JP6288020B2 - 電極体の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は，正極合材層と負極合材層とを有し，それらの間にセパレータ層が配置されている電極体の製造方法および製造装置に関する。さらに詳細には，セパレータ層として熱可塑性樹脂の粒子の堆積層を用いる電極体の製造方法および製造装置に関するものである。

従来から，二次電池その他の電池では多く，ケース内に電極体を封入した構造をとっている。その電極体は通常，内部に正極合材層と負極合材層とを有している。正極合材層には正極活物質が，負極合材層には負極活物質が，それぞれ含有されている。また，正極合材層と負極合材層との間にはセパレータ層が介在されており，正極合材層と負極合材層との直接接触を防いでいる。

このような電極体の製造過程では，特許文献１に記載されているような切断工程が行われることがある。特許文献１の技術では，「正極原反」と「負極原反」とを，「セパレータ原反」を介在させつつ積層することで「電池積層体原反」を得る。切断工程ではこの「電池積層体原反」を，切断刃で２つに切断する。これにより，１つの「電池積層体原反」から２個の電極体が得られることとなる。

特開２０００−１８８０９９号公報

しかしながら近年では，セパレータ層として，特許文献１の技術で用いているような長尺状のセパレータ原反に替えて，熱可塑性樹脂の粒子の堆積層を用いることが行われるようになってきている。この場合に特許文献１の切断工程で切断すると，切断箇所で正極合材層と負極合材層との間での短絡が生じることがあった。粒子の集合物であるセパレータ層は，層として，フィルム状の原反より脆いことは否めない。このため，切断箇所付近のセパレータ層は，切断刃の侵入による応力を受けて砕けてしまう。そして切断箇所には切断刃による応力がさらに掛かるため，セパレータ層の破片と正負極の合材層の構成粒子とが混合してしまう。これにより前述の短絡が生じていたのである。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，セパレータ層として熱可塑性樹脂の粒子の堆積層を用いつつ，電極体の切断箇所においても正極合材層と負極合材層との間の短絡が適切に防止される，電極体の製造方法および製造装置を提供することにある。

本発明の一態様における電極体の製造方法では，正極合材層と，負極合材層と，それらの間に配置された熱可塑性樹脂のセパレータ層とを有する電極体を製造するに当たり，前処理工程と，切断工程とを行う。前処理工程では，熱可塑性樹脂の粒子が堆積されてなるセパレータ層が，少なくとも正極合材層と負極合材層との間に配置された，長尺状の一体構造物における切断予定箇所に対して，正極合材層，負極合材層，およびセパレータ層の体積空孔率をそれぞれ１０〜２０％，１０〜２０％，５％以下，に低下させる。切断工程では，長尺状の一体構造物における前処理工程による体積空孔率の低下を受けた箇所を刃物による切断する。

上記態様における電極体の製造方法では，切断工程に先立つ前処理工程で，正極合材層，負極合材層，およびセパレータ層の体積空孔率を低下させる。すなわちこれらの層をより詰まった状態にしてある程度剛性を高める。特に，熱可塑性樹脂の粒子の堆積層であるセパレータ層はそのままでは切断工程の際に崩れやすいが，前処理工程を経ることで切断工程に耐えるようにするのである。そしてこの前処理を受けた箇所を切断工程で切断することで，切断箇所においても層構造の崩れがなく，短絡が生じないようにしている。

ここで，前処理工程では，切断予定箇所を，正極合材層，負極合材層，およびセパレータ層の厚さ方向に加圧することにより，各層の体積空孔率を低下させることができる。各層が厚さ方向に圧縮され，各層の構成粒子間の隙間が縮小するからである。

さらに，前処理工程では，一体構造物を，セパレータ層の熱可塑性樹脂の融点以上の温度に加熱しつつ加圧を行うこととするとよりよい。これにより，セパレータ層の構成粒子同士がより密着する。よって，セパレータ層の体積空孔率をさらに低下させることができる。

また，上記のいずれかの態様の電極体の製造方法では，前処理工程および切断工程で，一体構造物をカード状に切断するための切断予定箇所に対して前処理および切断を行い，その後，切断工程での切断により得られた複数枚のカード状の一体構造物を厚さ方向に積層して積層型の電極体とする積層工程を行うことが好ましい。このようにして得られた積層型の電極体では，エネルギー密度が高い。なぜなら，正極合材層と負極合材層とを含む一体構造物に対して適切に切断を行うことで，正負極間の位相差によるデッドスペースが排除されるからである。また，上記のカード状の一体構造物は，その全体が剛性のある構造であるため，積層時の位置合わせが容易にできるからである。

本発明の別の態様における電極体の製造装置は，正極合材層と，負極合材層と，少なくともそれらの間に配置された，熱可塑性樹脂の粒子が堆積されてなるセパレータ層とを有する長尺状の一体構造物を送出する送出部と，送出部から送出された長尺状の一体構造物における切断予定箇所に対して，正極合材層，負極合材層，およびセパレータ層の体積空孔率をそれぞれ１０〜２０％，１０〜２０％，５％以下，に低下させる前処理を行う前処理部と，長尺状の一体構造物における前処理部での体積空孔率の低下を受けた箇所を刃物による切断する切断部とを有している。かかる装置構成により，上記の電極体の製造方法を実施することができる。

上記の電極体の製造装置では，長尺状の一体構造物を，前処理部および切断部を経てカード状に切断するように送出部から送出させる送出制御部と，切断部での切断により得られた複数枚のカード状の一体構造物を厚さ方向に積層して積層型の電極体とする積層部とを有し，積層部には，カード状の一体構造物の縁辺が押し当てられることでカード状の一体構造物を位置合わせする位置合わせ部材が備えられていることが好ましい。上記のように本態様におけるカード状の一体構造物は，その全体が剛性のある構造であるため，位置合わせ部材への押し当てにより容易に位置合わせできるからである。

本構成によれば，セパレータ層として熱可塑性樹脂の粒子の堆積層を用いつつ，電極体の切断箇所においても正極合材層と負極合材層との間の短絡が適切に防止される，電極体の製造方法および製造装置が提供されている。

本形態で使用する一体型電極板の断面図である。 セパレータ層付きの負極板と，正極板とを圧着して一体型電極板とする工程を示す断面図である。 負極板へのセパレータ層の形成の工程図である。 本形態における電極体の製造手順の概要を示す斜視図である。 前処理工程を説明する断面図である。 一体型電極板における前処理を受けた箇所を示す断面図である。 切断工程を説明する断面図である。 前処理工程および切断工程によりカード状に切り出された一体型電極板を示す斜視図である。 カード状の一体型電極板を載置台上に積層する状況を示す斜視図である。 実施の形態に係る電極体の製造を実施する装置の構成図である。 実施例における負極板へのセパレータ層の形成手順を示す断面図である。 実施例に用いた一体型電極板の層構造を示す断面図である。 セパレータ層における体積空孔率と粒子間密着力との関係を示すグラフである。 正負の電極合材層における体積空孔率と粒子間密着力との関係を示すグラフである。 前処理工程を行わずに切断工程を行った比較例における切断箇所付近の断面図である。

以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態では，電極体を製造するための出発材料として，正負一体型の電極板（以下，「一体型電極板」という）を使用する。本形態で使用する一体型電極板１は，図１に示される断面構造を有するものである。

図１の一体型電極板１は，負極板２と正極板３とを，セパレータ層４を介して積層して一体化したものである。負極板２は，負極集電箔５の両面に負極合材層６を形成したものである。負極合材層６は，負極活物質粒子７が堆積された層である。正極板３は，正極集電箔８の両面に正極合材層９を形成したものである。正極合材層９は，正極活物質粒子１０が堆積された層である。セパレータ層４は，樹脂粒子１１が堆積された層である。樹脂粒子１１は，熱可塑性樹脂の粒子である。なお，負極合材層６および正極合材層９は実際には，それぞれの活物質粒子の他に結着剤や導電剤等の添加剤が配合されているものである。

一体型電極板１は通常，図２に示すように，セパレータ層４付きの負極板２と，正極板３とを圧着して貼り合わせることにより得られる。むろんその際，セパレータ層４が真ん中になるようにされる。セパレータ層４付きの負極板２は図３に示すように，負極板２に塗工装置１２で塗工を施し，乾燥炉１３で乾燥させることで得られる。塗工装置１２で負極板２に塗工するのは，樹脂粒子１１を溶媒に分散した分散液である。なお，図３に示したのは片面分の塗工を行うプロセスであるが，負極板２の両面にセパレータ層４の塗工をしてもよい。また，セパレータ層４は，負極板２に形成する替わりに正極板３に形成することもできる。

本形態における電極体の製造の概要を図４の斜視図に示す。図４に示されるように本形態では，セパレータ層４付きの負極板２と正極板３とを圧着して一体型電極板１とする。この一体型電極板１に対して，矢印Ａの搬送方向に搬送しつつ，局所的に前処理を行い，さらに切断を行う。切断するのは，一体型電極板１中の前処理を受けたまさにその場所である。前処理の内容については後述する。なお負極板２には，その幅方向の一端部に，負極合材層６のない非塗工部１４が設けられている。同様に正極板３にも，正極合材層９のない非塗工部１５が設けられている。負極板２の非塗工部１４と正極板３の非塗工部１５とは反対向きに向けられている。そして圧着の際には，負極合材層６のある箇所と正極合材層９のある箇所とが重ね合わせられる。もちろんそれらの間にはセパレータ層４が位置することとなる。このため，一体型電極板１の状態になると，その幅方向の両端に非塗工部１４，１５が位置することとなる。

前処理工程について，図５により説明する。図５に示されるように前処理工程では，一体型電極板１を，加圧パッド１６で厚さ方向に圧縮する。図５に示されるのは，一体型電極板１の長手方向（図４中で矢印Ａの搬送方向）に平行な断面図である。すなわち図５の圧縮処理は，一体型電極板１の全体に対して一様に施されるのではなく，長手方向中の決まった箇所に対して局所的に施される。圧縮処理が施される場所は，後に切断工程の対象となる切断予定箇所である。幅方向（図４中の矢印Ｗ）に関しては，一体型電極板１における少なくとも負極合材層６，正極合材層９，セパレータ層４が存在する範囲の全体が前処理での圧縮の対象となる。

これにより図６に示すように，圧縮を受けた箇所１７では，多孔質の部分が，圧縮前と比較して詰まった状態となる。多孔質の部分とは，セパレータ層４，負極合材層６，正極合材層９のことである。すなわち，これらの層における体積空孔率が，前処理工程を経ることによって低下するのである。特にセパレータ層４においては，樹脂粒子１１同士がほとんど繋がった状態となる。図６ではこれを高密度部１８として示している。なお，この前処理工程では，一体型電極板１を単に圧縮するのみではなく加熱するようにしてもよい。すなわち，加圧パッド１６にヒーター機能が内蔵されていてもよい。加圧パッド１６のヒーター機能を使用する場合には，一体型電極板１は，加圧パッド１６により加熱されつつ圧縮されることになる。

続く切断工程では図７に示されるように，一体型電極板１が刃物１９により切断される。すなわち，一体型電極板１を構成している負極板２と正極板３とが同時に切断される。切断は当然，圧縮を受けた箇所１７の範囲内でなされる。図７に示されるように，この切断の際に一体型電極板１は，その層構造が乱れることなく，図７中で左右２つに分かれる。層構造が乱れないのは，圧縮を受けた箇所１７では前述のように，セパレータ層４，負極合材層６，正極合材層９の体積空孔率が低下しているからである。すなわち，これらの層の脆さが低下しているので，切断時に掛かる応力を受けてもこれらの層が砕けにくいのである。このため，切断後の一体型電極板１の切断箇所においても，セパレータ層４（特にその高密度部１８）が砕けることなく残っている。これにより，負極合材層６と正極合材層９との直接の接触が防止されている。

一体型電極板１に対しては，その長手方向（図４中の矢印Ａ）に対して複数箇所に周期的に，上記の前処理工程および切断工程が施される。これにより，図８に示すようなカード状に切り出された一体型電極板２０が得られる。カード状の一体型電極板２０においては，その幅方向Ｗと平行な端部２１が，前処理工程および切断工程を受けた箇所である。このカード状の一体型電極板２０は，その全体がある程度の剛性を持つ構造物である。

このカード状の一体型電極板２０は，電解液を含浸させれば１枚だけでも電池として機能しうるものである。しかし通常は，多数枚を積層した電極積層体として電池ケースに収納される。上記のカード状の一体型電極板２０も，図９に示すように，多数枚を厚さ方向に積層して使用することができる。図９の積層台２２には，位置合わせ目標２３，２４が設けられている。位置合わせ目標２３は，カード状の一体型電極板２０の一方の端部２１が押し当てられる部位である。位置合わせ目標２４は，一体型電極板２０における非塗工部１４，１５のうちいずれか決まった一方の縁辺が押し当てられる部位である。図９の例では位置合わせ目標２４に，非塗工部１４の縁辺を押し当てている。

これにより積層台２２上に，多数枚の一体型電極板２０を容易に位置合わせして積層することができる。位置合わせ目標２３，２４による一体型電極板２０の位置合わせが容易なのは前述のように，一体型電極板２０の全体がある程度の剛性を持っているからである。この点が，セパレータフィルムのように非常に柔軟な素材では位置合わせ目標への押し当てによって位置合わせをすることができなかったこととの違いである。

積層台２２上にこうして積層された多数枚の一体型電極板２０を結束または接着等により一体化することで，多数枚の一体型電極板２０が積層された積層型の電極体２５を得ることができる。このようにして得られた積層型の電極体２５は，従来品と比較してエネルギー密度が高いという利点を有している。なぜなら，電極体２５の製造過程では前述のように，あらかじめ負極板２と正極板３とを１枚ずつペアにして一体化した一体型電極板１を切断工程に供することにより，負極板２と正極板３とを同時に切断している。このため電極体２５では，正負極間に位相差がない。これにより，電極活物質が電池反応に寄与しないデッド部分が著しく少ない電極体２５となっているのである。かかる電極体２５に適宜集電端子を取り付けて，電解液とともに電池ケースに収納することで電池が製造される。

なお，前処理が施された圧縮箇所１７は，実は電池反応にあまり寄与しない。セパレータ層４が高密度部１８となって多孔質とは言えなくなっているからである。しかし，カード状の一体型電極板２０の全体に対して圧縮箇所１７が占める比率は，従来の位相差によるデッド部分の比率と比較しても著しく小さく，ほとんど問題とならない。むろん，前処理を行ったことにより当該切断箇所で層構造の崩れがほとんどないことも，電極体２５のエネルギー密度の高さに貢献している。

以上述べたカード状の一体型電極板２０および電極体２５の製造過程を実施する装置の構成例を，図１０に示す。図１０の製造装置では，図中右端に送出部２６が配置されている。送出部２６には，負極板２や正極板３を巻き取ったコイルが設置される。そのうちの一方または両方は，セパレータ層４付きのものである。送出部２６にはまた，負極板２と正極板３とを圧着して一体化する圧着ロール２７が設けられている。こうして，送出部２６から，長尺状の一体型電極板１が送出されるようになっている。

図１０中，送出部２６のすぐ下流側には，前処理部２８が設けられている。前処理部２８には，図５に示した加圧パッド１６が配置されている。これにより前処理部２８では，前述の前処理工程が行われるようになっている。前処理部２８のさらに下流側には，切断部２９が設けられている。切断部２９には，図７に示した刃物１９が配置されている。これにより切断部２９では，前述の切断工程が行われるようになっている。さらに，切断部２９の下流側の下方には，図９に示した積層台２２が配置される。これにより，切断部２９でカード状に裁断された一体型電極板２０を積層して電極体２５が得られるようになっている。

図１０ではまた，前処理部２８と切断部２９との間に搬送ロール３０が設けられている。搬送ロール３０は，一体型電極板１を図中左向きに搬送する駆動力伝達部材である。さらに図１０の製造装置には，制御部３１が設けられている。制御部３１では，搬送ロール３０による一体型電極板１の搬送を制御する。また，前処理部２８，切断部２９での作業の実行も制御する。

すなわち，制御部３１の制御により搬送ロール３０が回転することで，負極板２や正極板３がそれぞれのコイルから引き出され，一体型電極板１として送出部２６から送出される。そして，一体型電極板１における切断予定箇所が前処理部２８に到達すると，一体型電極板１の搬送が一旦停止される。ここで加圧パッド１６による前処理が行われる。そして一体型電極板１が，前処理を受けた箇所が切断部２９に到達するまで搬送される。ここで刃物１９による切断が行われる。切断によりカード状となった一体型電極板２０は，積層台２２で位置合わせされつつ積層される。

上記において，搬送ロール３０の位置は，図示の位置に限らず，圧着ロール２７から切断部２９までの範囲内であって他の部材と干渉しない位置であればどこでもよい。圧着ロール２７が搬送ロール３０を兼ねる構成であってもよい。さらに，加圧パッド１６と刃物１９との間の距離Ｄが，図８に示したカード状の一体型電極板２０の矢印Ａ方向（図４中の長手方向Ａ）の寸法と一致しているとよりよい。そのようになっていれば，前処理部２８での前処理と切断部２９での切断とを同時に行うことができるからである。さらにいえば距離Ｄが可変であれば，多品種対応上は有利である。なお，負極板２と正極板３とを一体化した一体型電極板１の状態でも取引は可能である。よって，一体化済みの一体型電極板１を入手すれば，圧着工程を図１０の製造装置内で行う必要はない。

以下，実施例および比較例を説明する。本実施例および比較例においては，負極板２の両面にセパレータ層４を形成して，セパレータ層４なしの正極板３とともに一体型電極板１の作製に供した。具体的には，図１１に示すように，製品にして２条分の幅の負極板２を出発材とし，その両面の負極合材層６上にセパレータ層４を形成した。このとき，負極合材層６全体がセパレータ層４で覆われるようにしたが，負極集電箔５のうち非塗工部１４の大部分はセパレータ層４で覆われずに露出したままとなるようにした。そしてそれを幅方向中央で長手方向に切断して，２本のセパレータ層４付き負極板２を得た。なお，この長手方向の切断についても，前述の前処理を適用することが可能である。また，正極板３についても，製品２条分の幅のものを中央で切断して２本にしたという点は同様である。これにより本実施例および比較例では，図１２に示す断面構造の一体型電極板１を作製し，後述する試験に供した。図１２の一体型電極板１では，負極板２と正極板３との間の他に，負極板２側の表面上にもセパレータ層４が存在している。

上記におけるセパレータ層４の形成は，本実施例および比較例では以下の条件で行った。まず塗工材であるが，ポリエチレン粒子の水分散液（以下，ＰＥ分散液，という）と，増粘剤としてのＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）との以下の混合液を使用した。
ＰＥ分散液：三井化学製「ケミパールＷ３００」９９．８重量部
増粘剤：日本製紙製「サンローズＭＡＣ３５０」０．２重量部

塗工工程の条件は次の通りとした。
塗工装置の種類：グラビアロール式のもの
膜厚：２５μｍ

なお，負極板２および正極板３としては，次のものを用いた。
負極板：
・負極集電箔：銅箔
・負極活物質：黒鉛
正極板：
・正極集電箔：アルミ箔
・正極活物質：リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物

一体型電極板１におけるセパレータ層４，負極合材層６，正極合材層９は前述のように多孔質であり，内部に空孔を含んでいる。層の体積に対して空孔の体積が占める比率（体積空孔率）について，数値が高いほど，当該層を構成する粒子間の密着力が高いことが分かっている。このことを図１３および図１４のグラフに示す。図１３のグラフに示されるように，セパレータ層４の場合には，体積空孔率が５％以下である場合に特に粒子間の密着力が高い。負極合材層６，正極合材層９の場合には，図１４のグラフに示されるように，体積空孔率が２０％以下である場合に特に粒子間の密着力が高い。

一方，普通に作製された一体型電極板１におけるこれらの各層の体積空孔率は，セパレータ層４で３０〜４５％，負極合材層６および正極合材層９で４０〜６０％と，いずれも上記の範囲より高い。すなわち，普通に作製されたままの一体型電極板１では，各多孔質層における粒子間密着力が弱い，すなわち層として脆いのである。そこで本実施例では，切断に先立ち前処理工程を行うことで，各多孔質層の体積空孔率を上記の範囲内まで下げる。これにより各多孔質層を，切断工程で崩れない程度まで強化するのである。なお，各多孔質層の体積空孔率は，走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）での断面写真の像から算出できる。すなわち，別途測定した各層の目付量（ｍｇ／ｃｍ² ）と，既知値である各構成粒子の密度（ｍｇ／ｃｍ³ ）と，断面像上で計測される厚みとから体積空孔率を算出できる。

前処理条件を種々変更することで，各実施例および各比較例を作り分けた。詳細を表１に示す。表１における最上段の各欄の意味は，次の通りである。
加熱温度：前処理工程での加圧パッド１６の設定温度。
荷重：前処理工程で加圧パッド１６による一体型電極板１への押圧荷重。
セパ空孔率：前処理工程後の圧縮箇所１７におけるセパレータ層４の体積空孔率。
電極空孔率：前処理工程後の圧縮箇所１７における負極合材層６および正極合材層９の体積空孔率。
絶縁抵抗：切断工程，積層工程を経た後の電極体２５における５００Ｖ印加時の抵抗値。判定結果：絶縁抵抗の値が１ＭΩ超なら○（合格），１ＭΩ以下なら×（不合格）。

比較例１は，前処理工程を行わなかったものである。このため，比較例１における「セパ空孔率」，「電極空孔率」の値は，前処理工程を行っていない状態での値である。これは，他の比較例や実施例における，前処理工程前の段階での当該値に相当し，他の比較例や実施例での当該値よりも著しく高い値となっている。比較例１では，「絶縁抵抗」の値が著しく低い値となった（判定：×）。これは，正負極間の絶縁性が低いことを意味する。前処理工程を行わずに切断工程を行ったことにより，図１５に領域Ｂとして示されるように，切断箇所にてセパレータ層４とそれに隣接する負極合材層６，正極合材層９が砕けてしまったものと考えられる。このために正負極間で物理微短が生じており，絶縁抵抗の低さとして現れているものと考えられる。

比較例２，３は，前処理工程を行ったものの，それでも絶縁抵抗が低く「×」の判定となったものである。比較例２，３では，「加熱温度」が，セパレータ層４に使用したポリエチレン粒子の融点である１３５℃に達していない。また，前処理時の「荷重」も，特に高い値ではない。このため，「セパ空孔率」，「電極空孔率」の少なくとも一方の値が，前述した，十分に高い粒子間の密着力が得られる程度にまで下がりきっていない。このため，比較例１よりは多少良好であるものの，「○」の判定に至らなかったものと考えられる。なお，比較例１〜３では，「セパ空孔率」，「電極空孔率」の欄における，低下が不十分な値を斜体字で示している。

実施例１〜５は，前処理工程での「加熱温度」を，使用したポリエチレン粒子の融点以上の温度としたものである。「荷重」については比較例２，３の場合と同程度とした。実施例１〜５では，「セパ空孔率」，「電極空孔率」の値のいずれもが，前述した，十分に高い粒子間の密着力が得られる程度に下がっている。このためいずれも，絶縁抵抗は良好で，「○」の判定となった。特に，「加熱温度」が最も高い実施例１，２では，「セパ空孔率」がゼロにまで下がりきっている。また，「加熱温度」が同じである実施例１，２を比較すると，「荷重」がより高い実施例１の方が，より高い絶縁抵抗値を示している。実施例３，４の比較でも同じことが言える。また，「荷重」が同じである実施例１，３を比較すると，「加熱温度」がより高い実施例１の方が，より高い絶縁抵抗値を示している。実施例２，４の比較でも同じことが言える。

実施例６〜８は，前処理工程にて，加圧パッド１６の加熱を行わず，押圧のみを行ったものである。その替わりに「荷重」を，比較例２，３および実施例１〜５の場合よりも高くしている。かかる実施例６〜８でも実施例１〜５の場合と同様に，「セパ空孔率」，「電極空孔率」の値のいずれもが，十分に高い粒子間の密着力が得られる程度に下がっている。このためいずれも，絶縁抵抗は良好で，「○」の判定となった。また，実施例６〜８同士で比較すると，「荷重」の高いものほど絶縁抵抗値も高くなっている。

以上詳細に説明したように本実施の形態および実施例によれば，負極板２と正極板３とを，粒子堆積層であるセパレータ層４を介して積層して一体化したものである一体型電極板１を用いて電極体２５を製造している。ここにおいて，一体型電極板１を切断するのに先だって，その切断予定箇所を前処理工程に供することとしている。この前処理により，切断予定箇所における一体型電極板１内の各多孔質層の空孔率を低下させ，切断により崩れない程度の剛性を付与するのである。そしてこのような前処理を施した箇所を切断することとしている。これにより，粒子堆積層であるセパレータ層４を用いつつも，切断箇所においても正極合材層９と負極合材層６との間の短絡が適切に防止される，電極体の製造方法および製造装置が実現されている。

なお，本実施の形態および実施例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。したが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，各層の構成材は，本発明の趣旨から外れない限り，記載の通りでなくてもよい。また，セパレータ層４の塗工は，負極板２もしくは正極板３の両面に施すのみならず，負極板２と正極板３との両方の少なくとも片面に施してもよい。また，図１等に示した，セパレータ層４が１箇所にしかない層構成の一体型電極板１を用いる場合でも，電極体２５の製造は可能である。そのためには，カード状の一体型電極板２０を積層する際に，セパレータフィルムと交互に積層するか，あるいは１枚ずつ交互に裏返しにするかすればよい。

１ 一体型電極板
４ セパレータ層
６ 負極合材層
９ 正極合材層
１１ 樹脂粒子
１６ 加圧パッド
１７ 前処理を受けた圧縮箇所
１８ 高密度部
１９ 刃物
２０ カード状の一体型電極板
２３ 位置合わせ目標
２４ 位置合わせ目標
２５ 電極体
２６ 送出部
２８ 前処理部
２９ 切断部
３１ 制御部

Claims (6)

1. 正極合材層と，負極合材層と，それらの間に配置された熱可塑性樹脂のセパレータ層とを有する電極体の製造方法において，
   熱可塑性樹脂の粒子が堆積されてなるセパレータ層が，少なくとも前記正極合材層と前記負極合材層との間に配置された，長尺状の一体構造物における切断予定箇所に対して，前記正極合材層，前記負極合材層，および前記セパレータ層の体積空孔率をそれぞれ１０〜２０％，１０〜２０％，５％以下，に低下させる前処理を行う前処理工程と，
   前記長尺状の一体構造物における前記前処理工程による体積空孔率の低下を受けた箇所を刃物による切断する切断工程とを有することを特徴とする電極体の製造方法。
2. 請求項１に記載の電極体の製造方法において，前記前処理工程では，
   前記切断予定箇所を，前記正極合材層，前記負極合材層，および前記セパレータ層の厚さ方向に加圧することにより，各層の体積空孔率を低下させることを特徴とする電極体の製造方法。
3. 請求項２に記載の電極体の製造方法において，前記前処理工程では，
   前記一体構造物を，前記セパレータ層の熱可塑性樹脂の融点以上の温度に加熱しつつ加圧を行うことを特徴とする電極体の製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の電極体の製造方法において，
   前記前処理工程および前記切断工程で，前記一体構造物をカード状に切断するための切断予定箇所に対して前記前処理および切断を行い，その後，
   前記切断工程での切断により得られた複数枚のカード状の一体構造物を厚さ方向に積層して積層型の電極体とする積層工程を行うことを特徴とする電極体の製造方法。
5. 正極合材層と，負極合材層と，少なくともそれらの間に配置された，熱可塑性樹脂の粒子が堆積されてなるセパレータ層とを有する長尺状の一体構造物を送出する送出部と，
   前記送出部から送出された長尺状の一体構造物における切断予定箇所に対して，前記正極合材層，前記負極合材層，および前記セパレータ層の体積空孔率をそれぞれ１０〜２０％，１０〜２０％，５％以下，に低下させる前処理を行う前処理部と，
   前記長尺状の一体構造物における前記前処理部での体積空孔率の低下を受けた箇所を刃物による切断する切断部とを有することを特徴とする電極体の製造装置。
6. 請求項５に記載の電極体の製造装置において，
   前記長尺状の一体構造物を，前記前処理部および前記切断部を経てカード状に切断するように前記送出部から送出させる送出制御部と，
   前記切断部での切断により得られた複数枚のカード状の一体構造物を厚さ方向に積層して積層型の電極体とする積層部とを有し，
   前記積層部には，前記カード状の一体構造物の縁辺が押し当てられることで前記カード状の一体構造物を位置合わせする位置合わせ部材が備えられていることを特徴とする電極体の製造装置。
   
   
   

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