JP6519383B2 - 電極シートの製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属箔の上に活物質を含む活物質層が形成された電極シートの製造方法に関する。例えば電極シートは、リチウムイオン電池等の正極シートまたは負極シートであって、正極シートと負極シートが交互に重ねられてケースに挿入される。

リチウムイオン電池などの二次電池あるいはキャパシタは、充電可能であるために広く利用される。例えば二次電池は、交互に重ねられる正極シートと負極シートを有し、正極シートと負極シートの間にはこれらが接触することを避けるためのシート状のセパレータが介装される。正極シートおよび負極シートの製造方法は、例えば特許文献１に開示されている。該文献によると、帯状の金属箔を順次送り出し、金属箔の上にペースト状の活物質合剤を塗工する。活物質合剤を乾燥させて金属箔上に活物質層を形成して帯状の母シートを得て、母シートをローラに巻き取る。次の工程では、母シートをローラから繰り出しつつ母シートにレーザ光を照射し、母シートから負極シートまたは正極シートを切離す。

母シートは、金属箔上に活物質層が形成された塗工領域と、活物質層を有さずに金属箔が露出された露出領域とを有する。露出領域は、活物質層を有していないため、露出領域を切断するために必要なレーザ光のエネルギ強度は、塗工領域を切断するために必要なエネルギ強度よりも低い。そのため仮に露出領域と塗工領域をどちらも切断できる程度にレーザ光のエネルギ強度を高くすると、露出領域では金属箔が必要以上に溶融し、溶融した金属が塊になって残る場合がある。これを避けるために特許文献１では、レーザ光のエネルギ強度を領域毎に制御している。すなわち露出領域を切断する際にレーザ光のエネルギ強度を低くして金属の塊が残ることを避ける。そして塗工領域を切断する際には、塗工領域を切断できる程度にレーザ光のエネルギ強度を高くする。

特開２０１２−２２１９１２号公報

したがって従来の製造方法は、帯状の母シートから電極シートを分割する工程が煩雑になっていた。そのため帯状の母シートから電極シートを容易にレーザ光を利用して分割できる電極シートの製造方法が従来必要とされている。

本発明の１つの形態は、金属箔の少なくとも一領域上に活物質を含む活物質層が形成された電極シートの製造方法である。該方法では、帯状の金属箔に活物質層が形成された塗工領域と金属箔が露出された露出領域とを有する帯状の母シートを準備する。母シートに電極シートの形状に沿ってレーザ光を照射する。レーザ光によって露出領域を切断し、かつレーザ光によって塗工領域に厚み方向に貫通しない切込みを形成する。母シートに機械的に力を加えて切込みが形成された部分において母シートを破断して母シートから電極シートを分割する。

上述するように塗工領域は、金属箔上に活物質層を有するため、露出領域よりも熱容量が大きい。そのため塗工領域を切断するために必要なレーザ光のエネルギ強度は、露出領域を切断するために必要なレーザ光のエネルギ強度よりも高い。これに対して本方法では、塗工領域を切断せずに塗工領域に切込みを形成する。したがって塗工領域に照射するレーザ光のエネルギ強度を、塗工領域を切断するために必要なエネルギ強度よりも低くできる。例えば、露出領域を切断する程度にエネルギ強度を低くしたレーザ光を塗工領域に照射して塗工領域に切込みを形成する。

その結果、露出領域と塗工領域においてレーザ光のエネルギ強度を大きく変更する必要が無くなり、例えば同じにすることができる。したがってレーザ光のエネルギ強度の調整が容易または不要になる。あるいはエネルギ強度の異なるレーザ光を発信する各レーザ発振機を準備する必要が無くなり、例えば１台のレーザ発振機にて上記製造方法を成し得る。一方、塗工領域は、切込みを有する部分が他の領域よりも小さい機械的な力で破断され得る。そのため切込みを利用して比較的小さな力で塗工領域を破断できる。かくして母シートから電極シートを容易に分割し得る。

本発明の他の形態にかかる電極シート用製造装置は、搬送装置とレーザ加工機と分割装置を有する。搬送装置は、帯状の金属箔に活物質層が形成された塗工領域と金属箔が露出された露出領域とを有する帯状の母シートを搬送する。レーザ加工機は、搬送装置上の母シートに電極シートの形状に沿ってレーザ光を照射し、レーザ光によって露出領域を切断し、かつレーザ光によって塗工領域に厚み方向に貫通しない切込みを形成する。分割装置は、母シートに機械的に力を加えて切込みが形成された部分において母シートを破断して母シートから電極シートを分割する。

したがって塗工領域に照射するレーザ光のエネルギ強度を、塗工領域を切断するために必要なエネルギ強度よりも低くできる。例えば、露出領域を切断する程度にエネルギ強度を低くしたレーザ光を塗工領域に照射して塗工領域に切込みを形成する。その結果、露出領域と塗工領域においてレーザ光のエネルギ強度を大きく変更する必要が無くなり、例えば同じにすることができる。そして塗工領域は、切込みを利用して比較的小さな力で破断される。かくして母シートから電極シートを容易に分割し得る。

リチウムイオン電池の分解斜視図である。 リチウムイオン電池の製造方法のフローチャートである。 塗工乾燥装置の概略側面図である。 母シートから対用シートを分割する分割装置の概略側面図である。 レーザ加工機を通過する母シートとレーザ加工機の斜視図である。 レーザ加工の前後を示す母シートの平面図である。 図６のVII―VII線断面矢視図である。 図７に対応する他の形態における母シートの断面図である。 図７に対応する他の形態における母シートの断面図である。 母シートから対用シートを分割する分割装置の概略斜視図である。 対用シートを第１と２の電極シートに分割する第２分割装置と、積層した電極シートを収容するストッカの概略平面図である。 対用シートを第１と２の電極シートに分割する第２分割装置の側面図である。 対用シートを第１と２の電極シートに分割する第２分割装置の側面図である。 対用シートを第１と２の電極シートに分割する第２分割装置の側面図である。 電極シートを積層する様子を示すための側面図である。 他の形態における分割装置の概略側面図である。 対用シートを第１と２の電極シートに分割する他の形態における第２分割装置の平面図である。 対用シートを第１と２の電極シートに分割する他の形態における第２分割装置の平面図である。 他の形態におけるレーザ加工機と該レーザ加工機を通過する母シートの斜視図である。 他の形態における母シートの一部平面図である。 他の形態における母シートの一部平面図である。 他の形態における母シートの一部平面図である。

本発明の１つの実施形態を図にしたがって説明する。図１に示す蓄電装置は、例えばリチウムイオン電池１０であって、自動車，コンピュータ，携帯型電子機器等のバッテリーとして利用される。リチウムイオン電池１０は、ケース１５に収容される電極組立体１１と電解質（電解液）を含む。

図１に示すようにケース１５は、有底の直方体状のケース本体１６と、ケース本体１６の開口部を塞ぐ平板状の蓋１７を有する。ケース本体１６と蓋１７は、何れも金属製、例えばステンレスやアルミニウム製である。ケース１５に収容された電極組立体１１から電力を取り出すために、蓋１７を貫通する正極端子１９と負極端子１８が蓋１７に取付けられる。

図１に示すように電極組立体１１は、交互に積層された正極シート（電極シート）１３と負極シート（電極シート）１２を有する。正極シート１３と負極シート１２の間には、正極シート１３と負極シート１２が接することを防止するシート状のセパレータ１４が設けられる。負極シート１２は、金属箔と金属箔の両面に形成された活物質層を有する。金属箔は、例えば銅箔であって、矩形状の本体部１２ａと、本体部１２ａの端縁から延出したタブ１２ｂを含む形状を有する。本体部１２ａの金属箔の両面略全域に負極用の活物質層が設けられる。タブ１２ｂは、活物質層が設けられておらず、金属箔が露出している。図１に示すように負極シート１２のタブ１２ｂは、相互に重ねられて溶接等によって相互に接続される。タブ１２ｂは、ケース１５内に位置する負極端子１８の一端部に接続される。

正極シート１３も、金属箔と金属箔の両面に形成された活物質層を有する。金属箔は、例えばアルミニウム箔であって、矩形状の本体部１３ａと、本体部１３ａの端縁から延出したタブ１３ｂを含む形状を有する。本体部１３ａの金属箔の両面略全域に正極用の活物質層が設けられる。タブ１３ｂは、活物質層が設けられておらず、金属箔が露出している。図１に示すように正極シート１３のタブ１３ｂは、重ねられて溶接等によって接続される。タブ１３ｂは、ケース１５内に位置する正極端子１９の一端部に接続される。

セパレータ１４は、図１に示すように正極シート１３の本体部１３ａと負極シート１２の本体部１２ａの間に位置し、これにより正極シート１３と負極シート１２が接触することを防止する。セパレータ１４は、高分子膜、例えばポリオレフィン系の微多孔質高分子膜等である。したがってセパレータ１４は、空孔内に電解質を保持し、リチウムイオンが正極シート１３と負極シート１２の間で移動することを許容する。

次に、負極シート（電極シート）１２の製造方法を説明する。負極シート１２の製造方法は、図２に示すように混練工程Ｓ１を有する。混練工程Ｓ１では、活物質層を形成するための活物質、バインダ、溶媒を混ぜて活物質合剤を作成する。必要に応じて活物質合剤に導電助剤、増粘剤を混ぜても良い。活物質は、例えばコークス等の炭素材料である。バインダは、例えばフッ素系樹脂などの樹脂材料及びゴム系エマルジョンである。溶媒は、水、有機溶媒等である。活物質合剤は、混練機によって所定の回転速度で所定時間混ぜられて、スラリーあるいはペースト状になる。

次に、図３に示す塗工乾燥装置２０を用いて図２に示す塗工工程Ｓ２、乾燥工程Ｓ３、プレス工程Ｓ４を行う。塗工乾燥装置２０は、ローラ２１ａを具備する供給機２１を有する。供給機２１は、ローラ２１ａが回転することで、ローラ２１ａに巻かれていた帯状の金属箔２を供給する。塗工乾燥装置２０は、活物質合剤を金属箔２に塗工する塗工機２２と、活物質合剤を乾燥する乾燥機２３と、活物質層を加圧するプレス機２４を有する。

図３に示す塗工機２２は、金属箔２に対して厚み方向の両側に第１と第２スリットダイ２２ａ，２２ｂを有する。換言すると、第１と第２スリットダイ２２ａ，２２ｂの間を金属箔２が通る。第１と第２スリットダイ２２ａ，２２ｂは、活物質合剤を吐出すための吐出口を備え、吐出口から活物質合剤を金属箔２上に連続的に塗布する（塗工工程Ｓ２）。

例えば図５，図６に示すように金属箔２の各面に２列の活物質層３を形成する。各列の活物質層３は、金属箔２上において長手方向の略全長において延出し、全長において略同じ幅を有する。この場合の塗工機２２は、横方向に並んだ２つの第１スリットダイ２２ａと、横方向に並んだ２つの第２スリットダイ２２ｂを含む。これにより金属箔２には、活物質層３，４が形成された２列の塗工領域１ｄ，１ｅと、活物質層３，４を有さずに金属箔２が露出された３列の露出領域１ａ，１ｂ，１ｃが形成される。

図３に示すように乾燥機２３は、金属箔２が貫通する通路と、所定温度の風を発生する温風機を有する。温風機は、金属箔２の厚み方向の両側に設けられて、金属箔２の両面に塗工された活物質合剤から溶媒を蒸発させる（乾燥工程Ｓ３）。これにより金属箔２の表面に活物質合剤から形成された活物質層３，４が形成される。

図３に示すようにプレス機２４は、金属箔２の厚み方向の両側に設けられたプレスローラ２４ａを備える。２つのプレスローラ２４ａの間を金属箔２が通過して、活物質層３，４がプレスローラ２４ａに挟まれて加圧される（プレス工程Ｓ４）。これにより活物質層３，４が所定の厚みになるように圧縮され、活物質層３，４の密度が上げる。これにより母シート１が形成される。

その後、母シート１は、図３に示すようにテンション付与機２５からテンションを受けつつ巻取り機２６に巻き取られる。テンション付与機２５は、金属箔２の長手方向に分散して配置された複数のローラ２５ａ〜２５ｄを有し、ローラ２５ａ〜２５ｄは、金属箔２の厚み方向にも分散される。したがって母シート１は、懸架されたローラ２５ａ，２５ｄを通過することでローラ２５ａ，２５ｄからテンションを受ける。これにより母シート１にしわを生じることが防止される。巻取り機２６は、母シート１を巻取るローラ２６ａを有し、ローラ２６ａが母シート１を巻くことで、供給機２１から金属箔２が排出される。

上述するように図３に示す塗工乾燥装置２０を利用することで帯状の母シート１が形成される。母シート１は、図５，図６に示すように帯状の金属箔２と、金属箔２の両面に形成された活物質層３，４を有する。そして母シート１は、活物質層３，４を有する塗工領域１ｄ，１ｅと、塗工領域１ｄ，１ｅを有さずに金属箔２が露出される露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを有する。塗工領域１ｄ，１ｅでは、金属箔２の両面に活物質層３，４が形成される。塗工領域１ｄ，１ｅと露出領域１ａ，１ｂ，１ｃは、金属箔２の全長に渡って長手方向に連続して形成される。

母シート１は、図５，図６に示すように例えば２列の塗工領域１ｄ，１ｅと、３列の露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを有する。塗工領域１ｄ，１ｅの幅は、２つの電極シート８，９（例えば負極シート１２）の本体部８ａ，９ａを含む大きさに相当する。露出領域１ａと露出領域１ｃは、母シート１の幅方向の端縁に沿って延出し、タブ８ｂ，９ｂの長さに対応する幅を有する。塗工領域１ｄ，１ｅの間に位置する露出領域１ｂもタブ８ｂ，９ｂの長さに対応する幅を有し、後述するようにタブ８ｂとタブ９ｂの両方が長手方向に所定間隔で並べられる。

図３の巻取り機２６に巻取られた母シート１は、図示省略の減圧室に投入される。減圧室では大気圧よりも低い圧力で、かつ大気温度よりも高い温度の環境が形成される。そのため減圧室において塗工領域１ｄ，１ｅに残存する溶剤が揮発し、バインダが硬化する（減圧乾燥工程Ｓ５）。

その後、図４に示すようにローラ３１ａに巻いた母シート１をレーザ加工機３５にセットする。レーザ加工機３５は、図５に示すように母シート１を搬送する第１搬送装置３２と、母シート１に向けてレーザ光を照射するスキャナ３７を有する。第１搬送装置３２は、一対のローラ３２ａと、ローラ３２ａに張設されたベルト３２ｂを有する。ベルト３２ｂの上に母シート１が設置され、母シート１を搬送することで、母シート１がローラ３１ａから所定のテンションを受けながら引き出される。

スキャナ３７は、図５に示すように基台３６に装着されて第１搬送装置３２の上方に位置する。基台３６は、第１搬送装置３２の左右両側に起立する支柱３６ａと、支柱３６ａの上部を跨ぐ梁３６ｂを有する。梁３６ｂに２つのスキャナ３７が取付けられ、各スキャナ３７が各塗工領域１ｄ，１ｅの上方に位置する。スキャナ３７のそれぞれにレーザ光を発振するレーザ発振機３８が接続される。スキャナ３７とレーザ発振機３８は、それぞれこれらを制御するコントローラ３９に接続される。

レーザ発振機３８は、例えばパルス波のレーザ光を発振する。パルス波の波長は例えば１０００〜１１００ｎｍ、周波数は２００ｋＨｚ、出力は２５Ｗであって、所定の範囲で変更可能である。レーザ発振機３８は、コントローラ３９からの指令信号に基づいて所定の周波数、所定の出力のレーザ光を所定時間発振する。

スキャナ３７は、レーザ光の照射方向を制御することで、母シート１の所定の位置にレーザ光を照射する。例えばスキャナ３７は、２枚のミラーと、各ミラーの角度を３次元的に変化させる２個の駆動装置と、集光レンズを有する。各駆動装置によって各ミラーの角度を変え、２枚のミラーによってパルス波レーザ光を反射し、集光レンズによってレーザ光を集光する。コントローラ３９あるいはスキャナ３７には、予め駆動装置によるミラーの角度の変化パターンと速度が搬送速度毎に記憶されている。そのためスキャナ３７は、コントローラ３９からの指令信号に基づいてレーザ光を照射し、レーザ光が電極シート８，９の外周形状に対応するように母シート１に照射される。

コントローラ３９は、例えばＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]及びＲＡＭ[Random Access Memory]等のメモリ、入出力回路等を有する。コントローラ３９は、電極の製造ラインの制御装置の一機能として組み込まれても良いし、あるいはレーザ加工機３５専用の制御装置であっても良い。コントローラ３９には、第１搬送装置３２が母シート１を搬送する速度情報が入力される。例えば供給機３１のローラ３１ａにロータリエンコーダが設けられ、ロータリエンコーダからの検出信号に基づいて搬送速度が算出されて、その速度情報がコントローラ３９に入力される。母シート１の搬送が開始されると、コントローラ３９からの信号に基づいてレーザ発振機３８がレーザ光を発振する。搬送速度に応じてスキャナ３７がレーザ光の照射方向を調整する。

レーザ光は、図７に示すように露出領域１ａにおいて金属箔２を溶融して露出領域１ａを切断する。塗工領域１ｄでは、図７に示すようにレーザ光によって切込み６が形成される。例えばレーザ光のエネルギ強度は、金属箔２と金属箔２の一側面に形成された活物質層３を溶融する強さを有するものの、他側面に形成された活物質層４を溶融しない程度に調整される。したがって金属箔２の他側面に形成された活物質層４は、レーザ光によって溶融されず、活物質層４の厚み方向の少なくとも１部が残存する。したがって塗工領域１ｄには、レーザ光によって厚み方向に切断されない切込み（溝）６が形成される。

切込み６は、図７に示す深さを有していても良いし、図８，図９に示す深さを有していても良い。図８に示す切込み６ｃは、金属箔２の一側面に形成された活物質層３を貫通し、金属箔２の少なくとも一部を溶融する。一方、金属箔２の他側面に形成された活物質層４は、レーザ光によって溶融されない。図９に示す切込み６ｄは、金属箔２の一側面に形成された活物質層３の少なくとも一部を溶融する。一方、金属箔２と金属箔２の他側面に形成された活物質層４は、レーザ光によって溶融されない。図７，図８，図９に示すいずれの切込み６も塗工領域１ｄを厚み方向には貫通しない。

レーザ光のエネルギ強度は、露出領域１ａに照射される場合と塗工領域１ｄに照射される場合とで異なるように制御されても良いし、略同じになるように制御されても良い。レーザ光のエネルギ強度を領域に関わらずに略同じにした場合は、レーザ発振機３８を簡易に制御できる。例えば露出領域１ａと塗工領域１ｄにおいてレーザ発振機３８の周波数を変更する必要が無くなる。あるいは露出領域１ａと塗工領域１ｄにおいてスキャナ３７によるレーザ光の走査速度を略同じにすることができる。これによりスキャナ３７によるレーザ光の走査速度を変更する必要がなくなる。

母シート１をレーザ加工する場合は、図５に示すようにコントローラ３９からの命令信号に基づいて搬送装置３２によって母シート１を所定量移動させて停止させる。次に、図５に示すコントローラ３９からの命令信号に基づいてレーザ発振機３８からレーザを発信し、スキャナ３７によるレーザ光の照射方向を制御する。これによりレーザ光が電極シート８，９の形状に沿って母シート１上に照射される。

図６に示すように露出領域１ａ，１ｂ，１ｃに照射されたレーザ光は、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを切断する。一方、塗工領域１ｄ，１ｅに照射されたレーザ光は、塗工領域１ｄ，１ｅに切込み６を形成する。露出領域１ａ，１ｂ，１ｃでは、レーザ光がタブ８ｂ，９ｂの形状に沿う第１切断線５ａ，５ｃと、本体部８ａ，９ａの端縁に沿う第２切断線５ｂ，５ｄに沿って照射される。第２切断線５ｂは、詳しくはタブ８ｂ，９ｂが設けられる本体部８ａ，９ａの端縁に沿って延出、あるいは露出領域１ａ，１ｂ，１ｃと塗工領域１ｄ，１ｅの境界線に沿って延出する。

図５，図６に示すように塗工領域１ｄ，１ｅには、レーザ光によって第１切込み（第１切込み線）６ａと第２切込み（第２切込み線）６ｂが形成される。第１切込み６ａは、母シート１の幅方向の略中央において長手方向に延出する。これにより第１切込み６ａは、幅方向に隣接する電極シート８，９の本体部８ａ，９ａの境界線に沿って延出する。第２切込み６ｂは、母シート１を幅方向に横断する。これにより第２切込み６ｂは、長手方向に隣接する電極シート８，９の本体部８ａ，９ａの境界線に沿って延出する。

図６に示すように母シート１には、幅方向に４つの電極シート８，９が並んで形成されるようにレーザ光が照射される。塗工領域１ｄ，１ｅには、幅方向に２つの電極シート８，９が隣接するようにかつ長手方向に複数の電極シート８，９が隣接するようにレーザ光が照射される。これにより第１切込み６ａは、塗工領域１ｄ，１ｅの幅方向中心において長手方向に延出する。第２切込み６ｂは、塗工領域１ｄ，１ｅを幅方向に横切る。複数の第２切込み６ｂは、長手方向に所定間隔を有して形成される。

図５，図６に示すように露出領域１ａ，１ｂ，１ｃには、タブ８ｂ，９ｂが長手方向に所定間隔で並ぶようにレーザ光が照射される。塗工領域１ｄ，１ｅの間に位置する露出領域１ｂには、タブ８ｂ，９ｂが長手方向に交互に並ぶようにレーザ光が照射される。したがって露出領域１ｂの幅は、タブ８ｂ，９ｂの１つに対応する長さを有し、２つのタブ８ｂ，９ｂを合わせた長さよりも狭い。これにより母シート１から電極シート８，９を分割した後に破棄する部分の面積を小さくすることができる。露出領域１ｂにおいてタブ８ｂ，９ｂが重ならないようにするため、塗工領域１ｄに形成される電極シート８，９と、塗工領域１ｅ形成される電極シート８，９は、長手方向に位置がずれている。例えば位置のずれは、タブ８ｂ，９ｂの幅よりも広い長さを有する。

レーザ加工された母シート１は、図４，図１０に示すように搬送装置３２から第２搬送装置３３へ搬送される。搬送装置３２と第２搬送装置３３の間には、母シート１から対用シート７を分割するための分割装置３４が形成される。第２搬送装置３３は、ベルトコンベアであって、ローラ３３ａの間に張設されたベルト３３ｂを有する。第２搬送装置３３のベルト３３ｂは、搬送装置３２のベルト３２ｂよりも低い位置に設定される。そのためベルト３２ｂからベルト３３ｂに母シート１が移動する際、ベルト３２ｂを越えた母シート１の先端は、自重によって下方に引っ張られる。そのため母シート１に機械的な力が加わり、他の領域よりも破断しやすい第２切込み６ｂに力が集中し、母シート１が第２切込み６ｂにおいて分断される。かくして母シート１から対用シート７が分割または割断される。

また図４，図１０に示すように第２搬送装置３３は、搬送装置３２に比べて搬送速度が速い。したがって母シート１の先端が第２搬送装置３３に接すると、母シート１の先端が第２搬送装置３３のベルト３３ｂによって引っ張られる。そのため母シート１に機械的な力が加わり、母シート１が第２切込み６ｂにおいて分断さて、母シート１から対用シート７が分割される。第２搬送装置３３は、搬送装置３２よりも搬送速度が速いため、母シート１から分割された対用シート７は、隙間を有してベルト３３ｂ上に並べられる。

図１０に示すように母シート１から対用シート７を分割すると、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃのタブ８ｂ，９ｂ以外の部分が残る。図４に示すように残った部分は、搬送装置３２，３３の間を通って、搬送装置３２，３３の下方に設置された回収箱２８等に回収される。

図１０に示すように母シート１から対用シート７が連続して分割される。上述するように対用シート７の両側縁は、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃに位置し、両側縁がレーザ加工機３５によって切断される。対用シート７間の境界は、塗工領域１ｄ，１ｅに位置し、境界にはレーザ加工機３５によって切込み（溝）６が形成される。切込み６を有する部分は、分割装置３４によって母シート１に力が加えられることで破断される。これにより母シート１から対用シート７が分割される。対用シート７は、２つの電極シート８，９を含んでおり、２つの電極シート８，９は、第２切込み６ｂを介して連結されている。

図１０に示すように母シート１から対用シート７が分割され、対用シート７が第２搬送装置３３に２列に整列される。対用シート７は、第２搬送装置３３によって搬送され、例えば１列の対用シート７が図１１に示す第３搬送装置３０に移ってさらに搬送される。したがって対用シート７、すなわち電極シート８，９が連結された状態として搬送される。そのため電極シート８，９を分割して個々に搬送する場合に比べて、電極シート８，９を簡便に搬送できる。

図１１に示すように対用シート７は、第３搬送装置３０から第２分割装置４０に移動する。第２分割装置４０は、テーブル４１と、テーブル４１に設置される２本のバー４２を有する。対用シート７は、第３搬送装置３０からテーブル４１へ移動することで、２本のバー４２の上に位置する。２本のバー４２は、第２切込み６ｂと略平行で、１つのバー４２が１つの電極シート８の下に位置し、他のバー４２が他の電極シート９の下に位置する。

図１２に示すように第１切込み６ａの上方に中間板４３が設置される。中間板４３は、例えばロボット等によって運ばれて、第１切込み６ａに沿って起立される。図１３，図１４に示すようにロボット等によってバー４２を上方に移動させる。これにより電極シート８，９が第１切込み６ａを下にして起き上がる。電極シート８，９が起き上がることで他の部分よりも破断しやすい第１切込み６ａに機械的な応力が集中し、対用シート７が第１切込み６ａにおいて破断される。

図１２〜１４に示すように電極シート８，９を起立させる際、中間板４３が第２切込み６ｂに当たり、中間板４３を利用して第１切込み６ａに機械的な力が加わる。あるいは電極シート８，９を起立させる際、自重のみによって対用シート７が第１切込み６ａにおいて分割される。電極シート８，９を起立させた後に、バー４２を電極シート８，９よりも上方に移動させてバー４２を電極シート８，９から退避させる。起立した電極シート８，９の間には中間板４３が位置する。

図１１に示すように対用シート７は、第１切込み６ａを中心に対称の形状を有する。対用シート７は、第１切込み６ａを中心に対称の位置にタブ８ｂ，９ｂを有する。したがって対用シート７は、電極シート８，９が対向するように折り曲げられることで第１切込み６ａにおいて破断してタブ８ｂ，９ｂが対向する。そのためタブ８ｂ，９ｂが厚み方向に重ねられる。

図１５に示すように起立させた電極シート８，９の外面に例えば短軸ロボットを利用して他の中間板４３を準備する。他の中間板４３は、起立した状態で電極シート９に対面し、短軸ロボット等によって電極シート８，９をストッパ４４に向けて押す。これにより電極シート８，９が第１位置から第２位置へ移動し、第２位置にてストッパ４４に立掛けられる。続いて図１１に示すように他の対用シート７を第１位置へ移動させ、対用シート７から電極シート８，９を分割し起立させる。そして起立した電極シート８，９を先に第２位置へ移動させた電極シート８，９に重なるように第２位置へ向けて移動させる。これにより電極シート８，９が厚み方向に重ねられ、かつ電極シート８，９間に中間板４３が位置する。

図１１に示すように重ねられた電極シート８，９の枚数が所定枚数に到達すると、移動装置５３によって電極シート８，９と中間板４３をストッカ５０に移動させる。例えば図示省略のコントローラによって上記短軸ロボットと移動装置５３を制御することで所定枚数の電極シート８，９をストッカ５０に移動させる。ストッカ５０は、仕切り５１と仕切り５１の間の収容部５２を有し、収容部５２に電極シート８，９が収容され、仕切り５１とともに電極シート８，９が搬送される。仕切り５１の代わりに、電極シート８，９を受け入れる箱等を利用しても良い。

上述するように母シート１から分割される電極シート８，９は、例えばいずれも負極シート１２である。複数の負極シート１２は、重ねられてストッカ５０に収容される。負極シート１２と同様の方法で正極シート１３も正極用の母シート１から形成される。

すなわち混練工程Ｓ１では、正極の電極材料を混練機によって混ぜる。電極材料は、少なくとも活物質、バインダ、溶媒を含み、必要に応じて導電助剤、増粘剤を含む。活物質は、例えばコバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、チタン酸リチウムなどの金属リチウムである。バインダ、溶剤、導電助剤、増粘剤は、上述した負極と同様の材料等を利用できる。

次に、図３に示す塗工乾燥装置２０を用いて塗工工程Ｓ２、乾燥工程Ｓ３、プレス工程Ｓ４を行う。塗工工程Ｓ２では、正極用の金属箔２をローラ２１ａから供給する。正極の金属箔２は、例えばアルミニウム箔等である。乾燥工程Ｓ３では、乾燥機２３を用いて金属箔２に塗工された活物質合剤から溶媒を蒸発させる。これにより金属箔２の両面に活物質合剤から形成された活物質層３，４が形成される。プレス工程Ｓ４では、図３に示すプレス機２４を用いて活物質層３，４を加圧する。これにより正極用の母シート１が形成される。母シート１は、その後、テンション付与機２５によってテンションが付与されつつ巻取り機２６に巻取られる。

正極用の母シート１も減圧乾燥工程Ｓ５で減圧室に投入される。減圧室では圧力を大気圧よりも低くしかつ大気温度よりも温度を上げる。これにより塗工領域１ｄ，１ｅの溶剤が揮発するとともにバインダが硬化する。正極用の母シート１も図５に示すレーザ加工機３５を用いて負極用の母シート１と同様にレーザ加工がなされる（レーザ加工工程Ｓ６）。

露出領域１ａ，１ｂ，１ｃは、第１切断線５ａ，５ｃと第２切断線５ｂ，５ｄにおいて厚み方向に切断される。第１切断線５ａ，５ｃは、電極シート８，９のタブ８ｂ，９ｂの外周に沿って延出する。第２切断線５ｂ，５ｄは、タブ８ｂ，９ｂを有する本体部８ａ，９ａの端縁に沿って延出する。塗工領域１ｄ，１ｅには、第１切込み６ａと第２切込み６ｂが形成される。第１切込み６ａは、母シート１の幅方向に隣接する電極シート８，９の間を延出するように長手方向に延出する。第２切込み６ｂは、長手方向に隣接する電極シート８，９の間を延出するように幅方向に延出する。

次に、図１０に示すように分割装置３４を用いて正極用の母シート１から対用シート７を形成する。分割装置３４は、母シート１の自重を利用して第２切込み６ｂに機械的な力を付与する。これにより母シート１が第２切込み６ｂで切断され、母シート１から対用シート７が分割される（分割工程Ｓ７）。次に対用シート７を第２搬送装置３３と第３搬送装置３０を利用して搬送する（搬送工程Ｓ８）。そのため電極シート８，９は、対用シート７として第２切込み６ｂによって連結された状態で一体となって搬送される。

次に、図１１に示すように第２分割装置４０によって正極用の対用シート７に機械的力を付与して、対用シート７を第１切込み６ａにおいて切断する。これによって対用シート７から電極シート８，９を分割する（分割工程Ｓ９）。次に図１５に示すように起立させた正極用の電極シート８，９を中間板４３とともにストッパ４４に向けて移動させる。同様に他の対用シート７から電極シート８，９を分割して、先にストッパ４４に立掛けられた電極シート８，９に他の対用シート７からの電極シート８，９を重ねる。重ねられた電極シート８，９の枚数が所定量になった際、電極シート８，９をストッカ５０へ移動させる（積層工程Ｓ１０）。

上述するように複数の負極シート１２（電極シート８，９）は、中間板４３を間に有して重ねられる。そして複数の正極シート１３（電極シート８，９）も、中間板４３を間に有して重ねられる。中間板４３によって形成された隙間を利用して、負極シート１２間に正極シート１３の端縁を挿入する。同様に、負極シート１２と正極シート１３の間にセパレータ１４の端縁を挿入する。そして中間板４３を抜きつつ、負極シート１２の間に、２枚のセパレータ１４と、２枚のセパレータの間に位置する正極シート１３を挿入する。

図１に示すように負極シート１２のタブ１２ｂと正極シート１３のタブ１３ｂは、いずれも図１の一端縁（上縁）に位置する。そして負極のタブ１２ｂは、幅方向一領域（例えば図１の左領域）に位置し、正極のタブ１３ｂは、幅方向他領域（例えば図１の右領域）に位置する。負極のタブ１２ｂ同士を接続し、正極のタブ１３ｂ同士を接続する。これにより図１に示す電極組立体１１が形成される。タブ１２ｂを負極端子１８の一端に接続し、タブ１３ｂを正極端子１９の一端に接続し、電極組立体１１をケース１５に挿入する。そしてケース１５内に電極組立体１１と電解質を封入する（ケース封入工程Ｓ１１）。これにより蓄電装置の１つであるリチウムイオン電池１０が形成される。

上述するように本形態は、図５，図７に示すように金属箔２の少なくとも一領域上に活物質を含む活物質層３が形成された電極シート８，９の製造方法に関する。該方法では、帯状の金属箔２に活物質層３，４が形成された塗工領域１ｄ，１ｅと金属箔２が露出された露出領域１ａ，１ｂ，１ｃとを有する帯状の母シート１を準備する。母シート１に電極シート８，９の形状に沿ってレーザ光を照射する。レーザ光によって露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを切断し、かつレーザ光によって塗工領域１ｄ，１ｅに厚み方向に貫通しない切込み６を形成する。母シート１に機械的に力を加えて切込み６が形成された部分において母シート１を破断して母シート１から電極シート８，９を分割する。

上述するように塗工領域１ｄ，１ｅは、金属箔２上に活物質層３，４を有するため、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃよりも熱容量が大きい。そのため塗工領域１ｄ，１ｅを切断するために必要なレーザ光のエネルギ強度は、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを切断するために必要なレーザ光のエネルギ強度よりも高い。これに対して本方法では、塗工領域１ｄ，１ｅを切断せずに塗工領域１ｄ，１ｅに切込み６を形成する。したがって塗工領域１ｄ，１ｅに照射するレーザ光のエネルギ強度を、塗工領域１ｄ，１ｅを切断するために必要なエネルギ強度よりも低くできる。例えば、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを切断する程度にエネルギ強度を低くしたレーザ光を塗工領域１ｄ，１ｅに照射して塗工領域１ｄ，１ｅに切込み６を形成する。

その結果、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃと塗工領域１ｄ，１ｅにおいてレーザ光のエネルギ強度を大きく変更する必要が無くなり、例えば同じにすることができる。したがってレーザ光のエネルギ強度の調整が容易または不要になる。あるいはエネルギ強度の異なるレーザ光を発信する各レーザ発振機３８を準備する必要が無くなり、例えば１台のレーザ発振機３８にて上記製造方法を成し得る。一方、塗工領域１ｄ，１ｅは、切込み６を有する部分が他の領域よりも小さい機械的な力で破断され得る。そのため切込み６を利用して比較的小さな力で塗工領域１ｄ，１ｅを破断できる。これにより母シート１から電極シート８，９を容易に分割し得る。

図５に示すように母シート１は、塗工領域１ｄの第１端１ｇに隣接する第１露出領域１ａと、第１端１ｇの反対側の塗工領域１ｄの第２端１ｈに隣接する第２露出領域１ｂを有する。第１露出領域１ａから形成される第１タブ８ｂを含む第１電極シート８と、第２露出領域１ｂから形成される第２タブ９ｂを含む第２電極シート９が隣接するように第１電極シート８と第２電極シート９の形状に沿って母シート１にレーザ光を照射する。第１電極シート８と第２電極シート９が塗工領域１ｄにおいてそれぞれ本体部８ａ，９ａを有する。第１電極シート８と第２電極シート９の本体部８ａ，９ａの境界に沿う第１切込み６ａと、塗工領域１ｄで第１切込み６ａと異なる場所にて第１電極シート８と第２電極シート９の本体部８ａ，９ａの形状に沿う第２切込み６ｂとを形成する。母シート１に機械的に力を加えて第２切込み６ｂにおいて母シート１を破断して、第１切込み６ａで連結する第１電極シート８と第２電極シート９を含む対用シート７を母シート１から分割する。対用シート７を搬送する。対用シート７に機械的に力を加えて第１切込み６ａにおいて対用シート７を破断して対用シート７を第１電極シート８と第２電極シート９に分割する。

したがって上述の製造方法では、対用シート７が母シート１から分割され、対用シート７として第１電極シート８と第２電極シート９が一体に搬送される。そのため第１電極シート８と第２電極シート９を別個に搬送する場合よりも簡易に第１電極シート８と第２電極シート９を次の工程へ搬送できる。あるいは第１電極シート８と第２電極シート９を対用シート７として搬送した後に分割するために、第１電極シート８と第２電極シート９の相対位置が分割時に正確にあるいは容易に決定され得る。

図１１に示すように前記製造方法では、第１切込み６ａに対して対称となるように第１タブ８ｂと第２タブ８ｂを形成する。第１タブ８ｂと第２タブ８ｂが対面するように対用シート７を第１切込み６ａにおいて折り曲げる。そして対用シートを第１切込み６ａにおいて破断して対用シート７を第１電極シート８と第２電極シート９に分割し、かつ第１タブ８ｂと第２タブ９ｂが対面して第１電極シート８と第２電極シート９が対面する。

したがって第１電極シート８と第２電極シート９は、対用シート７から形成されるために同一の極性、例えばいずれも正極または負極の極性を有する。図１に示すように同一の極性の電極シート８，９は、タブ８ｂ，９ｂが重なるよう重ねられ、ケース１５の蓋１７を貫通する電極端子、例えば正極端子１９、負極端子１８の一端に接続される。従来、同一極性の電極シート８，９は、タブ８ｂ，９ｂが重なるように向きを揃えつつ重ねる工程を有する。本方法では、対用シート７を折り曲げる１つの工程によって、第１電極シート８と第２電極シート９を分割し、第１タブ８ｂと第２タブ９ｂを重ねる。したがって１つの工程で対用シート７を分割し、かつタブ８ｂ，９ｂを重ねることができる。

図１２，図１４に示すように前記製造方法では、第１切込み６ａに対して対称となる対用シート７の両側を持上げる。これにより対用シート７を第１切込み６ａを有する部分において破断して対用シート７を第１電極シート８と第２電極シート９に分割する。そして第１切込み６ａに対応する端縁を下側として第１電極シート８と第２電極シート９を起立させる。したがって電極シート８，９は、起立しているために、倒れた状態で厚み方向に重ねる場合に比べて容易に移動され得る。例えば正極シート１３と負極シート１２を容易にあるいは短時間に交互に重ねることができる。

図１２〜１５に示すように前記製造方法では、起立した第１電極シート８と第２電極シート９を厚み方向に押して第１位置から第２位置へ移動させてストッパ４４に立掛ける。同様に第２対用シート７を第１位置に移動させて第２対用シート７の両側を持上げる。これにより第２対用シート７を第１切込み６ａにおいて破断して２つの電極シート８，９に分割しかつ起立させて第２位置へ移動させ、先に第２位置へ移動した電極シート８，９に第２対用シート７の電極シート８，９を重ねる。

したがって電極シート８，９は、起立した状態で移動されて厚み方向に重ねられる。そのため従来必要な工程、例えば、倒れた状態の電極シート８，９を持上げて他の電極シート８，９の上に設置するなど、高さを変える工程が不要になる。これに対して本方法では、電極シート８，９の高さを変更することなく、電極シート８，９を厚み方向に重ねることができる。すなわち電極シート８，９を持上げること等することなく、起立した状態で厚み方向に電極シート８，９を重ねることができる。

図１２に示すように本方法では、第１切込み６ａに対応する位置に中間板４３をセットする。対用シート７を第１切込み６ａにおいて折り曲げることで、第１電極シート８と第２電極シート９の間に中間板４３を位置させる。第１電極シート８と第２電極シート９の間から中間板４３を抜きつつ第１電極シート８と第２電極シート９の間に第３の電極シートを挿入する。例えば負極シート１２の間に正極シート１３を挿入、あるいは正極シート１３の間に負極シート１２を挿入する。

したがって第１電極シート８と第２電極シート９は、同じ対用シート７から形成されるために同一の極性、例えばいずれも正極または負極の極性を有する。そして中間板４３は、第１電極シート８と第２電極シート９の間に位置して第３の電極シートを挿入するためのスペースを形成する。そのため中間板４３を利用することで、例えば負極シート１２の間に正極シート１３を挿入することができる。

図６に示すように露出領域１ｂは、２列の塗工領域１ｄ，１ｅの間に位置する。露出領域１ｂには、タブ９ｂとタブ８ｂが交互に長手方向に並ぶ。タブ９ｂは、塗工領域１ｄから形成される電極シート９のタブであり、タブ８ｂは、他の塗工領域１ｅから形成される電極シート８のタブである。したがってタブ８ｂ，９ｂが幅方向に並ぶように露出領域１ｂの幅を広くした場合に比べ、破棄される面積が小さくなる。かくして材料費を安価にできる。

図５に示すようにレーザ加工によって母シート１に第１切込み６ａと第２切込み６ｂが形成される。母シート１の第２切込み６ｂを有する部分は、図１０に示す分割装置３４において力を受けることで、他の部分よりも大きな力を受けることで破断される。母シート１（対用シート７）の第１切込み６ａを有する部分は、図１２に示す第２分割装置４０において力を受けて他の部分よりも大きな力を受けることで破断される。すなわち母シート１は、３段階で電極シート８，９に分割される。

図５を参照するようにレーザ加工機３５は、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃと塗工領域１ｄ，１ｅに略同じエネルギ強度のレーザ光を照射する。この時、レーザ光のエネルギ強度は、塗工領域１ｄ，１ｅを切断しない程度、すなわち塗工領域１ｄ，１ｅに切込みを形成する程度の大きさに設定される。したがって塗工領域１ｄ，１ｅが切断される程度にエネルギ強度を高く設定したレーザ光を露出領域１ａ，１ｂ，１ｃに照射することで生じる問題を避けることができる。すなわち露出領域１ａ，１ｂ，１ｃがレーザ光で溶融する金属箔２の量が多くなって、溶融した金属箔が固まりになって残るという問題を少なくできる。

図５を参照するようにレーザ加工機３５は、露出領域１ａ，１ｂ，１ｃと塗工領域１ｄ，１ｅに略同じエネルギ強度のレーザ光を照射する。したがって露出領域１ａ，１ｂ，１ｃと塗工領域１ｄ，１ｅにおいてレーザ光のエネルギ強度を変更するという煩雑な制御が不要になる。あるいはエネルギ強度の異なるレーザ光を発信するために各エネルギ強度を発信するレーザ発振機３８を複数用意する必要が無くなる。これによりレーザ加工機３５を安価にできる。

図５，図１０に示すように電極シート８，９の製造装置は、搬送装置３２とレーザ加工機３５と分割装置３４を有する。搬送装置３２は、帯状の金属箔２に活物質層３が形成された塗工領域１ｄ，１ｅと金属箔２が露出された露出領域１ａ，１ｂ，１ｃとを有する帯状の母シート１を搬送する。レーザ加工機３５は、搬送装置３２上の母シート１に電極シート８，９の形状に沿ってレーザ光を照射し、レーザ光によって露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを切断し、かつレーザ光によって塗工領域１ｄ，１ｅに厚み方向に貫通しない切込み６を形成する。分割装置３４は、母シート１に機械的に力を加えて切込みが形成された部分において母シート１を破断して母シート１から電極シート８，９を分割する。

図４，図１０に示すように分割装置３４は、搬送装置３２の下流に位置しかつ搬送装置３２より下方に位置する第２搬送装置３３を有する。母シート１の先端が搬送装置３２から第２搬送装置３３に落下する際に受ける重力を利用して母シート１に機械的に力を加える。したがって分割装置３４は、高さの異なる搬送装置３２と第２搬送装置３３によって重力を利用する構成である。そのため分割装置３４は、比較的簡易に構成され得る。

図４，図１０に示すように分割装置３４は、搬送装置３２の下流に位置しかつ搬送装置３２より搬送速度の速い第２搬送装置３３を有する。母シート１の先端が搬送装置３２から第２搬送装置３３に到達した際に第２搬送装置３３が母シート１の先端を引っ張ることで母シート１に機械的に力を加える。したがって分割装置３４は、搬送速度の異なる搬送装置３２と第２搬送装置３３を利用する。したがって分割装置３４を比較的小さな構成、例えば上下方向に小さな構成にすることも可能である。

本発明の形態を上記構造を参照して説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。したがって本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。例えば本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、下記のように変更が可能である。

上記方法では、図４，図１０に示す分割装置３４を利用して第２切込み６ｂにおいて母シート１を破断し、母シート１から対用シート７を分割する。これに代えて図１６に示す分割装置６０を利用して第２切込み６ｂにおいて母シート１を破断しても良い。図１６に示す分割装置６０は、搬送装置３２と連続して配される搬送装置を有する。該搬送装置は、例えばローラ６０ａとローラ６０ａ間に張設されるベルト６０ｂを有する。分割装置６０のベルト６０ｂは、搬送装置３２のベルト３２ｂと略同じ高さに設置される。分割装置６０は、搬送装置３２よりも速い速度で搬送可能で、例えばベルト６０ｂの速度がベルト３２ｂよりも速い。したがって母シート１の先端が搬送装置３２から分割装置６０に移動すると、母シート１の先端が他の部分に対して引っ張られる。これにより母シート１は、機械的な力を受けて第２切込み６ｂにおいて破断し、母シート１から対用シート７が分割される。

上記方法では、図１２，図１３に示す第２分割装置４０を利用して第１切込み６ａにおいて対用シート７を破断する。これに代えて図１７に示す分割装置６１または図１８に示す分割装置７０を利用して第１切込み６ａにおいて対用シート７を破断して、対用シート７から電極シート８，９を分割しても良い。図１７に示す分割装置６１は、対用シート７を搬送するための幅を有する第１ベルト６１ａと、第１ベルト６１ａの下流端から分岐する２つの第２ベルト６１ｂ，６１ｃを有する。第２ベルト６１ｂ，６１ｃは、相互に水平方向に離間しつつ第１ベルト６１ａから延出する。

図１７に示すように対用シート７は、第１ベルト６１ａから第２ベルト６１ｂ，６１ｃに搬送される。対用シート７は、第２ベルト６１ｂ，６１ｃに到達すると、第１電極シート８が第２ベルト６１ｂに引っ張られ、第２電極シート９が第２ベルト６１ｃに引っ張られる。これにより対用シート７は、電極シート８，９が水平方向に離間するように引っ張られる。かくして対用シート７は、機械的な力を受けて第１切込み６ａにおいて破断し、対用シート７が電極シート８，９に分割される。

図１７に示す分割装置６１のベルト６１ａは、長手方向に延出する複数の紐を有し、複数の紐が幅方向に並べられる。ベルト６１ａの一端側に位置する紐の束は、ベルト６１ａからベルト６１ｂに沿って延出するように並べられる。ベルト６１ａの他端側に位置する紐の束は、ベルト６１ａから他のベルト６１ｃに沿って延出するように並べられる。かくして２つ紐の束は、前半において１つにまとまっており、後半において相互に離間する。

図１７に示す分割装置６１は、ベルト６１ａ，６１ｂ，６１ｃに代えて複数のローラを有していても良い。ローラは、回転軸がベルト６１ａ，６１ｂ，６１ｃの幅方向に延出するように配向され、ベルト６１ａ，６１ｂ，６１ｃの長手方向に沿って並べられる。すなわちベルト６１ａの長手方向と同方向に並設された複数の第１ローラによって対用シート７が搬送される。ベルト６１ｂの長手方向と同方向に並設された複数の第２ローラと、ベルト６１ｃの長手方向と同方向に並設された複数の第３ローラは、相互に離れる。そのため対用シート７は、第２ローラと第３ローラによって電極シート８，９が離間するように引っ張られる。かくして対用シート７が電極シート８，９に分割される。

図１８に示す分割装置７０は、対用シート７を搬送するための幅を有する第１ベルト７０ａと、第１ベルト７０ａの下流端から分岐する２つの第２ベルト７０ｂ，７０ｃと、第２ベルト７０ｂ，７０ｃが合流する下流部に位置する第３ベルト７０ｄを有する。第２ベルト７０ｂ，７０ｃは、上下方向に相互に離間しつつ第１ベルト７０ａから延出し、その後、上下方向に近接しつつ第３ベルト７０ｄに向けて延出する。

上側の第２ベルト７０ｂは、第１ベルト７０ａの幅方向の一端から斜め上方に延出する傾斜ベルト７０ｅと、傾斜ベルト７０ｅの先端から水平方向に延出する水平ベルト７０ｆと、水平ベルト７０ｆの先端から下方に延出する傾斜ベルト７０ｇを有する。傾斜ベルト７０ｇの先端は、第３ベルト７０ｄの幅方向の一端に隣接する。下側の第２ベルト７０ｃは、第１ベルト７０ａの幅方向の他端から斜め下方に延出する傾斜ベルト７０ｈと、傾斜ベルト７０ｈの先端から水平方向に延出する水平ベルト７０ｉと、水平ベルト７０ｉの先端から上方に延出する傾斜ベルト７０ｊを有する。傾斜ベルト７０ｊの先端は、第３ベルト７０ｄの幅方向の他端に隣接する。

図１８に示すように対用シート７は、第１ベルト７０ａから第２ベルト７０ｂ，７０ｃに搬送される。対用シート７は、第２ベルト７０ｂ，７０ｃに到達すると、第１電極シート８が第２ベルト７０ｂに引っ張られ、第２電極シート９が第２ベルト７０ｃに引っ張られる。これにより対用シート７は、電極シート８，９が上下方向に離間するように引っ張られる。かくして対用シート７は、機械的な力を受けて第１切込み６ａにおいて破断し、対用シート７が電極シート８，９に分割される。

図１８に示す分割装置７０は、ベルト７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに代えて複数のローラを有していても良い。ローラは、回転軸がベルト７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの幅方向に延出するように配向され、ベルト７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの長手方向に沿って並べられる。

電極シートの製造装置は、図５に示すレーザ加工機３５に代えて図１９に示すレーザ加工機７１を有していても良い。図１９に示すレーザ加工機７１は、第１搬送装置３２と、母シート１に向けてレーザ光を照射するレーザヘッド７３を有する。レーザヘッド７３は、Ｘ−Ｙ軸ロボット７２に取付けられてＸ−Ｙ軸方向に移動する。例えばＸ−Ｙ軸ロボット７２は、レーザヘッド７３を母シート１の幅方向であるＸ方向に移動可能に支持するＸ軸部材７２ａと、母シート１の長手方向であるＹ方向にＸ軸部材７２ａを移動可能に支持するＹ軸部材７２ｂを有する。

図１９に示すようにレーザヘッド７３には、アシストガスを供給するアシストガス供給装置７６が接続される。さらにレーザヘッド７３には、ファイバケーブルによってレーザビームを供給するレーザ発振機７４が接続される。レーザ発振機７４は、コントローラ７５に接続され、コントローラ７５のファンクションジェネレータによってレーザビームの発振状態が制御される。レーザ発振機７４が供給するレーザ光は、例えばＹＡＧレーザ光、ＣＯ２レーザ光である。コントローラ７５は、Ｘ−Ｙ軸ロボット７２にも接続され、記憶するプログラムにしたがってレーザヘッド７３を移動させる。

図１９に示すようにレーザヘッド７３は、レーザ発振機７４から供給されたレーザ光を集めて照射するとともにアシストガスを放出する。レーザ光は、露出領域１ａにおいて金属箔２を溶融して、溶融した金属箔２をビームと同軸に噴射されたアシストガスによって吹飛ばす。これにより露出領域１ａは、レーザ光によって切断される。塗工領域１ｄでは、レーザ光によって切込み６が形成される。例えばレーザ光は、金属箔２と金属箔２の一側面に形成された活物質層３を溶融し、アシストガスで吹飛ばす。一方、金属箔２の他側面に形成された活物質層４は、レーザ光によって溶融されず、厚み方向の少なくとも１部が残存する。したがって塗工領域１ｄには、レーザ光によって厚み方向に切断されない切込み（溝）６が形成される。

図５に示すレーザ発振機３８は、パルス波のレーザ光を発振する。これに代えてあるいは加えてレーザ発振機３８は、連続波のレーザ光を発振しても良い。連続波レーザ光の波長は、例えば、１０００〜１１００ｎｍであり、出力は５００Ｗである。

上記母シート１は、図６に示すように２列の塗工領域１ｄ，１ｅと、３列の露出領域１ａ，１ｂ，１ｃを有する。そして各列の塗工領域１ｄ，１ｅから幅方向に並ぶ２つの電極シート８，９が形成される。図６に示す母シート１に代えて図２０に示す母シート６２、図２１に示す母シート６３、図２２に示す母シート６４から電極シート８，９を分割しても良い。

図２０に示すように母シート６２は、長手方向に延出する１列の塗工領域６２ｂと、長手方向に延出する１列の露出領域６２ａを有する。母シート６２から形成される電極シート６５は、塗工領域６２ｂから形成される矩形状の本体部６５ａと、本体部６５ａの端縁から突出したタブ６５ｂを有する。母シート６２を図５に示すレーザ加工機３５等によってレーザ加工する際、露出領域６２ａと塗工領域６２ｂの両方にレーザ光を照射する。

図２０に示すように露出領域６２ａでは、タブ６５ｂの外周に沿う第１切断線６２ｃと、タブ６５ｂを有する本体部６５ａの端縁に沿う第２切断線６２ｄに沿ってレーザ光が照射される。レーザ光によって露出領域６２ａは、第１切断線６２ｃと第２切断線６２ｄにおいて切断される。塗工領域６２ｂでは、電極シート６５の本体部６５ａの側縁に沿ってレーザ光が照射され、切込み６２ｅが形成される。そして図１０の分割装置３４等を利用して、母シート６２に力を加えることで母シート６２が切込み６２ｅにおいて破断する。これにより母シート６２から電極シート６５を分割できる。

図２１に示すように母シート６３は、長手方向に延出する２列の塗工領域６３ｂ，６３ｄと、長手方向に延出する２列の露出領域６３ａ，６３ｃを交互に有する。母シート６３から２列の電極シート６６，６７が分割される。電極シート６６は、塗工領域６３ｂから形成される矩形状の本体部６６ａと、本体部６６ａの端縁から突出して露出領域６３ａから形成されるタブ６６ｂを有する。電極シート６７は、塗工領域６３ｄから形成される矩形状の本体部６７ａと、本体部６７ａの端縁から突出して露出領域６３ｃから形成されるタブ６７ｂを有する。母シート６３を図５に示すレーザ加工機３５等によってレーザ加工する際、露出領域６３ａ，６３ｃと塗工領域６３ｂ，６３ｄの両方にレーザ光を照射する。

図２１に示すように露出領域６３ａ，６３ｃでは、タブ６６ｂ，６７ｂの外周に沿う第１切断線６３ｅ，６３ｈと、タブ６６ｂ，６７ｂを有する本体部６６ａ，６７ａの端縁に沿う第２切断線６３ｆ，６３ｉと、第２切断線６３ｆに対して反対側の本体部６６ａの端縁に沿う第３切断線６３ｋに沿ってレーザ光が照射される。これにより露出領域６３ａ，６３ｃは、第１切断線６３ｅ，６３ｈと第２切断線６３ｆ，６３ｉにおいて切断される。塗工領域６３ｂ，６３ｄでは、電極シート６６，６７の本体部６６ａ，６７ａの側縁に沿ってレーザ光が照射されて、切込み６３ｇ，６３ｊが形成される。そして図１０の分割装置３４等を利用して母シート６３に力を加えて母シート６３を切込み６３ｇ，６３ｊにおいて破断する。これにより母シート６３から電極シート６６，６７を分割できる。

図２２に示すように母シート６４は、長手方向に延出する１列の塗工領域６４ｂと、塗工領域６４ｂの幅方向の両側に位置する露出領域６４ａ，６４ｃを有する。塗工領域６４ｂの幅は、幅方向に２つの電極シート６８，６９が形成される程度に広い。電極シート６８は、塗工領域６４ｂから形成される矩形状の本体部６８ａと、本体部６８ａの端縁から突出して露出領域６４ａから形成されるタブ６８ｂを有する。電極シート６９は、塗工領域６４ｂから形成される矩形状の本体部６９ａと、本体部６９ａの端縁から突出して露出領域６４ｃから形成されるタブ６９ｂを有する。母シート６４を図５に示すレーザ加工機３５等によってレーザ加工する際、露出領域６４ａ，６４ｃと塗工領域６４ｂの両方にレーザ光を照射する。

図２２に示すように露出領域６４ａ，６４ｃでは、タブ６８ｂ，６９ｂの外周に沿う第１切断線６４ｄ、６４ｆと、タブ６８ｂ，６９ｂを有する本体部６８ａ，６９ａの端縁に沿う第２切断線６４ｅ，６４ｇに沿ってレーザ光が照射される。これにより露出領域６４ａ，６４ｃは、第１切断線６４ｄ、６４ｆと第２切断線６４ｅ，６４ｇにおいて切断される。塗工領域６４ｂでは、電極シート６８，６９の本体部６８ａ，６９ａ間を延出するようにレーザ光が照射され、長手方向に延出する第１切込み６４ｉが形成される。さらに塗工領域６４ｂでは、長手方向に並ぶ電極シート６８の本体部６８ａ間および長手方向に並ぶ電極シート６９の本体部６９ａ間に沿うようにレーザ光が照射され、幅方向に延出する第２切込み６４ｈが形成される。

母シート６４は、図１０の分割装置３４等を利用して力を受け、第２切込み６４ｈにおいて破断する。これにより連結された電極シート６８，６９を含む対用シートが母シート６４から分割される。そして対用シートは、図１２等に示す第２分割装置４０等を利用して力を受け、対用シートを第１切込み６４ｉにおいて破断する。これにより対用シートから電極シート６８，６９を分割する。

図１に示すセパレータ１４は、負極シート１２の本体部１２ａまたは正極シート１３の本体部１３ａと略同じ矩形状である。これに代えてセパレータは、正極シート１３を包む袋状であっても良い。あるいはセパレータは、帯状であって、長手方向に所定間隔でジグザグ状に折畳まれる。そして折畳まれることで形成された複数のセパレータの層の間に負極シート１２と正極シート１３が交互に挿入されても良い。

図１１，図１５に示すように負極シート（電極シート８，９）は、中間板４３を間にして重ねられる。中間板４３によって形成された電極シート８，９の隙間に正極シート（電極シート８，９）とセパレータが別々に挿入される。これに代えて正極シートが予め袋状のセパレータに挿入され、正極シートとセパレータが一体として負極シートの間に挿入されても良い。

図５を参照するようにレーザ光は、電極シート８，９の全周に沿うように母シート１に照射される。これに代えて、レーザ光は、電極シート８，９の外周の少なくとも一部、例えば所定間隔に照射されても良い。この場合、電極シート８，９の外周において未照射部が形成される。未照射部の両側には、切断線あるいは切込みが位置する。したがって母シート１が力を受けると未照射部は、他の部分に比べて比較的大きな力を受け得る。したがって未照射部は、切込み６を分割するために加えられた機械的力によって破断され得る。その結果、母シート１から対用シート７、あるいは対用シート７から電極シート８，９が分離され得る。

図１２に示すように中間板４３を切込み６ａの対応する領域に押し当てて中間板４３を利用して対用シート７を第１切込み６ａで破断しても良い。これに代えて中間板４３を切込み６ａの対応する領域に押し当てることなく、すなわち中間板４３を利用すること無く対用シート７を第１切込み６ａで破断しても良い。

図１２，図１３に示すように対用シート７の両端をバー４２で持上げて、対用シート７を電極シート８，９に分割し、電極シート８，９を起立させる。すなわち電極シート８，９をそれぞれ略９０度回転させている。これに代えて対用シート７の一端をバー４２で持上げて、対用シート７を電極シート８，９に分割し、電極シート８の上に電極シート９を重ねても良い。すなわち電極シート８，９の一方を他方に対して１８０度回転させ、電極シート８，９を倒れた状態で厚み方向に重ねても良い。この場合は、電極シート８，９を別々に、あるいは一体として持上げて他の電極シート８，９の上へ移動して、倒れた電極シート８，９を厚み方向に重ねても良い。

母シート１は、図７に示すように金属箔２の両面に活物質層３，４を有する。これに代えて、母シート１は、金属箔２の片面のみに活物質層３，４を有していても良い。

上述する電極シート８，９は、蓄電装置の１つであるリチウムイオン電池の部品として利用される。これに代えて電極シート８，９は、他の蓄電装置、例えば他の二次電池、一次電池、コンデンサーとして利用されても良い。

１，６２，６３ ，６４ 母シート
１ａ，１ｂ，１ｃ，６２ａ，６３ａ，６３ｃ，６４ａ，６４ｃ 露出領域
１ｄ，１ｅ，６２ｂ，６３ｂ，６３ｄ，６４ｂ 塗工領域
２ 金属箔
３，４ 活物質層
５，６５，６６，６７ 電極シート
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，６２ｃ，６２ｄ，６３ｅ，６３ｆ，６３ｈ，６３ｉ，６４ｄ，６４ｅ，６４ｇ 切断線
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６２ｅ，６３ｇ，６３ｊ，６４ｈ，６４ｉ 切込み
７ 対用シート
８，９，６８，６９ 電極シート
８ｂ，９ｂ，１２ｂ，１３ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂ，６８ｂ，６９ｂ タブ
８ａ，９ａ，１２ａ，１３ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａ，６８ａ，６９ａ 本体部
１０ リチウムイオン電池
１１ 電極組立体
１２ 負極シート
１３ 正極シート
１４ セパレータ
１５ ケース
１６ ケース本体
１７ 蓋
１８ 負極端子
１９ 正極端子
２０ 塗工乾燥装置
２１ 供給機
２２ 塗工機
２２ａ，２２ｂ スリットダイ
２３ 乾燥機
２４ プレス機
２５ テンション付与機
２６ 巻取り機
２８ 回収箱
２９ アシストガス供給装置
３０，３２，３３ 搬送装置
３４，４０，６０，６１，７０ 分割装置
３５，７１ レーザ加工機
３７ スキャナ
３８，７４ レーザ発振機
３９，７５ コントローラ
４１ テーブル
４２ バー
４３ 中間板
４４ ストッパ
５０ ストッカ
５２ 収容部
５３ 移動装置
７６ アシストガス供給装置

Claims (9)

1. 金属箔の少なくとも一領域上に活物質を含む活物質層が形成された電極シートの製造方法であって、
   帯状の金属箔に前記活物質層が形成された塗工領域と前記金属箔が露出された露出領域とを有する帯状の母シートを準備し、
   前記母シートに前記電極シートの形状に沿ってレーザ光を照射し、前記レーザ光によって前記露出領域を切断し、かつ前記レーザ光によって前記塗工領域に厚み方向に貫通しない切込みを形成し、
   前記母シートに機械的に力を加えて前記切込みが形成された部分において前記母シートを破断して前記母シートから前記電極シートを分割する電極シートの製造方法。
2. 請求項１に記載の電極シートの製造方法であって、
   前記母シートは、前記塗工領域の第１端に隣接する第１露出領域と、前記第１端の反対側の前記塗工領域の第２端に隣接する第２露出領域を有し、
   前記第１露出領域から形成される第１タブを含む第１電極シートと、前記第２露出領域から形成される第２タブを含む第２電極シートが隣接するように前記第１電極シートと前記第２電極シートの形状に沿って前記母シートにレーザ光を照射し、前記第１電極シートと前記第２電極シートが前記塗工領域においてそれぞれ本体部を有し前記第１電極シートと前記第２電極シートの前記本体部の境界に沿う第１切込みと、前記塗工領域で前記第１切込みと異なる場所にて前記第１電極シートと前記第２電極シートの前記本体部の形状に沿う第２切込みとを形成し、
   前記母シートに機械的に力を加えて前記第２切込みにおいて前記母シートを破断して、前記第１切込みで連結する前記第１電極シートと前記第２電極シートを含む対用シートを前記母シートから分割し、
   前記対用シートを搬送し、
   前記対用シートに機械的に力を加えて前記第１切込みにおいて前記対用シートを破断して前記対用シートを前記第１電極シートと前記第２電極シートに分割する電極シートの製造方法。
3. 請求項２に記載の電極シートの製造方法であって、
   前記第１切込みに対して対称となるように前記第１タブと前記第２タブを形成し、
   前記第１タブと前記第２タブが対面するように前記対用シートを前記第１切込みにおいて折り曲げて前記対用シートを前記第１切込みにおいて破断して前記対用シートを前記第１電極シートと前記第２電極シートに分割し、かつ前記第１タブと前記第２タブが対面して前記第１電極シートと前記第２電極シートが対面する電極シートの製造方法。
4. 請求項３に記載の電極シートの製造方法であって、
   前記第１切込みに対して対称となる前記対用シートの両側を持上げて前記対用シートを前記第１切込みにおいて破断して前記対用シートを前記第１電極シートと前記第２電極シートに分割しつつ、前記第１切込みに対応する端縁を下側として前記第１電極シートと前記第２電極シートを起立させる電極シートの製造方法。
5. 請求項４に記載の電極シートの製造方法であって、
   起立した前記第１電極シートと前記第２電極シートを厚み方向に押して第１位置から第２位置へ移動させてストッパに立掛け、
   同様に第２対用シートを前記第１位置に移動させて前記第２対用シートの両側を持上げ、前記第２対用シートを第１切込みにおいて破断して２つの電極シートに分割しかつ起立させて前記第２位置へ移動させ、先に前記第２位置へ移動した前記電極シートに前記第２対用シートの前記電極シートを重ねる電極シートの製造方法。
6. 請求項３〜５のいずれか１つに記載の電極シートの製造方法であって、
   前記第１切込みに対応する位置に中間板をセットし、
   前記対用シートを前記第１切込みにおいて折り曲げることで、前記第１電極シートと前記第２電極シートの間に前記中間板を位置させて、
   前記第１電極シートと前記第２電極シートの間から前記中間板を抜きつつ前記第１電極シートと前記第２電極シートの間に第３の電極シートを挿入する電極シートの製造方法。
7. 金属箔の少なくとも一領域上に活物質を含む活物質層が形成された電極シートを製造するための電極シート用製造装置であって、
   帯状の金属箔に前記活物質層が形成された塗工領域と前記金属箔が露出された露出領域とを有する帯状の母シートを搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置上の前記母シートに前記電極シートの形状に沿ってレーザ光を照射し、前記レーザ光によって前記露出領域を切断し、かつ前記レーザ光によって前記塗工領域に厚み方向に貫通しない切込みを形成するレーザ加工機と、
   前記母シートに機械的に力を加えて前記切込みが形成された部分において前記母シートを破断して前記母シートから前記電極シートを分割する分割装置を有する電極シート用製造装置。
8. 請求項７に記載の電極シート用製造装置であって、
   前記分割装置は、前記搬送装置の下流に位置しかつ前記搬送装置より下方に位置する第２搬送装置を有し、前記母シートの先端が前記搬送装置から前記第２搬送装置に落下する際に受ける重力を利用して前記母シートに機械的に力を加える電極シート用製造装置。
9. 請求項７または８に記載の電極シート用製造装置であって、
   前記分割装置は、前記搬送装置の下流に位置しかつ前記搬送装置より搬送速度の速い第２搬送装置を有し、前記母シートの先端が前記搬送装置から前記第２搬送装置に到達した際に前記第２搬送装置が前記母シートの先端を引っ張ることで前記母シートに機械的に力を加える電極シート用製造装置。

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