用シート３１を巻き出し装置３２から巻き出し、入力側駆動ローラ３４と出力側駆動ローラ３６とで電極用シート３１に張力を与えるととも誘導加熱装置５３を駆動させて電極用シート３１を加熱しながら回転するプレスローラ３７，３８で電極用シート３１を挟んで圧延する。
プレスローラ３７，３８で圧延された電極用シート３１は、切断装置４６により幅方向中央で二分されて巻き取り装置４７に巻き取られる。

電極製造装置３０の下側には、各工程における電極用シートの平面図が示され、この平面図の下側には活物質の未塗布部分の断面図（即ち、平面図のＡ−Ａ線断面）、活物質の塗布部分の断面図（即ち、平面図のＢ−Ｂ線断面）が示されている。

入力側駆動ローラ３４を通る前の電極用シート３１Ａ（電極用シート３１と同一であるが、ここでは区別するために符号を変えた。）では、塗布部分１１ｂ及び未塗布部分１１ｃ，１１ｃはそれぞれ塑性変形していない。

入力側駆動ローラ３４とプレスローラ３７，３８との間の電極用シート３１Ｂ（電極用シート３１と同一であるが、ここでは区別するために符号を変えた。）では、入力側駆動ローラ３４及び出力側駆動ローラ３６による張力によって電極用シート３１にうねり６１が発生している。

うねり６１は、塗布部分１１ｂのみ、あるいは塗布部分１１ｂ及び未塗布部分１１ｃ，１１ｃに発生している。以下では塗布部分１１ｂのみにうねり６１が発生している状態を説明する。

プレスローラ３７，３８と出力側駆動ローラ３６との間の電極用シート３１Ｃ（電極用シート３１と同一であるが、ここでは区別するために符号を変えた。）では、入力側駆動ローラ３４及び出力側駆動ローラ３６による張力と、プレスローラ３７，３８の圧延による塗布部分１１ｂ及びこれに接する正電極箔１１ａの塑性変形（伸び）によって電極用シート３１に、うねり６２が発生している。未塗布部分１１ｃ，１１ｃには塑性変形が発生していない。

うねり６２は、うねり６１に圧延による伸びが加わる（即ち、伸びがうねり６１に吸収される）ことによってうねり６１よりも波形の周期が短くなっったものである。
うねり６１の波形の周期をＴ１とし、うねり６２の波形の周期をＴ２とすると、Ｔ２＜Ｔ１となる。

以上に述べた電極用シート３１の塑性変形の原理を次に説明する。
図５（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る電極用シートの塑性変形の原理を示す説明図である。
（ａ）において、電極用シート３１をプレスローラ３７，３８で圧延しているときには、プレスローラ３７，３８は、それぞれ電極用シート３１の塗布部分１１ｂと接しているが、未塗布部分１１ｃ、１１ｃは、塗布部分１１ｂよりも薄いためにプレスローラ３７，３８とは接していない。

（ｂ）において、電極用シート３１は、プレスローラ３７，３８と塗布部分１１ｂでそれぞれ直線状に当たるため、矢印で示すように、電極用シート３１に送り方向と同一方向の張力を与えたときに、塗布部分１１ｂはプレスローラ３７，３８によって拘束され、電極用シート３１の送り方向に移動しない。

また、未塗布部分１１ｃ，１１ｃはプレスローラ３７，３８に拘束されていないため、（ｃ）に示すように、未塗布部分１１ｃ，１１ｃだけが送り方向に移動するので、プレスローラ３７，３８で圧延する前の電極用シート３１、特に塗布部分１１ｂに、平面視で山又は谷の形状が送り方向と反対の方向に凸状に湾曲するうねり６１が発生する。プレスローラ３７，３８の下流側の電極用シート３１にも、うねり６１が発生している。

（ｄ）は電極用シート３１を、圧延後に幅Ｗの中央で長手方向に切断することで、それぞれ塗布部分１１ｂと未塗装部分１１ｃとを有する２枚の正側シート電極１１，１１が形成されたことを示している。

以上の図１、図３、図４、図５に示したように、本発明は、箔としての正電極箔１１ａ、負電極箔１２ａの一辺に活物質１１ｂ，１２ｂが塗布された塗布部分１１ｂ，１２ｂと活物質１１ｂ，１２ｂが塗布されていない未塗布部分１１ｃ，１２ｃとを設けて正側シート電極１１、負側シート電極１２をそれぞれ形成し、これらの正・負側シート電極１１，１２間にセパレータ１３を介在させて電極組立体２３を構成し、この電極組立体２３の端部に露出した未塗布部分１１ｃ，１２ｃに正・負側の集電板１４，１５を接続する形式の電池１０の製造方法であって、活物質１１ｂ，１２ｂが塗布されて出来た電極用シート３１の長手方向にうねり６１を形成する工程と、うねり６１が形成された電極用シート３１をロールプレスする工程と、ロールプレス後の電極用シート３１を幅Ｗの中央で長手方向に切断して正・負側シート電極１１，１２を形成する工程と、を備えるので、電極用シート３１の長手方向にうねり６１を形成してからロールプレスすることにより、ロールプレスによって塗布部分１１ｂ，１２ｂに生じる伸びをうねり６１に吸収させることができ、電極用シート３１を幅Ｗの中央で長手方向に切断したときに、正・負側シート電極１１，１２の塗布部分１１ｂ，１２ｂと未塗布部分１１ｃ，１２ｃの伸びの差によって発生する幅Ｗ方向の湾曲を防止ことができるとともに、電極用シート３１、特に未塗布部分１１ｃ，１２ｃの厚さの変化をより小さくすることができる。
また、この電池製造方法は電極用シート３１のエッジを加工する方法ではないので、加工精度の低下を防ぐことができる。

従って、例えば、電極組立体２３を構成するときに正・負側シート電極１１，１２の破断や更なる伸びの発生を防止することができ、電池１０の生産性及び品質を向上させることができる。

また本発明は、電極用シート３１をロールプレスする際に、ロールプレスするプレスローラ３７，３８の前後の電極用シート３１に張力を与えることで、電極用シート３１にうねり６１を形成するので、電極シート３１に与える張力によって容易にうねり６１を形成することができる。

更に本発明は、電極シート３１の塗布部分１１ｂ，１２ｂを加熱した後にうねりを形成するので、電極用シート３１の塗布部分１１ｂ，１２ｂを加熱した後では、電極用シート３１が塑性変形しやすくなり、うねりをより一層形成しやすくすることができる。

また更に、本発明は、箔としての正電極箔１１ａ、負電極箔１２ａの一辺に活物質１１ｂ，１２ｂが塗布された塗布部分１１ｂ，１２ｂと活物質１１ｂ，１２ｂが塗布されていない未塗布部分１１ｃ，１２ｃとを設けて正・負側シート電極１１，１２をそれぞれ形成し、これらの正・負側シート電極１１，１２間にセパレータ１３を介在させて電極組立体２３を構成し、この電極組立体２３の端部に露出した未塗布部分１１ｃ，１２ｃに正・負側の集電板１４，１５を接続する形式の電池１０において、活物質１１ｂ，１２ｂが塗布されて出来た電極用シート３１の長手方向に張力を与えることで電極用シート３１の長手方向にうねりを形成する張力付与手段としての張力付与装置５５と、うねり６１が形成された電極用シート３１をロールプレスする圧延手段としての圧延装置５７と、ロールプレス後の電極用シート３１を幅Ｗの中央で長手方向に切断して正・負側シート電極１１，１２を形成する切断手段としての切断装置４６と、を備え、電極組立体２３と正・負側の集電板１４，１５とを電解液２１と共にケース１６に挿入して密封するので、電極用シート３１の長手方向にうねりを形成してからロールプレスすることにより、ロールプレスによって塗布部分１１ｂ，１２ｂに生じる伸びをうねり６１に吸収させることができ、電極用シート３１を幅Ｗの中央で長手方向に切断したときに、正・負側シート電極１１，１２の塗布部分１１ｂ，１２ｂと未塗布部分１１ｃ，１２ｃの伸びの差によって発生する幅Ｗ方向の湾曲を防止ことができるとともに、電極用シート３１、特に未塗布部分１１ｃ，１２ｃの厚さの変化をより小さくすることができる。
また、この電池１０は電極用シート３１のエッジを加工するものではないので、加工精度の低下を防ぐことができる。

図６は本発明に係るシート電極の製造装置（第２実施形態）を説明する説明図であり、電極製造装置７０は、図４に示された電極製造装置３０に対して、補助ロール４２，４３をアイドルローラ７２，７３に換えたものであり、電極製造装置３０の他の構成は流用している。

電極製造装置７０では、プレスローラ３７，３８より電極用シート３１の上流側で電極用シート３１の送り方向をアイドルローラ７２で変更し、電極用シート３１をプレスローラ３７，３８に逆Ｓ字状に巻き付け、プレスローラ３７，３８より電極用シート３１の下流側で電極用シート３１の送り方向をアイドルローラ７３で変更している。
電極製造装置７０によるうねり６１，６２（図４参照）の形成も電極製造装置３０と同様に行われる。

図７は本発明に係るうねりを形成するうねり形成機構（第３実施形態）を示す側面図である。
うねり形成機構８１は、電極用シート３１を挟むように配置されるとともに、電極用シート３１の送り方向にオフセットさせた一対のエア噴射装置８２，８２からなり、エア噴射装置８２，８２のそれぞれのエア噴出口８２ａからエアを前方に送られている電極用シート３１に向けて噴射させることで電極用シート３１にうねりを形成する。

図８は本発明に係るうねり形成機構（第４実施形態）を示す側面図である。
うねり形成機構８４は、電極用シート３１を挟むように配置されたうねり形成型８５，８５からなり、外周面にうねり形状（山部８５ａと谷部８５ｂが交互に複数形成されている。）が形成されたうねり形成型８５，８５によって前方に送られている電極用シート３１を挟みながら回転させることで、電極用シート３１にうねりを形成する。

図９は本発明に係るうねり形成機構（第５実施形態）を示す側面図である。
うねり形成機構８７は、電極用シート３１を挟むように配置された受け型８８と押し型８９とからなり、凹部８８ａが形成された受け型８８を固定した状態で凸部８９ａが形成された押し型８９で前方に送られている電極用シート３１を受け型８８に白抜き矢印で示すように繰返し押し付けることでうねりを形成する。

図１０は本発明に係るうねり形成機構（第６実施形態）を示す側面図である。
うねり形成機構９１は、電極用シート３１を挟むように配置された受け型８８と押し型９２とからなり、凹部８８ａが形成された受け型８８を固定した状態で丸棒状の押し型９２で前方に送られている電極用シート３１を受け型８８に押し付けることでうねりを形成する。

図１１は本発明に係るうねり形成機構（第７実施形態）を示す側面図である。
うねり形成機構９４は、電極用シート３１を挟むように配置された一対のガイド部材９５からなり、２つのガイド部材９５のそれぞれの端部にうねり形状９５ａが形成され、これらのガイド部材９５同士を接近させて前方に送られている電極用シート３１を挟む、又はガイド部材９５同士を離間して電極シート３１から遠ざけることを同期させて繰り返すことでうねりを形成する。

図１２は本発明に係るうねり形成機構（第８実施形態）を示す側面図である。
うねり形成機構９７は、電極用シート３１の送り方向に沿って配置された一対の丸棒９８からなり、丸棒９８、９８を共に前方に送られている電極用シート３１に押し付けることと、丸棒９８，９８を電極用シート３１から遠ざけることとを同期させて繰り返すことでうねりを形成する。

図１３は本発明に係るうねり形成機構（第９実施形態）を示す側面図である。
うねり形成機構１０１は、振動発生装置１０２からなり、プレスローラ３７，３８で圧延される前に電極用シート３１に、振動発生装置１０２により、例えば、超音波を当てることで電極用シート３１を振動させてうねりを形成する。

以上の図７〜図１３に示したように、本発明は、電極用シート３１の塗布部分１１ｂ（図５（ａ）参照），１２ｂ（図３参照）を塑性変形手段としてのうねり形成機構８１，８４，８７，９１，９４，９７，１０１を用いて塑性変形させることにより電極用シート３１にうねりを発生させるので、うねり形成機構８１，８４，８７，９１，９４，９７，１０１によって精度よく且つ容易にうねりを形成することができる。

尚、本実施形態では、図２に示したように、電池１０をロール型としたが、これに限らず、積層型（角型、ラミネート型）としてもよい。

本発明の電池製造方法及び電池は、リチウムイオン電池に好適である。

本発明に係る電池を示す断面図である。本発明に係る電池を示す分解斜視図である。本発明に係る正側・負側シート電極を説明する図である。本発明に係るシート電極の製造装置（第１実施形態）を説明する説明図である。本発明に係る電極用シートの塑性変形の原理を示す説明図である。本発明に係るシート電極の製造装置（第２実施形態）を説明する説明図である。本発明に係るうねりを形成するうねり形成機構（第３実施形態）を示す側面図である。本発明に係るうねり形成機構（第４実施形態）を示す側面図である。本発明に係るうねり形成機構（第５実施形態）を示す側面図である。本発明に係るうねり形成機構（第６実施形態）を示す側面図である。本発明に係るうねり形成機構（第７実施形態）を示す側面図である。本発明に係るうねり形成機構（第８実施形態）を示す側面図である。本発明に係るうねり形成機構（第９実施形態）を示す側面図である。従来の電極の製造要領を示す説明図である。従来の電極シート加工装置の説明図である。

符号の説明

１０…電池、１１，１２…シート電極（正側シート電極、負側シート電極）、１１ａ，１２ａ…箔（正電極箔、負電極箔）、１１ｂ，１２ｂ…活物質・塗布部分、１１ｃ，１２ｃ…未塗布部分、１３…セパレータ、１４，１５…集電板、２１…電解液、２３…電極組立体、３１…電極用シート、３７，３８…ロールプレスするローラ（プレスローラ）、４６…切断手段（切断装置）、５５…張力付与手段（張力付与装置）、５７…圧延手段（圧延装置）、６１，６２…うねり、８１，８４，８７，９１，９４，９７，１０１…塑性変形手段（うねり形成機構）。

Claims

箔の一辺に活物質が塗布された塗布部分と活物質が塗布されていない未塗布部分とを設けて正・負側のシート電極をそれぞれ形成し、これらの正・負側のシート電極間にセパレータを介在させて電極組立体を構成し、この電極組立体の端部に露出した前記未塗布部分に正・負側の集電板を接続する形式の電池の製造方法であって、
前記活物質が塗布されて出来た電極用シートの前記塗布部分に、前記電極用シートの長手方向にうねりを形成する工程と、
前記うねりが形成された前記電極用シートをロールプレスする工程と、
を備えることを特徴とする電池製造方法。
前記電極用シートをロールプレスする際に、ロールプレスするローラの前後の電極用シートに張力を与えることで、電極用シートにうねりを形成することを特徴とする請求項１記載の電池製造方法。
前記電極用シートの前記塗布部分を塑性変形手段を用いて塑性変形させることにより電極用シートにうねりを発生させることを特徴とする請求項１記載の電池製造方法。
前記電極シートの前記塗布部分を加熱した後にうねりを形成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の電池製造方法。
箔の一辺に活物質が塗布された塗布部分と活物質が塗布されていない未塗布部分とを設けて正・負側のシート電極をそれぞれ形成し、これらの正・負側のシート電極間にセパレータを介在させて電極組立体を構成し、この電極組立体の端部に露出した前記未塗布部分に正・負側の集電板を接続する形式の電池において、
前記電極用シートは、長手方向に張力が与えられて前記活性物質塗布部分にうねりが形成された状態でロールプレスされ、
前記電極組立体と前記正・負側の集電板とが電解液と共にケースに挿入されて密封されることを特徴とする電池。